Please download to get full document.

View again

of 105
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.

ИНЖЕНЕРНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СТРОИТЕЛЬСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ НА ЗАКАРСТОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

Category:

Social Media

Publish on:

Views: 0 | Pages: 105

Extension: PDF | Download: 0

Share
Related documents
Description
СИСТЕМА НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ ТЕРРИТОРИАЛЬНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ ИНЖЕНЕРНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СТРОИТЕЛЬСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ НА ЗАКАРСТОВАННЫХ
Transcript
СИСТЕМА НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ ТЕРРИТОРИАЛЬНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ ИНЖЕНЕРНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СТРОИТЕЛЬСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ НА ЗАКАРСТОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ ТСН НН АДМИНИСТРАЦИЯ НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ КОМИТЕТ АРХИТЕКТУРЫ И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВА г. Нижний Новгород 1999 г. ПРЕДИСЛОВИЕ 1. РАЗРАБОТАНЫ Государственным предприятием «Противокарстовая и береговая защита» (к.т.н. В.В. Толмачев - руководитель, Т.А. Балашова, к.т.н. В.Л. Беляев, Б.А. Гантов, к.г.н. Л.Б. Иконников, Ю.В. Киселев, к.г.-м.н. М.В. Леоненко, О.Р. Максимова, Т.В. Мамонова, С.Э. Пидяшенко, В.К. Пичурова, В.Б. Сорокина, И.А. Саваренский, Н.А. Ценева). 2. ВНЕСЕНЫ комитетом архитектуры и градостроительства Администрации Нижегородской области. 3. УТВЕРЖДЕНЫ и ВВЕДЕНЫ в действие Постановлением Губернатора Нижегородской области от 30 августа 1999 г. 267 с 01 сентября 1999 г. 4. ИЗДАНЫ с учетом Постановления Администрации Нижегородской области от 04 января 1996 г. 2. СОДЕРЖАНИЕ 1 1. Общие положения 2. Основные понятия о карсте и особенностях его проявления в Нижегородской области 3. Характер опасности карста в Нижегородской области для различных инженерных сооружений 4. Геоэкологические аспекты карстовых процессов в Нижегородской области 5. Особенности проведения инженерных изысканий на закарстованных территориях Нижегородской области 5.1. Общие положения 5.2. Инженерно-геологические условия развития карста 5.3. Цели, задачи и методы инженерных изысканий 5.4. Сбор, анализ и обобщение материалов изысканий прошлых лет 5.5. Применение аэрокосмофотоматериалов (АКФМ) 5.6. Маршрутное карстологическое обследование местности 5.7. Геофизические исследования 5.8. Полевые исследования грунтов 5.9. Буровые работы Гидрогеологические исследования Лабораторные работы и экспериментальные исследования Районирование территории по условиям и степени развития карста Карстологический мониторинг 2 6. Способы оценки карстоопасности для целей проектирования и эксплуатации различных хозяйственных объектов 7. Противокарстовая защита 7.1. Основные виды и условия применения противокарстовых мероприятий 7.2. Архитектурно-планировочные мероприятия 7.3. Геотехнические противокарстовые мероприятия 7.4. Конструктивные противокарстовые мероприятия 7.5. Особенности эксплуатации ответственных сооружений, расположенных на карстоопасных территориях Приложение 1. Основные термины и определения Приложение 2. Схема развития опасных карстово-фузионных процессов Нижегородской области масштаба 1: Приложение 3. Перечень административно-территориальных единиц, расположенных на закарстованной территории Нижегородской области Приложение 4. Примеры типов геологического разреза на закарстованных территориях Нижегородской области Приложение 5. Список нормативных и методических документов, в которых отражены вопросы по изысканиям и проектированию зданий и сооружений на закарстованных территориях Приложение 6. Список организаций и предприятий Нижегородской области, имеющих геологические архивы по закарстованным территориям Приложение 7. Особенности порядка отвода земельных участков под строительство и согласования проектов зданий и сооружений на закарстованных территориях в Нижегородской области Введение 3 В Нижегородской области карстовые процессы существенно осложняют строительство и эксплуатацию зданий и сооружений. Закарстованные территории занимают около одной четверти общей площади области. Вследствие карстовых деформаций в Нижегородской области произошло несколько крупных аварий. Анализ их причин показал, что во всех случаях были допущены принципиальные ошибки на различных стадиях: выборе площадки, инженерных изысканиях, проектировании, строительстве или эксплуатации сооружений. Большая часть этих ошибок была связана с недостаточным знанием как природы карстового процесса вообще, так и специфики природно-техногенных условий Нижегородской области и соответствующих им способов противокарстовой защиты. В настоящее время в стране отсутствуют единые специальные нормы проектирования зданий и сооружений в карстовых районах. Они фрагментарно излагаются в различных СНиП, что нередко затрудняет специалистам организовывать комплексный подход по защите сооружений от негативного влияния карстового процесса на всех стадиях существования сооружений. Настоящее ТСН позволяют в определенной мере снять этот недостаток. Они конкретизируют отдельные требования общегосударственных СНиП и Сводов правил (СП) с учетом накопленного опыта строительного освоения закарстованных территорий в Нижегородской области, а также в других регионах страны и СНГ. При подготовке ТСН учтен также опыт некоторых зарубежных стран. Настоящие нормы в Нижегородской области подготовлены впервые. В дальнейшем предполагается их доработка с учетом возникающих новых потребностей практики и последних достижений науки. Замечания и предложения следует направлять в Госпредприятие «Противокарстовая и береговая защита» (606023, Нижегородская область, Дзержинск, ул. Маяковского, 33, тел.-факс , доп. факс , Представительство предприятия в Интернете: http//www.kis.ru/~karst. Территориальные строительные нормы Нижегородской области Инженерные изыскания, проектирование, строительство и эксплуатация зданий и сооружений на закарстованных территориях Нижегородской области Дата введения 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1. Настоящие территориальные строительные нормы устанавливают основные требования к проведению инженерных изысканий, проектированию, строительству и эксплуатации зданий и сооружений на закарстованных территориях Нижегородской области для всех видов зданий и сооружений, за исключением гидротехнических сооружений (прудов, плотин, каналов и т.п.), сооружений горнодобывающей промышленности (карьеров, штолен, шахт и т.п.), подземных промышленных производств и подземного захоронения токсичных промотходов Положения настоящего документа обязательны для органов власти местного самоуправления, органов контроля и надзора, предприятий, организаций и объединений, независимо от их форм собственности и принадлежности, а также иных юридических и физических лиц (включая зарубежные), осуществляющих свою деятельность на территории Нижегородской области. 2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О КАРСТЕ И ОСОБЕННОСТЯХ ЕГО ПРОЯВЛЕНИЯ В НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ 2.1. Карст представляет собой совокупность геологических, гидрогеологических и (или) техногенных процессов и явлений, обусловленных растворением скальных или полускальных горных пород, в результате которых происходят изменения структуры и состояния этих и выше лежащих пород, образование каверн, полостей, трещиноватых, разуплотненных зон и связанных с ними деформаций земной поверхности и оснований сооружений (провалы, оседания и др.). Термин «КАРСТ» во множественном числе не употребляется Проблемами строительства и эксплуатации сооружений на закарстованных территориях занимается инженерное карстоведение - прикладная наука, находящаяся на стыке карстоведения и практики строительства (эксплуатации 5 сооружений). Основные термины и понятия инженерного карстоведения применительно к условиям Нижегородской области приведены в приложении В Нижегородской области растворимыми (карстующимися) породами являются карбонатные (известняки, доломиты) и сульфатные (гипсы, ангидриты) породы. В первом случае карст называется карбонатным, во втором - сульфатным. В том случае, когда карстующимися породами являются одновременно как карбонатные, так и сульфатные породы, карст относится к карбонатно-сульфатному типу На территории Нижегородской области названные карстующиеся породы залегают на глубинах, как правило, до м в основном южнее реки Волги. Вследствие этого карст на земной поверхности и в основании сооружений проявляется преимущественно в центральной, юго-западной и западной частях Нижегородской области, что указано на Схеме развития опасных карстово-суффозионных процессов (приложение 2) Карбонатный карст распространен преимущественно на юге области (районы Первомайский, Дивеевский, Вознесенский, г. Саров и др.). В остальной части закарстованной территории области распространен карбонатно-сульфатный карст (г. Дзержинск, заречная часть г. Нижнего Новгорода, Павловский, Арзамасский районы и др.). Гипсовый карст (в чистом виде) имеет ограниченное распространение (встречается в г.г. Дзержинске, Павлово и др.) Общая площадь закарстованных территорий в Нижегородской области составляет около кв. км (27 % от всей площади области) Вследствие неравномерной активности карста и разной мощности покровных отложений, карстовые проявления на поверхности земли (воронки, провалы, карстовые озера, котловины и т.д.) встречаются на площади примерно 13 тыс. кв. км. При этом проявления карста тяготеют к речным долинам и пониженным участкам водоразделов. По этой причине они преимущественно распространены по правобережью реки Волги (на участке Балахна - Нижний Новгород), в бассейнах рек Оки, Теши, Сережи, Кудьмы, Пьяны, Алатыря и других более мелких рек этой части Нижегородской области. В таблице 2.1 в алфавитном порядке перечисляются районы и города области, характеризующиеся наличием закарстованных территорий. 6 Таблица 2.1 п/п Районы области и города областного подчинения % закарстованных территорий к площади района Ардатовский Арзамасский Балахнинский Богородский Большеболдинский 7 6. Бутурлинский Вадский Вачский Вознесенский Володарский Выксунский Гагинский 50 7 п/п Районы области и города областного подчинения % закарстованных территорий к площади района 13. Дивеевский Кстовский Кулебакский Лукояновский Навашинский Павловский Первомайский Перевозский Починковский Сергачский Сосновский Чкаловский Шатковский 75 8 п/п Районы области и города областного подчинения % закарстованных территорий к площади района 26. г. Арзамас г. Дзержинск г. Н. Новгород г. Саров (Арзамас-16) 40 В приложении 3 приведен Перечень административнотерриториальных единиц, расположенных на закарстованной территории Нижегородской области, где необходимо учитывать негативное влияние карста при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений По материалам геолого-гидрогеологической съемки ГГП «Волгагеология» в Борском, Балахнинском, Чкаловском, Городецком и Ковернинском районах Нижегородской области выявлены участки с проявлением карстово-суффозионных процессов, приуроченных к погребенной глубоковрезанной долине р. Волги и зафиксированных на больших глубинах. Эти проявления не оказывают влияние на проектирование, строительство и эксплуатацию зданий и сооружений. Лишь при проектировании полигонов подземного захоронения токсичных промотходов, подземных промышленных производств, крупных гидротехнических сооружений, следует проводить специальные инженерные изыскания с учетом глубинных карстовосуффозионных проявлений Скорость растворения карстующихся пород зависит от растворимости пород, агрессивности и скорости потока подземных вод, степени трещиноватости пород и других факторов. Растворимость карбонатных пород в сотни раз меньше (при прочих равных условиях) растворимости сульфатных пород. Скорость растворения карбонатных пород в природных условиях имеет весьма низкое значение (доли миллиметров - миллиметры в год на поверхности растворения). Поэтому можно считать, что 9 имеющиеся карстовые полости, обнаруженные в результате изысканий, создавались за счет растворения пород, как правило, за геологически длительное время. Карстовые же полости, обнаруженные в сульфатных породах, могут развиться за счет растворения до критически опасных размеров в пределах расчетного срока службы сооружений. Наиболее активно процессы растворения протекают на границе залегания карбонатных и сульфатных пород. При наличии суффозионных процессов вынос мелкодисперсного материала из трещин и полостей за счет изменения гидродинамических условий также приводит к увеличению размеров пустотного пространства В ряде случаев при техногенных воздействиях, таких как утечки хозяйственных вод, насыщенных кислотами, органическими веществами и др., загрязнение подземных вод в зонах расположения свалок, искусственное увеличение скоростей фильтрации вод и т.д., скорость растворения сульфатных и карбонатных пород может увеличиться в несколько раз В зависимости от расположения карстующихся пород относительно земной поверхности карст подразделяется на два типа: Открытый карст. Карстующиеся породы выходят на дневную поверхность или покрыты лишь почвенно-растительным слоем. Покрытый карст. Над карстующимися породами залегают некарстующиеся породы: пески, глины, суглинки и т.д. В Нижегородской области преобладает покрытый карст. Открытый карст имеет лишь островное расположение (например, Ичалковский бор в Перевозском районе, окрестности оз. Родионово в Сосновском районе) Глубина залегания карстующихся пород в условиях покрытого карста варьирует в широких пределах. Чем больше глубина залегания карстующихся пород, тем больше трудностей при проведении изысканий и осуществлении противокарстовой защиты. При проектировании, строительстве и эксплуатации сооружений всегда следует отмечать глубину залегания карстующихся пород, относительно активной зоны оснований сооружений, так как методы оценки карстовой опасности и 10 способы противокарстовой защиты будут принципиально отличаться в условиях, когда карстующиеся породы залегают: - в пределах сжимаемой зоны оснований сооружений; - за пределами сжимаемой зоны В зависимости от степени водопроницаемости грунтов покровной толщи различают следующие подтипы покрытого карста: A. Карстующиеся породы покрыты водонепроницаемыми грунтами. Б. Карстующиеся породы покрыты водопроницаемыми грунтами. B. Карстующиеся породы покрыты слоями водопроницаемых и водонепроницаемых грунтов. В случае Б, а также нередко в случае В, может происходить вынос песчано-глинистых грунтов (суффозия) в нижерасположенные полости и трещины. Такой процесс принято называть карстово-суффозионным. В Нижегородской области этот процесс распространен на закарстованных участках в г.г. Нижнем Новгороде, Дзержинске, Арзамасе и др. (примерно на 15 % закарстованной территории области). Отличительной чертой карстово-суффозионного процесса является то, что он чрезвычайно чувствителен к таким техногенным воздействиям, как утечки вод из водонесущих коммуникаций, работа грунтовых водозаборов, вибродинамические воздействия на грунтовое основание и т.д На территории Нижегородской области карст проявляется в виде различных поверхностных и подземных проявлений. К наиболее характерным поверхностным проявлениям карста относятся: - карстовые провалы; - локальные оседания; - оседания; - карстовые (карстово-суффозионные) просадки. 11 2.14. Карстовые провалы - это деформации земной поверхности (основания сооружения), образующееся вследствие обрушения толщи грунтов над полостями, находящимися в карстующихся породах или перекрывающих их грунтах. Карстовым провалам часто предшествуют карстово-суффозионные процессы, когда происходит вынос выше залегающих пород (песков, глин, разрушенных до муки известняков, доломитов) в карстовые полости или трещиноватые зоны с частичным или полным их заполнением. Карстовые провалы представляют наибольшую опасность для большинства зданий и сооружений в силу следующих особенностей: - в большинстве случаев провалы образуются практически мгновенно. Иногда образованию провала предшествуют просадки или локальные оседания; - явные (визуальные) признаки возможного провалообразования чаще всего отсутствуют. Такие признаки появляются в большинстве случаев лишь за несколько минут до образования провала на земной поверхности или в основании сооружения; - диаметры карстовых провалов на закарстованных территориях Нижегородской области колеблются в широких пределах (от 0,5 до 50 м и более), а глубины достигают, как правило, нескольких метров. При этом диаметры увеличиваются во времени, особенно быстро в песчаных грунтах в первоначальный период после образования провалов; - нередко на месте ранее образовавшихся провалов или непосредственно вблизи них образуются повторные провалы; - на месте ранее образовавшихся провалов (карстовых воронок) или вблизи них существует зона разуплотненных пород, которая под действием статических нагрузок и динамических воздействий может быть подвержена периодическим просадкам. Эта зона является зоной повышенной водопроницаемости и фильтрации атмосферных, поверхностных и технических вод Карстовые локальные оседания - достаточно плавные деформации земной поверхности (основания сооружений) без разрыва или с частичным разрывом сплошности грунта с образованием постепенно растущей впадины. Локальные оседания 12 связаны с прогибом толщи грунтов над полостями и разуплотненными зонами в покровной толще. Локальные оседания в Нижегородской области также, как и карстовые провалы, представляют серьезную опасность, хотя и несколько меньшую, чем карстовые провалы, в силу следующих их особенностей: - вертикальная скорость оседания грунта может достигать нескольких сантиметров в сутки; - время формирования локального оседания может изменяться от нескольких дней до нескольких месяцев; - конечные диаметры локальных оседаний, как правило, составляют несколько десятков метров, а глубина - до 1 м; - в зоне локальных оседаний существуют также значительные горизонтальные деформации Карстовые оседания - плавные деформации земной поверхности без разрыва сплошности в виде мульды больших размеров в плане, связанные с интенсивным поверхностным и (или) объемным растворением карстующихся пород, а также с суффозионным выносом частиц песчаных грунтов в закарстованную толщу пород. Карстовые оседания в большинстве случаев представляют значительно меньшую опасность для зданий и сооружений в сравнении с провалами и локальными оседаниями. Характерными особенностями карстовых оседаний являются следующие: - формирование мульды оседания продолжается более или менее постоянно в течение длительного времени (годы - десятки лет); - скорость оседания на разных участках мульды неравномерна и может составлять от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров в год. Имеются периоды оживления и затухания оседания; - размеры мульды оседания могут достигать нескольких сотен метров; - в краевых частях мульды оседаний, связанных с интенсивным растворением карстующихся пород и прогибом покровной толщи, 13 формируются зоны разуплотненных с поверхности грунтов, благодаря которым облегчается инфильтрация поверхностных и атмосферных вод в грунт, что увеличивает вероятность карстовосуффозионных провалов; - в зоне оседаний помимо вертикальных деформаций имеются и горизонтальные деформации Карстовые (карстово-суффозионные) просадки. Характерными особенностями их являются следующие: - как и провалы, карстовые просадки образуются практически мгновенно; - диаметры просадок в плане, как правило, составляют не более 3 м, а глубина до 0,25 м; - чаще всего карстовые просадки образуются под действием статических и динамических нагрузок от сооружений и при длительном замачивании грунта; - карстовые просадки, как правило, не вызывают прогрессирующих разрушений зданий и сооружений. Под их воздействием чаще всегда происходит образование трещин в стенах, перекос конструкций и т.п.; - в ряде случаев карстовые просадки предшествуют образованию провалов или локальных оседаний. 3. ХАРАКТЕР ОПАСНОСТИ КАРСТА В НИЖЕГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ 3.1 Опасность карста в Нижегородской области определяется типами карста, разнообразными его проявлениями (поверхностными и подземными), а также типом, уровнем 14 ответственности и конструктивными особенностями зданий и сооружений. Аварии и повреждения сооружений на закарстованных территориях в Нижегородской области по их последствиям классифицируются следующим образом: 1 - катастрофические разрушения (потеря общей устойчивости сооружения или основных несущих конструкций, приводящая к гибели людей или недопустимому заражению окружающей среды вредными химическими и радиоактивными веществами, пожарам и взрывам); 2 - частичные разрушения и повреждения, приводящие к временному прекращению нормальной эксплуатации сооружений или интенсивному загрязнению окружающей среды; 3 - повреждения, пр
Similar documents
View more...
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks