Указания по проектированию дренажа подземных гидротехнических сооружений

В действующих указаниях инормах на проектирование гидротехнических туннелей и цементации в нихрекомендации по расчетам и конструкциям дренажей, а также по расчетампротивофильтрационной цементации отсутствуют. Общие же указания в этихнормативных документах по количественной оценке эффекта, достигаемогоприменением дренажей и цементации, явно недостаточны.

Указанный пробел внормативных материалах особо остро ощущается при проектировании крупныхподземных сооружений, расположенных на значительной глубине под уровнемгрунтовых вод или под ложем водохранилища, когда давление грунтовых водстановится основной нагрузкой на обделки.

Если обделка туннели илишахты имеет металлическую облицовку, то недоучет нагрузки от давления грунтовыхвод может принести к выпучиванию и даже разрушению облицовки при опорожнениитуннеля.

С помощью разгрузочныхдренажей гидростатическое давление грунтовых вод на обделки оказываетсявозможным уменьшить во много раз благодаря снижению уровня грунтовых вод врайоне дренируемого сооружения или гашению напора, происходящему при фильтрациигрунтовой воды в дрены. При этом, как показывает опыт проектирования,сооружения с применением разгрузочного дренажа становятся более экономичными посравнению с теми же сооружениями, рассчитанными на восприятие полногогидростатического давления грунтовых вод.

К устройству дренажа, как косновному мероприятию по ремонту, прибегают также и в тех случаях, когдаповреждения в сооружениях от давления грунтовых вод происходят в периодэксплуатации.

Давление грунтовых вод наобделки подземных сооружений возможно снизить еще и с помощьюпротивофильтрационной цементации породы.

В ряде случаев оптимальноерешение может дать сочетание противофильтрационной цементации и дренажа.

В настоящих Указаниях даютсярекомендации по расчетам и конструкциям дренажей и противофильтрационнойцементации породы, приведены формулы для фильтрационных расчетов дренажей ипротивофильтрационной цементации с числовыми примерами и примеры ихконструкций. При составлении Указаний использованы результаты исследовательскихи методических работ, выполненных в институтах ГрузНИИЭГС, «Гидропроект» имениС.Я. Жука, ВИОГЕМ, ЦНИИС Минтрансстроя и др.

Указания составленыГрузинским научно-исследовательским институтом энергетики и гидротехническихсооружений (канд. техн. наук В.М. Насбергом), Всесоюзнымпроектно-изыскательским и научно-исследовательским институтом «Гидропроект»имени С.Я. Жука (канд. техн. наук Н.Я. Вайнштейном) и его Среднеазиатскимотделением (инж. В.Ф. Илюшиным).

С целью улучшения настоящих Указаний просим все замечания и предложениянаправлять по адресу: Москва, А-80, ГСП, Волоколамское шоссе, 2, Гидропроект,технический отдел.

Министерство энергетики иэлектрификации СССР

Ведомственные строительные нормы

Указания
№ ВСН 045-72
МЭиЭ СССР

ГидроПрофессиональный сооружения

Указания по проектированию дренажа подземных гидротехническихсооружений

1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

1.1. Настоящие Указанияраспространяются на проектирование дренажа подземных гидротехническихсооружений на всех стадиях их проектирования. Указания применимы также приэксплуатации и реконструкции существующих сооружений.

1.2. Указания могут бытьиспользованы при проектировании дренажа не только основных, но и другихподземных сооружений (транспортные и вспомогательные туннели и шахты, кабельныегалереи, трансформаторные помещения и др.), а также при проектированиистроительного водопонижения, применяемого в период проходки подземныхвыработок.

1.3. Указаниями рекомендуетсяпользоваться и при проектировании противофильтрационной цементации породы врайоне подземных сооружений, в части назначения размеров и водопроницаемостизоны зацементированной породы, т.е. параметров, обеспечивающих:

а) уменьшение фильтрационныхпритоков в безнапорные сооружения;

б) снижение давления грунтовыхвод на обделки, а также защиту сооружения от агрессивного воздействия грунтовыхвод и суффозионных процессов в обделке и породе;

в) уменьшение утечки воды изтуннелей и шахт (напорных и безнапорных).

В настоящих Указанияхпротивофильтрационная цементация рассматривается как «местное» сопротивление вфильтрационном поле в окрестности подземного сооружения. Остальные вопросы,связанные с проектированием цементации породы, как-то: этапы и давлениецементации, составы и величина поглощения растворов, изменение деформационныххарактеристик породы и т.п. рассматриваются в технических условиях ВСН 022-69Минэнерго СССР, составленных ВНИИГ имени Б.Е. Веденеева [Л. 161].

1.4. Целесообразность применениядренажа, противофильтрационной цементации или их сочетания, или обделок,воспринимающих полное гидростатическое давление грунтовых вод, определяетсятехнико-экономическим сопоставлением вариантов.

1.5. Класс капитальностиконструкций дренажа назначается в соответствии с классом капитальностидренируемого сооружения.

1.6. Проектируемые дренажи ипротивофильтрационная цементация в течение всего срока их службы должныобеспечивать безопасность, бесперебойность и удобство нормальной эксплуатациидренируемого подземного сооружения.

1.7. При проектировании дренажейи противофильтрационной цементации, наряду с данными Указаниями, необходимособлюдать требования соответствующих государственных стандартов, строительныхнорм и правил в части конструкции, производства работ, техники безопасности,защиты подземных сооружений от коррозии, требования санитарии и т.п.

1.8. Указания являютсяобязательными для всех организаций МЭиЭ СССР, проектирующих подземныесооружения, а также для организаций, занимающихся их исследованиями, строительствоми эксплуатацией.

1.9. Допущенные припроектировании отступления по отдельным положениями настоящих Указанийдолжны быть обоснованы специальными исследованиями и утверждены в установленномпорядке.

Внесены Грузинским научно-исследовательскиминститутом энергетики и гидротехнических сооружений — ГрузНИИЭГС, институтом«Гидропроект» имени С.Я. Жука и его Среднеазиатским отделением

Утверждены ГлавниипроектомМЭиЭ СССР, решение № 136.

Согласованы с ГосстроемСССР

17 сентября 1971 г.,

№ 1-2446.

Срок введения

1 января 1972 г.

2. НАЗНАЧЕНИЕ ДРЕНАЖА,ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОЙ ЦЕМЕНТАЦИИ И УСЛОВИЯ ИХ ПРИМЕНИМОСТИ

2.1. Дренаж в подземныхгидротехнических сооружениях применяется с целями:

а) снижения (частично илиполностью) давления грунтовых вод на обделки;

б) повышения долговечностисооружения благодаря снижению градиентов напора и расхода воды, фильтрующейсячерез обделку;

в) предохранения от потериустойчивости (выпучивания) металлической облицовки напорных туннелей и шахт приих опорожнении;

г) защиты машинных залов,шинно-грузовых галерей, лифтовых шахт и других сооружений, в которыенедопустимо попадание грунтовых вод;

д) облегчения выполненияподземных строительных работ в водообильных породах;

е) сокращенияпродолжительности опорожнения напорных туннелей и шахт с обделками безгидроизоляции; сокращение достигается за счет затухания порового давления вбетоне обделки в двух направлениях: внутрь туннеля и в сторону породы [Л. 82].

Дренажи рекомендуется применятьтакже тогда, когда в естественных условиях грунтовые воды отсутствуют, но естьопасность размокания пород с потерей их прочности, выщелачивания или потериустойчивости оползневого склона в связи с фильтрацией воды из туннеля в периодэксплуатации.

Примечание. 1. Под термином «грунтовые воды» подразумеваются, кроме естественныхгрунтовых вод, также и те, которые могут профильтровываться в породу изводохранилищ и водопроводящих сооружений. Возможное повышение уровня грунтовыхвод путем фильтрации из этих сооружений определяется с учетомгидрогеологических, гидрологических, топографических, климатических иконструктивных факторов.

2. Для защиты сооружений,указанных в п. г, целесообразноприменение заобделочного дренажа с гидроизоляцией обделки.

2.2. В соответствующихгидрогеологических условиях грунтовые воды, каптируемые дренажнымиустройствами, могут быть использованы для подпитки деривационных туннелейгидроэлектростанций [Л. 27, 153], водоснабжения населенных пунктов и технических нужд промышленныхпредприятий.

2.3. При помощи местного дренажа(раздел 5), устраиваемого в напорных туннелях и шахтах, облицованных металлом, поувеличению фильтрационного расхода или напора в системе дренажа можноконтролирован, состояние облицовок (рис. 1). Дренажи в этом случае должны быть расположены и обделке, на контактеобделки с породой или в виде шпуров, пересекающих контакт обделки с породой илиметаллической облицовкой. Дрены объединяются в коллекторы, оснащенныесоответствующей контрольно-измерительной аппаратурой (раздел 10).

2.4. Дренажи можно применять,если соблюдаются следующие условия:

а) обеспечиваетсяфильтрационная прочность на контакте дренажа с породой;

б) порода устойчива вотношении механической и химической суффозии;

в) порода неустойчива вотношении механической или химической суффозии, но за период эксплуатациисооружения суффозия не может ослабить породу до степени, опасной для работысооружения;

г) порода неустойчива вотношении механической суффозии при отсутствии в дренажах обратного фильтра, нопри устройстве фильтра размеры суффозии в породе не представляют опасности длясохранности естественных свойств породы и работы дренажа;

д) отсутствует опасностьмеханического, химического и биологического кольматажа дренирующих устройств;

е) устройство дренажей неприводит к ощутимым потерям воды из водохранилища;

ж) величина дренируемогорасхода в водообильных породах является практически приемлемой.

Примечание.Устойчивость породы в отношении механической и химической суффозий определяетсяпри установившихся максимально возможных и длительно действующих градиентахнапора в ближайшей окрестности дрен.

2.5. Явления химической суффозиимогут возникнуть в трещиноватых и в пористых суффозионно неустойчивых породахпри фильтрации в них воды, обладающей способностью растворять породы.

В зависимости от видарастворяемых составляющих различаются трудно-, средне- и легкорастворимыепороды. Примером средне- и легкорастворимых пород являются соответственнопороды, содержащие гипс и каменную соль [Л. 165].

Примечание.При изменении температуры и давления в потоке явления химической суффозии могутсопровождаться процессами химического кольматажа, т.е. выпадением солей восадок и отложением их в дренажных устройствах. Указанное явление может явитьсяпричиной увеличения давления грунтовых вод на обделки.

2.6. Если требования п. 2.4 не соблюдаются, необходиморассмотреть варианты устройств противофильтрационной цементации (п. 2.8) или конструкций обделок,способных воспринять полное гидростатическое давление грунтовых вод.

2.7. Противофильтрационнаяцементация породы применяется для:

а) уменьшения давлениягрунтовых вод на обделки подземных сооружений;

б) уменьшения потерь воды изводохранилища при фильтрации в подземные сооружения, если дренируемая вода неможет быть использована для выработки электроэнергии путем подпиткиводоподводящих сооружений гидроэлектростанции;

в) уменьшения притока грунтовыхвод к подземным сооружениям;

г) снижения фильтрационныхутечек из напорных туннелей и шахт;

д) уменьшения размеровдренажных устройств в случае расположения дренируемого сооружения вводообильных породах;

е) устранения сосредоточенныхфильтрационных токов и удлинения путей фильтрации;

ж) защиты обделок отвоздействия агрессивных грунтовых вод;

з) снижения фильтрационнойанизотропии породы;

и) предохранения пород отхимической и механической суффозии, которые могут наблюдаться при наличии впородах воднорастворимых минералов (гипс, ангидрит, каменная голь и др.) илипри наличии пород, поддающихся растворению, как, например, известняки,аргиллиты, глинистые сланцы и др. [Л. 51].

Противофильтрационная цементация,при наличии соответствующих гидрогеологических условий, позволяет осуществитьэкономичные конструкции в сочетании с дренажем там, где без такой цементациидренирование грунтовых вод неприемлемо ввиду больших притоков к дренажу.

Примечание. При проектировании противофильтрационной цементации следуетучитывать, что она одновременно повышает модули деформации и снижаетанизотропию породы.

2.8. Применение противофильтрационной цементации считаетсявозможным, если:

а) удельное водопоглощениескальных пород превышает 0,01 л/мин×м2 [Л. 161, 168,122].Возможность и целесообразность применения цементации при меньшейводопроницаемости породы должны быть доказаны опытным путем итехнико-экономическими расчетами;

б) действительная скоростьдвижения грунтовых вод не более 600 м/сутки [Л. 162, 168]; при больших скоростяхвозможность цементации должна быть установлена на основании опытных работ [Л. 168];

в) химический составгрунтовых вод не препятствует процессам реакции схватывания и тверденияцементного раствора, т.е. грунтовые воды не являются агрессивными в отношениивида цемента, применяемого для цементации [Л. 162].

2.9. При устройствепротивофильтрационной цементации в растворимых породах необходимо проводитьспециальные исследования для выяснения достаточности срока службы зоныцементации.

3. ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯПРОЕКТИРОВАНИЯ СТАДИИ И СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТА

Исходные материалы

3.1. Объем и состав исходныхматериалов, необходимых для проектирования дренажей и противофильтрационной цементации, определяются взависимости от:

а) класса сооружения;

б) назначения дренажа ицементации;

в) инженерно-геологических,гидрогеологических и гидрологических условий;

г) стадии проектирования.

3.2. Для составления проектадренажей и противофильтрационной цементации на всех стадиях проектирования необходимо иметь:

а) аналоги;

б) отчеты по геологическим,гидрогеологическим и гидрологическим изысканиям; сведения о климате;

в) отчеты по специальнымисследовательским работам (в необходимых случаях);

г) основные данные проектапроизводства работ;

д) нагрузки, на которыерассчитаны обделки сооружений;

е) данные для составленияединичных расценок и сметы.

3.3. Содержание и объем исходныхгеологических и гидрогеологических материалов должны отвечать инструкции посоставу и объему изысканий для гидроэнергетического строительства [Л. 74] на соответствующей стадиипроектирования.

Особое внимание должно бытьобращено на получение следующих данных:

а) о водопроницаемости итрещиноватости отдельных литологических разностей породы и их фильтрационнойанизотропии и неоднородности;

б) о фильтрационнойустойчивости пород, возможности развития химической и механической суффозии;

в) о наличии и характере зонтектонических нарушений породы и качестве породы в этих зонах;

г) об агрессивности грунтовыхвод к материалам конструкций дренажей и цементации;

д) о возможности химическогокольматажа дренажных устройств;

е) об источниках питаниягрунтовых вод.

Примечание.Водопроницаемость пород характеризуется коэффициентом фильтрации (приложение 2), значения которогоприближенно могут быть определены по величине удельного водопоглощения принагнетании воды в скважины.

3.4. Материалами по специальнымисследовательским работам являются:

а) отчеты по изучениюфильтрации;

б) отчеты по опытнымцементационным работам.

Содержание и объемспециальных исследований устанавливаются в каждом конкретном случае.

3.5. В районе карста должнаизучаться суффозионная устойчивость пород на специально устраиваемых для этихцелей опытных участках [Л. 94]. Кроме того, целесообразно использоватьскважины и другие выработки, послужившие для исследования водопроницаемостипород.

3.6. Данные по гидрологии должнысодержать сведения:

а) о скоростях движениягрунтовых вод;

б) о химическом составеречной воды, ее агрессивности и температуре;

в) о режиме колебаний уровнейи скоростей воды в реке (озере) в районе строительства;

г) о количестве и составенаносов, транспортируемых рекой.

3.7. Сведения по производствуработ в подземных сооружениях должны давать представление остроительно-монтажных работах, имеющих отношение к дренажу и противофильтрационной цементации.

Стадиии содержание проекта

3.8. Проект дренажей и противофильтрационной цементации являетсясоставной частью проекта подземного сооружения, разрабатывается одновременно сним, рассматривается и утверждается в его составе.

3.9. Стадии проектированиядренажей и противофильтрационной цементации, а также состав и содержание проекта должны соответствоватьтаковым для проектируемого подземного сооружения.

3.10. При проектировании противофильтрационной цементации с использованиемнастоящих Указаний, ВСН 0.22-69 [Л. 16] и лабораторных исследованиймогут быть выбраны (п. 1.3.) и рассчитаны:

а) геометрическая форма,размеры и расположение зоны цементации породы;

б) водопроницаемость зоныцементации (по удельному водопоглощению или коэффициенту фильтрации);

в) градиент напора в зонецементации.

Примечание.Геометрические формы противофильтрационной цементации могут быть в виде плоскихвертикальных или наклонных завес и экранов, криволинейных экранов, экранов,расположенных вокруг сооружения, и т.д.

3.11. Выбор остальных элементовцементации (диаметр, шаг, длина и рядность скважин, составы и марка раствора идр.), а также проектирование организации и производства работ производится по[Л. 7 — 11, 161, 168].

3.12. Проекты дренажей ицементации, кроме конструктивной части, должны содержать:

а) требования к производствуработ по их осуществлению (раздел 9) и способы контроля качества работ; в особыхслучаях составляются специальные Профессиональный условия на производство работ;

б) указания по эксплуатации испособам контроля работы, ремонта и восстановления дренажей и цементации впериод эксплуатации (раздел 10);

в) перечень и размещениеконтрольно-измерительной аппаратуры для проведения натурных наблюдений задренажем и цементацией.

4. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯПРОЕКТИРОВАНИЯ

4.1. При проектировании дренажа ипротивофильтрационной цементации их геометрический, гидродинамические и гидравлическиеэлементы следует назначать на основании фильтрационных расчетов (раздел 8).

4.2. Параметры дренажей ицементации назначаются такими, чтобы градиенты напора в породе (заполнителетрещин) и зоне цементации не превышали допустимых.

Примечание Величинадопустимых градиентов напора в породе (заполнителе трещин) определяетсялабораторными или полевыми исследованиями.

4.3. Допустимые средние градиентынапора Jдоп в зоне противофильтрационной цементации в зависимости отперепада напора H в этой зоне, ееводопроницаемости, характеризуемой удельным водопоглощением q (и соответствующим ему коэффициентом фильтрации k), принимаютсяне более величин градиентов, приводимых в табл. 1.

Примечание.

1. Данные табл. 1относятся к цементным растворам в скальной породе.

2. Под термином «зона противофильтрационнойцементации» понимается объем зацементированной породы в пределах проектногоочертания зоны цементации.

3. Под средним градиентомнапора понимается отношение потери напора в зоне противофильтрационнойцементации к толщине этой зоны.

4. В цементации, замкнутойвокруг сооружения (туннель, шахта и др.), величину максимального градиентанапора Jмакс навнутреннем контуре зоны цементации разрешается принимать вдва раза больше среднегоградиента. Величину максимального градиента определяют по формуле

где r, R — радиусы соответственно внутреннего и внешнего контуров цементации.

Таблица 1*

H, м

При обеспечении плотности (водопроницаемости) зоны цементации судельным водопоглощением q, л/мин×м2,не более

При коэффициенте фильтрации k,м/сутки, не более

Допустимый средний градиент Jдоп, недолжен превышать

Менее 30

0,05

0,05

10

От 30 до 100

0,03

0,03

15

Более 100

0,01

0,01

20

* В табл. 1 значения q и Jдоп взяты из [Л. 122, 162], а соответствующие величины k определены путем умноженияq на пересчетный коэффициент,приближенно принятый равным единице [Л. 115].

4.4. Если к цементациипредъявляется требование защиты обделок от агрессивного воздействия грунтовыхвод или защиты от фильтрации в растворимых породах, то величина удельноговодопоглощения не должна быть более 0,01 л/мин×м2.

4.5. Допустимую величинуфильтрационных потерь воды изнапорного туннеля или шахты рекомендуется определять путем энергоэкономическогорасчета, учитывающего стоимость противофильтрационных мероприятий, с одной стороны, и теряемой выработки электроэнергиивследствие утечки воды — с другой.

При проектировании противофильтрационной цементации в напорныхтуннелях и шахтах следует также иметь в виду, чтобы утечки воды из них,отнесенные к 1000 м2 их внутренней поверхности, определенныепри рабочем давлении воды и отнесенные к 1 кгс/см2ее давления, не превышали 0,1 — 0,5 л/сек при действующем напоре H≥ 100 м и 0,5 -1,0 л/сек при H≤ 100 м [Л. 161].

4.6. Если дренируемые сооружениярасполагаются в карстующихся породах, следует иметь в виду, что выщелачиваниепород ослабляет их структурные связи, увеличивает общую скважность, расширяеттрещины.

4.7. При проектировании дренажейв трещиноватых породах, содержащих растворимые соли, рекомендуется основыватьпрогноз устойчивости пород главным образом на детальном изучении геологическихи гидрогеологических условий.

4.8. Если грунтовые воды в районеподземного сооружения могут подпитываться атмосферными осадками илиповерхностными водами и если подпитка может заметно увеличить напор грунтовыхвод, то при проектировании дренажных и противофильтрационных мероприятий необходимо учитывать это увеличение.

Если удорожание дренажа,вызванное этим увеличением напора грунтовых вод, будет значительным, следуетрассмотреть мероприятия по предупреждению просачивания в горный массиватмосферных осадков или поверхностных вод. Этими мероприятиями могут быть:

а) планировка местности спокрытием ее водонепроницаемым покровом;

б) устройство сети канав снепроницаемой одеждой для отвода вод атмосферных осадков;

в) отвод поверхностных водили придание их руслу водонепроницаемости.

Вариант защитного мероприятиявыбирается на основании технико-экономического сопоставления.

4.9. Вспомогательные туннели ишахты, пройденные для строительства основных подземных сооружений, могутявляться (при условии сообщения упомянутых туннелей и шахт с верхним бьефомпосле окончания строительства):

а) путями подпитки грунтовыхвод;

б) причиной значительногоувеличения напоров грунтовых вод и скоростей фильтрации в местах примыканиявспомогательных туннелей и шахт к дренируемым сооружениям, что следуетучитывать при проектировании дренажных и противофильтрационных мероприятий.

4.10. Для осмотра и ремонтадренажей (например, замены фильтров) необходимо, где это возможно,предусматривать устройство смотровых колодцев, лазов, люков и т.п. или делатьдренажи проходимыми.

4.11. Вся система дренажа, повозможности, должна быть разбита на изолированные друг от друга участки (сучетом положения и уклона пьезометрической поверхности грунтовых вод), имеющиеотдельные выходы, при помощи которых возможно осуществление промывки ирегулирования напора самостоятельно на каждом участке.

4.12. При выборе типа дренажадолжны быть обеспечены наиболее экономичные решения. Конструкция дренажейдолжна обеспечивать возможность применения новых строительных материалов ипередовых методов строительства.

4.13. Скважины дренажа следуетрасполагать в таком направлении, чтобы пересечь возможно большее количествонаиболее проницаемых трещин.

4.14. Конструкция дренажей должнаобеспечивать их сохранность от засорения и затекания цементного раствора припроизводстве бетонных и цементационных работ в случае сооружения дренажа доокончания этих работ.

4.15. Дренажи следуетпроектировать так, чтобы исключить возможность замерзания воды в них и вводоотводных устройствах [Л. 74,а].

4.16. Если дренажи имеют связь спотоком воды в туннеле, необходимо принимать во внимание возможность передачипульсации давления в потоке на обделку со стороны породы (рис. 2, 3 и 4).

4.17. В сейсмических районахдренажные устройства необходимо проектировать с учетом требований СНиП II.А.12.62 (например, дренажные туннели, водоотводящие устройства и др.).

5. КЛАССИФИКАЦИЯ И КОНСТРУКЦИЯДРЕНАЖЕЙ И ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОЙ ЦЕМЕНТАЦИИ

Дренажи

5.1. По воздействию нафильтрационный поток, местоположению, конструкции, режиму работы и ряду другихпризнаков дренажи классифицируются следующим образом.

1. По способности снижать депрессионную поверхность фильтрационногопотока:

а) общие — снижающие давлениегрунтовых вод на обделки благодаря понижению депрессионной поверхности потока взоне расположения защищаемого сооружения (рис. 5 — 17);

б) местные — снижающиедавление грунтовых вод на обделки за счет потери напора при фильтрации вдренажи, расположенные в непосредственной близости от поверхности, разгружаемойот давления грунтовых вод (рис. 1 — 3 и 19 — 22).

Примечание. Общиедренажи применяются при любом заложении, местные, как правило, — при глубокомположении дренируемых сооружений под уровень грунтовых вод.

2. Порасположению относительно направления потока грунтовых вод и относительнозащищаемых сооружений:

а) верховые, располагаемые нарасстоянии от сооружения с верховой, по отношению к потоку, стороныдренируемого массива (рис. 8). Особенно эффективны при расположении на водоупоре.Применяются в достаточно проминаемых породах для узких, вытянутых в длинусооружений, в которых получение сравнительно узкой депрессионной воронкиотвечает поставленным задачам. Могут быть однолинейные без поперечных дрен,однолинейные с поперечными дренами, двухлинейные. Применяются в качестве общихдренажей;

б) контурные (кольцевые),устраиваемые вокруг защищаемого сооружения, при поступлении к нему грунтовыхвод со всех сторон (например, вокруг здания подземной гидроэлектростанции). Могутбыть одноконтурные (рис. 14 — 16), многоконтурные,одноярусные (рис. 14) и многоярусные, располагаемые на различнойвысоте (рис. 5,23и 24).Располагаются вблизи от сооружения. Являются, весьма эффективным общимдренажем;

в) контактные(приобделочные), располагаемые на контакте обделки сооружения с породой (рис. 21, 25, 26, 29 — 31), илипересекающие этот контакт (рис. 28, 32, 33). Применяются, в основном, в качестве местныхдренажей, но в определенных условиях могут работать как общий дренаж.

3. По заложению относительно водоупора и степени пересеченияфильтрационного потока дренами в вертикальном направлении:

а) совершенного типа, когдадрены доходят до водоупора при пересечении фильтрационного потока по всейвысоте (от депрессионной поверхности до водоупора, рис. 8, 34);

б) несовершенного типа, когдадрены не доходят до водоупора или доходят до водоупора, пересекаяфильтрационный поток не по всей высоте (рис. 14, 35).

4. По конструкции:

а) туннельные (рис. 7, 14, 18, 34 — 41);

б) скважинные (рис. 10, 12, 16, 17, 23, 42, 43);

в) шахтные (колодезные) (рис.16);

г) шпуровые (рис. 1, 3, 19, 22, 27, 33, 44 — 47);

д) трубчатые (рис. 20, 48 — 51, 76);

е) ленточные, (рис. 21, 53);

ж) сплошные (тюфяки илинеоблицованные поверхности породы), (рис. 55);

з) разгрузочные отверстия вобделке (рис. 56- 58);

и) комбинированные, состоящиеиз элементов по пп. а — з(рис. 2.5, 6, 8, 9, 15, 20, 32, 59 — 62).

5. По размерам и возможности осмотра:

а) проходимые, по которымвозможно пройти человеку (рис. 52, 63 — 70) и непроходимые (рис. 25 — 31, 49 — 54);

б) открытые (доступные дляосмотра), (рис. 44, а, в, 56, 61 и 71) изакрытые (недоступные для осмотра). Закрытые дренажи применяются в простыхгидрогеологических условиях и несложной конструкции.

6. В зависимости от состояния породы:

а) закрепляемые (рис. 38 — 40) и незакрепляемые (рис. 13, 14);

б) с фильтрами (рис. 2, 20, 21, 29 — 31, 34, 36 — 39,41,б,61, 71 — 74) и без фильтров (22, 48, 49, 55 — 58, 75).

7. По режиму работы:

а) напорные (рис. 21) ибезнапорные (рис. 9 — 16, 18, 25, 29 — 32, 42, 43, 48, 55, 59, 61- 65);

б) регулируемые (рис. 1, 23, 28, 71, 74) инерегулируемые (рис. 21, 29 — 32, 72)

8. По способу производства работ, выполняемые:

а) открытым способом (рис. 16, 26, 34);

б) подземным способом (рис. 6, 10, 11, 15, 23, 28, 32, 42, 59,61, 62);

в) комбинированным способом(рис. 9,60, 71).

5.2. Выбор типа дренажа зависитот:

а) геологических игидрогеологических условий (напор грунтовых вод, граничные условия областифильтрации, расстояние до контура питания грунтовых вод и до водоразделов,направление движения фильтрационного потока, напластование, водообильностьпород, физико-химические свойства пород и грунтовых вод и т.д.);

б) физико-химическихпроцессов в породе, вызываемых движением грунтовых и поверхностных вод ивлиянием метеорологических факторов;

в) конструкции и материалаобделок дренируемого сооружения, а также условий его работы;

г) условий строительства иэксплуатации дренируемого сооружения и дренажа.

5.3. При проектировании дренажныхтуннелей рекомендуется учитывать следующее:

а) в зависимости от местныхусловий и форм дренируемых сооружений дренажные туннели в плане могут бытьпрямолинейными и криволинейными (полигональными), незамкнутыми и замкнутыми,непрерывными и поучастковыми;

б) дренажные туннелирекомендуется закладывать с верховой стороны грунтового потока, чтобы полнееперехватить воду водоносного горизонта (рис. 8, 13);

в) крепление выработкиназначается в зависимости от прочности пород, учитывая необходимость иметьбольшую водопроницаемость обделки. В крепких и устойчивых породах дренажныетуннели рекомендуется оставлять незакрепленными;

г) одноярусные дренажныетуннели применяются в однородных породах; многоярусные — в случае переслаиванияводопроницаемых и водонепроницаемых пород (при наличии нескольких водоносныхгоризонтов);

д) дренажные туннелиустраиваются с уклоном, исключающим возможность заиления и размыва водоотводныхканав и обеспечивающим удобство производства работ по устройству туннеля и егоэксплуатации;

е) в целях обеспечениянормального стока дренажных вод лотковая часть туннеля бетонируется илиустраивается специальная водоотводная канава (рис. 32, 36 — 39);

ж) в дренажных туннеляхдлиной более 200 м предусматриваютсяниши-убежища выше подошвы на 0,5 мчерез каждые 100 м вшахматном порядке;

з) в местностях с суровымклиматом дренажный туннель утепляется на необходимой длине;

и) размеры дренажных туннелейопределяются расходом пропускаемой ими воды, условиями строительства иэксплуатации. Минимальные размеры поперечного сечения дренажных туннелейпринимаются в соответствии с [Л. 166].

5.4. Скважинный дренажпроектируется с учетом следующих положений:

а) длину скважин можнопринимать до 100 м, диаметрскважин — в пределах 50 — 150 мм;

б) скважины располагаютсярядами (вертикально, горизонтально и наклонно) и лучами;

в) вертикальные восходящие инисходящие скважины рекомендуется применять при наличии нескольких водоносныхгоризонтов, а также при дренировании подземных сооружений большой высоты(например, здания гидроэлектростанций, шахты больших диаметров и т.д.), (рис. 9, 15, 24, 43, 71);

г) вертикальные нисходящиескважины можно применять, когда ниже сооружения располагаются пласты созначительно большей водопроницаемостью, чем в районе сооружения, но снезначительными напорами грунтовых вод. В этом случае система вертикальныхдрен, прорезающих дренируемый массив и нижележащий проницаемый пласт, снижаетсвободную поверхность грунтовых вод (или их пьезометрическую поверхность);

д) горизонтальные скважиныприменяются в слоистой породе с крутопадающими пластами. Максимальный эффектдостигается, если дрены направлены нормально к напластованию;

е) лучевые (горизонтальные,вертикальные и наклонные) скважины применяются, когда из одной «точки» (камеры,ниши) необходимо сдренировать большой объем породы (рис. 17, 23, 28, 42, 59, 61).Скважины бурятся в виде пучка или веерообразно из специальных ниш, камер и шахтили непосредственно из выработок дренируемых сооружений;

ж) устья скважин должны бытьдоступны для осмотра, монтажно-демонтажных работ и измерений дебита и напора;

з) устья скважин,направленных наклонно или вертикально вниз, должны быть надежно предохранены отпопадания в них поверхностных вод и посторонних предметов;

и) в устойчивых ненарушенныхпородах скважины не закрепляются;

к) нерабочие участки скважин,проходящих в слабых породах, необходимо закрепить обсадными трубами. Трубымогут быть стальные, из нержавеющей стали, чугунные, асбоцементные и пластмассовые(раздел 6).

5.5. Шпуровой дренаж может бытьприменен для разгрузки от давления грунтовых вод обделок любых подземныхсооружений. Он состоит из системы шпуров диаметром 50 — 100 мм и длиной в несколько метров,пробуренных при равномерной трещиноватости породы нормально к поверхностиобделки. При неравномерной трещиноватости (слоистость) и фильтрационнойанизотропии породы шпуры следует ориентировать с учетом этих особенностей.

Шпуровой дренаж обладаетследующими положительными свойствами:

а) высокой дренирующейспособностью при малых его размерах;

б) возможностью совмещения сзаполнительной и противофильтрационной цементацией;

в) возможностью устройствапосле возведения обделки;

г) возможностью осуществлениялюбой степени дренирования локальных участков обделки путем изменения длины ишага шпуров;

д) простотой осуществления спомощью перфораторного бурения.

5.6. Трубчатый дренаж(продольный, поперечный, комбинированный) устраивается на контакте бетонных(железобетонных) обделок с породой или металлической облицовкой (рис. 26, 50, 53) и внутри бетонных(железобетонных) обделок (рис. 20, 48, 49, 51).

Эти дренажи могут бытьвыполнены в виде:

а) цилиндрических полостей,созданных извлекаемыми полостеобразователями;

б) перфорированных труб,обмотанных стеклотканями, или труб из пористого материала, оставляемых вобделках;

в) скважин, пробуренных вбетоне.

При применении дренажей попп. а и в извлечениепустотообразователей или бурение скважин производится после окончания работ позаполнительной и противофильтрационной цементации.

Дренажи по п. бпозволяют проводить повторно цементационные работы, если в этом возникаетнеобходимость в процессе, эксплуатации. Это возможно благодаря способностистеклоткани задерживать частицы цемента и пропускать воду (рис. 20), [Л.28,85,145].

5.7. Ленточный (продольный ипоперечный) дренаж применяется, как правило, в безнапорных сооружениях. Онпредставляет собой полости, устроенные на контакте породы с обделкой (рис. 21). Эти полости могут бытьзаполнены фильтрующим материалом.

В качестве фильтрующегоматериала применяются: песок, гравий, щебень, стекловата, шлаковата, пористыйбетон (сборный или монолитный), [Л. 49, 70, 71, 142, 169].Вяжущее для пористого бетона (цемент, битум, полимерные смолы) назначается взависимости от химического состава грунтовой воды.

Ленточные дренажи размещаютсяв породе в специальных нишах (штрабах, канавах, траншеях) или в пределахсечения обделок. Они также могут быть образованы путем оставления наповерхности выработки незабетонированных полос породы (в негидротехническихтуннелях).

Для устройства прискальныхленточных дрен можно использовать резиновые ленты или гибкие пластмассовыеперфорированные трубы, прикрытые шлаковатным ковром и прижатые к скале сеткой,закрепленной специальными анкерами (рис. 53). В местах крутых поворотови изгибов дрен следует применить гофрированные пластмассовые трубки (рис. 54). Длязащиты шлаковатного ковра от механического воздействия бетонной смеси(набрызг-бетона) его следует покрывать хлорвиниловой пленкой.

5.8. Сплошной дренаж применяетсяв устойчивых породах, характеризующихся умеренной водопроницаемостью. Онустраивается в виде:

а) прослоек из фильтрующегоматериала (песок, гравий, щебень, пористый бетон, шлаковата, стекловата ит.п.), расположенных по контакту обделки с породой (рис. 30, 31);

б) полостей между породой иненесущей (декоративной) облицовкой (рис. 55);

в) открытой необлицованнойповерхности породы.

5.9. В качестве фильтрующихприменяются материалы, перечисленные в п. 5.7.

5.10. Дренаж в виде разгрузочныхотверстий (короткие шпуры) в обделке (рис. 77) служит для разгрузки ее отдавления грунтовых вод, а также для организованного их отвода в местах мокрыхпятен и течей, обнаруживаемых во время эксплуатации сооружений.

Дренаж выполняется в видеотверстий разбуриваемых в обделке с заглублением в породу на 50 — 60 см. При наличии металлической облицовкиразгрузочные отверстия рассверливаются с некоторым заглублением в бетонобделки, после чего завариваются в пределах толщины облицовки (рис. 22 и 60).

Разгрузочные отверстия можноприменять:

а) при маловодопроницаемыхскальных породах;

б) в пределах бетоннойобделки для разгрузки металлических облицовок в напорных туннелях и шахтах приих опорожнении.

5.11. В тех случаях, когда принормальной работе напорного сооружения не требуется разгрузка обделки отдавления грунтовых вод, а разгрузка дренажем необходима при опорожнениитуннеля, может быть применен регулируемый (например, выключаемый) дренаж.Регулирование возможно осуществить при помощи:

а) задвижек, устраиваемых наколлекторных трубах, в местах, доступных для осмотра или контроля в любойпериод эксплуатации;

б) автоматических обратныхклапанов, открывающихся под давлением грунтовой воды.

Для увеличения надежностисвоевременного открытия и закрытия задвижек целесообразно управление имиавтоматизировать, сблокировав электромеханическим управлением с работойзатворов на водоводах.

При проектировании дренажаэтого типа необходимо предусматривать мероприятия, исключающие возможность егозасорения.

Противофильтрационнаяцементация

5.12. По степени воздействия наформу грунтового притока, местоположению относительно защищаемого сооружения идругим признакам противофильтрационная цементация подразделяется на следующиевиды.

1. По степени воздействия на фильтрационный приток:

а) изменяющая положениедепрессионной поверхности (рис. 35, 78, 79);

б) удлиняющая пути фильтрациис целью уменьшения градиентов напора (рис. 4, 26, 46);

в) уменьшающая притокгрунтовых вод к сооружению или утечки воды из напорных сооружений (рис. 25, 59, 75).

2. Поместоположению относительно защищаемого сооружения:

а) у контура выработки (рис. 4, 27, 59, 75, 79);

б) на расстоянии от контуравыработки (рис. 25, 78).

3. По степени ограждения защищаемого сооружения:

а) замкнутая — расположеннаявокруг всех поверхностей сооружения в пределах области фильтрации (рис. 5, 75);

б) незамкнутая -расположенная с одной или нескольких сторон сооружения (рис. 35, 78).

4. По расположению цементации в виде цементационной завесы относительноводоупора:

а) совершенная — доведеннаядо водоупора;

б) несовершенная («висячая»)- недоведенная до водоупора.

5. Вид противофильтрационной цементации выбирается в зависимости от:

а) компоновки и конструкциисооружения;

б) элементов фильтрационногопотока (величины напоров грунтовых вод, градиентов напора, формы границ иразмеров области фильтрации, условий на ее границах и т.п.);

в) физико-механических ифильтрационных свойств породы;

г) химического составагрунтовых вод.

5.13. Противофильтрационная цементация, снижающаядепрессионную поверхность грунтового потока в районе защищаемого сооружения,устраивается в виде завес совершенного или несовершенного типа. Завесы следуетрасполагать поперек пути фильтрационного потока или вокруг защищаемогосооружения. С помощью совершенной противофильтрационной завесы, расположенной вокруг защищаемого сооружения, можнопрактически полностью преградить пути движения грунтовых вод к сооружению.

5.14. При проектировании противофильтрационных завес необходимоучитывать, что наибольшее снижение депрессионной поверхности получается присовместном действии завесы и дренажа. Дренаж при этом должен располагаться узащищаемого сооружения или между сооружением и завесой (рис. 78).

Примечание.Если породы подвержены механической и химической суффозиям, из-за которыхнедопустимы значительные градиенты напора в породе, то от устройства дренажаследует отказаться.

Глубина (длина) дренажныхскважин принимается в зависимости от степени трещиноватости и водопроницаемостипороды, характера залегания породы, расположения водоупора и т.п., а также отразмеров противофильтрационной завесы.

Расстояние дренажных скважинот цементационной завесы устанавливается в каждом конкретном случае. Эторасстояние допустимо принимать равным не менее 2 — 3 шагов скважин противофильтрационной завесы и не менее 4 м [Л. 168].

5.15. Противофильтрационная цементация, применяемая сцелью удлинения пути фильтрации к защищаемому сооружению, устраивается в видеэкранов. Экраны, например, в виде дискообразных или конусообразных воротниковвокруг туннелей и шахт располагаются так, чтобы максимально пересечьсосредоточенные пути фильтрации (рис. 4, 27, 46). При слоистой породе экраны целесообразно располагать так, чтобы уголмежду плоскостью экрана и слоями породы составлял 90° или был близок к этойвеличине.

При противофильтрационной цементации в виде экрана,устраиваемого на пути потока, дренажи располагаются возможно ближе кзащищаемому сооружению.

5.16. Цементация, предназначеннаядля уменьшения притока грунтовых вод к сооружению, незначительно влияющая нагидродинамические элемент естественного фильтрационного потока, устраивается поконтуру выработок или на небольшом расстоянии от него. Глубина зоны цементациизависит от местных условий и определяется из фильтрационного расчета;ориентировочно на предварительных стадиях проектирования ее можно назначать впределах 3 — 7 м.

5.17. Вид противофильтрационной цементации, названный в п.5.16, может применяться каксамостоятельно, так и с дренажем, расположенным на контакте обделки с породой,или внутри зоны цементации (например, шпуровой дренаж) в пределах половины ееглубины, считая от внутренней поверхности зоны (рис. 4, 75).

5.18. Зону противофильтрационной цементации следуетрасполагать на расстоянии от контура выработки, когда:

а) требуется максимальноразгрузить обделку от давления грунтовых вод совместным действием цементации идренажа;

б) подземная выработка незакреплена обделкой и стены выработки не способны выдержать давлениецементационного раствора;

в) для восприятия давленияцементационного раствора потребовалось бы изменение формы сечения или толщиныобделки;

г) зона цементации,примыкающая к контуру выработки, не способна выдержать давление грунтовых вод.

Расстояние от контуравыработки до зоны цементации определяется условиями статической ифильтрационной работы породы (зацементированной и незацементированной) иобделки.

Этот вид цементации можетприменяться как самостоятельно, так и с дренажем, который следует располагатьна контакте обделки с породой или в породе между обделкой (поверхностьювыработки) и зоной цементации, но не внутри зоны цементации [Л. 110,119,107].

5.19. Остальные указания попроектированию противофильтрационной цементации и производству работ по ееосуществлению следует принимать по [Л.161, 168].

6. ФИЛЬТРЫ ДРЕНАЖЕЙ

6.1. Фильтры в дренажахустраиваются, когда:

а) необходимо обеспечитьфильтрационную прочность на контакте дренажа с породой;

б) возможна механическаясуффозия в неустойчивых породах (например, слабые известняки, мел, галечники,пески);

в) имеется опасность осыпанияпороды в дренажные полости;

г) необходимо защититьдренажные полости от попадания в них цемента при бетонировании обделок ицементации породы; с этой целью можно применить, например, стекловолокно,стеклоткани, шлаковату и другие материалы.

6.2. Для изготовления иустройства фильтров применяются материалы: песок, гравий, щебень, пористыйбетон, сталь, нержавеющая сталь, латунь, синтетические материалы, асбоцемент,керамика, фарфор и др.

6.3. При выборе типа и конструкциифильтра следует исходить из основных требований к ним:

а) фильтр должен обладатьнеобходимой механической прочностью и иметь достаточную устойчивость противхимической и электрохимической коррозии и эрозионного воздействия воды;

б) фильтр должен пропускатьмаксимальное количество воды при своих минимальных размерах;

в) вода в фильтр должнапоступать, по возможности, с большей поверхности породы и с наименьшимискоростями;

г) фильтр должен иметь, повозможности, большую скважность;

д) при постоянной работефильтра не должно происходить выноса частиц породы («пескования»);

е) фильтры необходимоподбирать с учетом возможного изменения во времени скважности и размеровпроходных отверстий в зависимости от химического состава грунтовых вод;

ж) фильтры, по возможности,должны быть доступны для механической и химической очистки.

6.4. При выборе типа иконструкции фильтра необходимо учитывать условия его эксплуатации (длительностьи величина фильтрационного расхода), имея при этом в виду, что:

а) в дренажах, рассчитанныхна длительную эксплуатацию, фильтры выполняются с применением нержавеющейстали, пластмасс, асбоцемента и других стойких материалов. В случае примененияобычных сталей необходимо предусматривать их защиту покрытием водоустойчивымилаками, пластмассами, металлическими пленками (кадмирование, цинкование),твердыми резиновыми оболочками типа эбонита;

б) увеличение числа слоевгравийных обсыпок и их толщины способствует предохранению фильтров отзарастания и повышению сроков их эксплуатации.

6.5. В дренажах туннельных,ленточных и сплошных (п. 5.1, подпункт 4,а, е,ж) в качестве фильтров могут быть применены: песок, гравий,щебень, пористый бетон [Л. 49, 70, 71, 142, 169 и приложение 4, п. 14], стекловолокно (стекловата,стеклоткани, стеклорогожа и т.п.), [Л. 85, 127, 145].

6.6. В шпуровых и трубчатыхдренажах, а также разгрузочных отверстиях фильтры могут, устраиваться изперфорированных труб, металлических каркасов с сетками и без сеток, пористогобетона, синтетических материалов и др.

6.7. В неустойчивых скальных имягких породах вместо шпурового дренажа можно применять забивные фильтры [Л. 44] длиной 3 — 5 м, из которых рабочая часть составляет50 — 80 %. Скважность забивного фильтра принимается в пределах 6 — 25 %,расстояние между отверстиями — в 3 — 4 раза больше их ширины (диаметра). Фильтрперфорируется круглыми или щелевыми отверстиями. В крупнозернистых гравелистыхпесках размеры перфорации принимаются увеличенными. Отверстия располагаются вшахматном порядке или по прямоугольникам. Расстояния между забивными фильтрамиопределяются расчетным путем, так же как и при шпуровомдренаже. В мягкие породы фильтр забивается кувалдой, а в твердых породахбурятся скважины, в которые затем закладывается фильтр (рис. 74), [Л. 44].

6.8. Фильтры скважинного дренажанаиболее многочисленны и разнообразны по своей конструкции. В приложении 4 дано краткое Установкаконструкции фильтров скважинного дренажа и условий их применимости.

6.9. Подбор фильтров, их расчет иконструирование следует производить по [Л. 49, 71, 141. и 169].

6.10. При проектировании фильтровследует иметь в виду, что их конструкция может бытьуточнена во время производства работ на основании данных, полученных припроходке выработок и бурении скважин.

7. ОТВОД ДРЕНАЖНЫХ ВОД

7.1. Профильтровавшаяся в дренаживода может отводиться:

а) внутрь водопроводящего туннеля(шахты), (рис. 2,3, 21, 47);

б) самотеком на дневнуюповерхность (рис. 5);

в) и нижерасположенныеводопроницаемые водоносные пласты;

г) откачкой насосами (рис. 16, 43, 63, 64).

7.2. Выпуск дренажной воды внутрьгидротехнических туннелей (шахт) допустим при соблюдении следующих условий:

а) внутренний напор в туннелене превосходит минимального напора грунтовых вод;

б) отсутствует опасностьзагрязнения транспортируемой по туннелю воды вредными продуктами выщелачиваниягорных пород;

в) скорость воды в туннеле иконструкция выпусков исключают возможность возникновения кавитации;

г) не опасна передачапульсационного давления потока в дренажи;

д) не опасно замерзание водыв туннеле.

7.3. Отвод воды на дневнуюповерхность следует производить на участки местности, с которых невозможна подпитка грунтовых вод в районедренируемого сооружения. Трасса коллекторовназначается на основании технико-экономического сопоставления вариантов.

При наличии вспомогательныхвыработок, устраиваемых на период строительства, следует рассматриватьвозможность их использования для отвода грунтовых вод.

7.4. Продольный профиль дренажныхи водоотводных выработок рекомендуется назначать с таким расчетом, чтобы водапо ним стекала самотеком в пониженные места рельефа, реки, ручьи и т.д.

7.5. У порталов водоотводных(дренажных) туннелей следует предусматривать заграждения с воротами (дверями)и, в необходимых случаях, помещения для хранения оборудования, связанного сэксплуатацией этих туннелей и проведением натурных наблюдений.

7.6. Сброс дренажной воды внижерасположенные пласты породы допускается, если они имеют достаточную поглощающуюспособность, и дополнительная подпитка пласта не вызовет отрицательныхпоследствий (например, загрязнение подземных вод, создание со временем подпораподземных вод и т.п.).

7.7. Откачка дренажной водынасосами допускается при невозможности обеспечения самотечного отвода илиперепуска в нижележащие пласты.

7.8. Расчет водоотводныхустройств дренажа (трубы, лотки, каналы и др.) производится по формуламгидравлики. В зависимости от сложности гидрогеологических условий и конструкции дренажа пропускную способность устройствследует назначать с запасом, например, скоэффициентом, равным 1,5 — 2,0.

7.9. При проектированииводоотводящих устройств необходимо предусматривать мероприятия попредупреждению замерзания воды на выводах как в подземных сооружениях, так и заих пределами.

8. ФИЛЬТРАЦИОННЫЕ РАСЧЕТЫ

8.1. Фильтрационные расчетыдренажей и противофильтрационной цементации следует производить для того изрежимов фильтрации (установившегося или неустановившегося, в частности,регулярно повторяющегося), при котором результаты расчета обеспечатотносительно большую надежность работы дренажей и цементации.

8.2. При расчетах дренажей ипротивофильтрационной цементации в целях упрощения, если это допускаютгидрогеологические и геологические условия, можно принимать, что породаявляется однородной и изотропной в отношении водопроницаемости, а фильтрацияподчиняется закону Дарси [Л. 7, 9, 11, 13, 14, 22, 89, 93, 160, 168, 174].

8.3. Если дренажи ипротивофильтрационная цементация не могут быть рассчитаны с достаточнойстепенью точности, следует проводить необходимые модельные фильтрационныеисследования.

Объем исследованийопределяется классом и степенью сложности дренируемого сооружения, стадиейпроектирования, величиной напора грунтовых вод, инженерно-геологическими игидрогеологическими условиями.

8.4. В определенныхгидрогеологических и инженерно-геологических условиях может оказаться возможнымучет фильтрационной анизотропии породы. Для оценки в этих условиях разгружающегоэффекта дренажных и противофильтрационных устройств следует привестианизотропную водопроницаемую среду к фиктивной изотропной.

Для приведения к изотропнойсреде с коэффициентом фильтрации k0 = , следует все геометрические размеры вдоль направления с Kмакс умножить на величину , где Kмакс — коэффициент фильтрациипороды в направлении максимальной водопроницаемости (например, вдольнапластования); Kмин — то же, в направлении минимальной водопроницаемости(например, нормально к напластованию).

Если сооружение дренированоместными дренажами, расположенными по контуру обделки, эпюра остаточных напоровполучается деформированной таким образом, что остаточные напоры в направлениинаибольшей водопроницаемости породы увеличиваются, а в направлении наименьшейпроницаемости уменьшаются по сравнению со случаем, когда порода изотропна поводопроницаемости. Для восстановления симметрии формы эпюры остаточных напоровможно применять следующие способы:

а) неравномерно распределятьдрены по поверхности дренируемого сооружения;

б) при равномерномраспределении дрен изменять их размеры в увязке с направлениями осейфильтрационной анизотропии;

в) снижать фильтрационнуюанизотропию путем цементации породы.

8.5. При фильтрационных расчетахпринимается, что у обделок из монолитного бетона и железобетона [Л. 6, 128]:

а) обеспечивается плотноеприлегание к поверхности выработки;

б) швы между отдельнымиучастками уложенного бетона обеспечивают прочную связь этих участков в единуюконструкцию и не допускают фильтрации воды;

в) отсутствуют разрывы,трещины, раковины и другие нарушения сплошности или деформации.

При соблюдении этих условийкоэффициент фильтрации бетона обделок принимается по табл. 2 [Л. 43, 121].

Таблица 2

Коэффициентфильтрации

Марка бетона

В2

В4

В6

В8

В12

см/сек

3 ´ 10-8

1 ´ 10-8

0,5 ´ 10-8

0,3 ´ 10-8

0,08 ´ 10-8

м/сутки

3 ´ 10-5

0,8 ´ 10-5

0,4 ´ 10-5

0,3 ´ 10-55

0,07 ´ 10-5

Примечание. Маркибетона В2 — В12,установленные ГОСТ 4795-68, характеризуются водопроницаемостью лабораторныхобразцов (диаметром и длиной 150 мм), испытываемых по ГОСТ 4795-59 в 180-дневном возрасте.

8.6. Если к обделкам подземныхсооружений не предъявляются требования водонепроницаемости и трещиностойкости(вспомогательные, безнапорные строительные туннели и др.) и в них допускаетсяфильтрация воды через строительные швы и дефекты бетонирования, то коэффициентфильтрации бетонных обделок этих сооружений для предварительных расчетов можнопринимать равным 10-4 — 10-6см/сек [Л. 43, 53, 80, 138, 139].

После возведения обделкирекомендуется ее коэффициент фильтрации проверить в натуре, для чего могут бытьприменены способы, указанные в разделе 10.

8.7. Если окажется, что действительный коэффициент фильтрации обделкина исследуемом участке меньшерасчетного, необходимо усилить дренаж или применить противофильтрационнуюцементацию породы. При этом следует иметь в виду, что со временем может иметь место дальнейшее уменьшениекоэффициента фильтрации обделки.

8.8. Учет в фильтрационныхрасчетах водопроницаемости обделки может дать практически ощутимое уменьшениедавления грунтовых вод на обделку, если соотношение коэффициентов фильтрацииобделки и породы будет равно или более приблизительно 0,003 [Л. 89, 91 — 93].

9. ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

9.1. При проектированииконструкции дренажей и противофильтрационной цементации следует учитыватьтребования и условия производства работ, которые могут повлиять на выбор типаили конструкции дренажа и цементации, а также на их работоспособность. Этитребования могут быть очень разнообразными в зависимости от конкретных условий.

9.2. Работы по осуществлениюдренажа и противофильтрационной цементации необходимо выполнять с соблюдениемтребований СНиП, строительных норм, технических указаний, а также специальных техническихусловий и инструкций.

9.3. В проектах дренажей и цементацииследует указывать:

а) очередность операций по ихвыполнению;

б) допуски в отклонении отразмеров элементов конструкций;

в) специальные мероприятия,гарантирующие требуемое качество работ;

г) способы контроля качествавыполненных работ (продувка сжатым воздухом, прокачка водой, испытаниегерметичности и др.).

9.4. В сооружениях, снабженныхсистемой дренажа, скважины для цементации (если последняя выполняется послеустройства дренажа) должны располагаться с таким расчетом, чтобы в процессецементации была исключена возможность забивки дренажа или должныпредусматриваться вспомогательные защитные элементы, предотвращающие егозабивку цементом. Кроме того, рекомендуется в процессе цементации промыватьдренаж, если это позволяют конструкции дренажа и сооружения. Цементация послеустройства дренажа может производиться при особом обосновании.

9.5. Работы попротивофильтрационной цементации следует выполнять до постановки сооружения поднапор.

9.6. Давление нагнетания привыполнении противофильтрационной цементации должно назначаться с превышением навеличину давления грунтовых вод, если последнее будет наблюдаться во времяпроведения цементационных работ.

9.7. В сложных гидрогеологическихусловиях при устройстве длинных дренажных скважин следует выполнять контрольно-разведочноебурение.

9.8. Возможные изменения вконструкции дренажей и противофильтрационной цементации, вызываемыенесоответствием фактических геологических и гидрогеологических условий спроектными, согласовываются в обязательном порядке с проектной организацией.

10. НАТУРНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ ИЭКСПЛУАТАЦИЯ

10.1. В проектах постоянныхподземных сооружений, имеющих в своем составе дренажи, противофильтрационнуюцементацию или их сочетание, необходимо предусматривать установкуконтрольно-измерительной аппаратуры для наблюдения за работой дренажей изацементированной породы.

Контрольно-измерительнуюаппаратуру для наблюдения за давлением грунтовых вод следует такжепредусматривать в подземныхсооружениях, не имеющих в своем составе дренажей и противофильтрационной цементации, норасположенных (в проектных условиях) в зоне грунтовых вод и испытывающих ихдавление.

10.2. При разработке проектовразмещения контрольно-измерительной аппаратуры следует предусматривать приборыи оборудование, позволяющие:

а) измерить пьезометрическиеуровни грунтовых вод с одновременной фиксацией величин атмосферных осадков иколебаний уровня воды в водоемах и водотоках, имеющих связь с грунтовыми водамив районе проектируемого сооружения;

б) замерить приток грунтовыхвод, приходящийся, на все сооружение и его отдельные участки и элементы, припомощи расходомеров, водосливов, мерных баков и т.д.;

в) определять давлениегрунтовых вод на обделки с помощью пьезометров, пьезодинамометров, манометров;

г) наблюдать за утечками водыиз напорных туннелей;

д) измерить перепад напора взоне противофильтрационной цементации, для чегодатчики давления устанавливать с ее верховой и низовой сторон;

е) управлять давлениемгрунтовых вод на сооружение при наличии регулируемого дренажа.

Примечание. 1. Для измерения фильтрационного расхода скважинного дренажа устьяскважин следует оборудовать металлическими насадками с вентилями.

2. В напорных туннелях особое внимание следует обращать на организациюнаблюдений за участками приближения туннелей к склонам и за дренажами,расположенными в непосредственной близости от туннелей.

10.3. С целью получениядостоверных значений величин коэффициента передачи давления грунтовых вод наразного типа обделки в проектах подземных сооружений рекомендуетсяпредусматривать опытные участки. На этих участках в процессе строительстванеобходимо проводить особо тщательно гидрогеологическое документированиеводовмещающих пород, а обделку и зону цементации (если цементацияпредусматривается) — оснащать в необходимом количестве закладнойконтрольно-измерительной аппаратурой.

10.4. Для определения коэффициентафильтрации обделки постоянных сооружений можно применить следующие способы:

а) занапоривание участкатуннеля (шахты) и измерение утечек воды из него при известном перепаде напора вобделке;

б) измерение притокагрунтовых вод на исследуемом участке при одновременном измерении действующегона обделку напора;

в) измерение расхода воды,нагнетаемой в обделку из небольших плоских камер, прижатых герметично к обделке[Л. 116];

г) измерение расхода воды,нагнетаемой в скважины, пробуренные в обделке;

д) измерение расхода воды,нагнетаемой и щелевидную полость небольших размеров, устраиваемую в обделке приее бетонировании. Полость располагается посередине сечения обделки и может бытьсоздана при помощи закладного или извлекаемого полостеобразователя.

Имея значения расходов воды иперепадов напора, по соответствующим зависимостям определяются коэффициентыфильтрации обделок. Зависимость для определения коэффициента фильтрации по п. дможет быть получена методом ЭГДА на Монтаж отопления.

10.5. Кроме наблюдений зафильтрационным расходом и давлением воды, должны быть предусмотрены наблюденияза:

а) химическим составом итемпературой фильтрующихся вод;

б) количеством игранулометрическим составом твердых частиц, выносимых фильтрационным потоком изпороды, фильтров или зоны цементации;

в) состоянием обнаженныхповерхностей породы или дренажных полостей;

г) состоянием натековизвести, выщелачиваемой из бетонной обделки.

10.6. При расположении сооруженийв породах, не устойчивых в отношении химической суффозии, проект натурныхнаблюдений следует составлять с использованием [Л. 165].

10.7. Если подземное сооружение сдренажем располагается в неблагоприятных гидрогеологических условиях или дренаж(с цементацией или без нее) запроектирован достаточно сложным, необходиморазрабатывать инструкцию по его эксплуатации. Эта инструкция должна входить всостав общей инструкции по эксплуатации сооружения и содержать указания,способствующие обеспечению нормальной и продолжительной работы дренажей и противофильтрационной цементации.

10.8. При отсутствии поступленияводы из дренажной скважины после установления проектного положения кривойдепрессии, скважину следует затампонировать, и, в случае необходимости,пробурить новую.

10.9. Если во время эксплуатациипоявится опасный вынос частиц грунта, необходимо уменьшить расход дренируемойводы или установить обратный фильтр. Если указанные мероприятия не удастсяосуществить или если они не дадут достаточного эффекта, следует рассмотретьвозможность устройства противофильтрационной цементации.

10.10. Если кривая депрессии (илидавление грунтовых вод на обделку при местном дренаже) окажется значительнониже предусмотренных проектом, целесообразно соответственно уменьшить расходдренажа.

10.11. Если расход дренажаснижается при одновременном подъеме кривой депрессии или увеличении давлениягрунтовых вод на обделку, необходимо произвести чистку дренажных устройств или,по возможности, бурение дополнительных скважин.

10.12. Способ очистки дренажныхустройств зависит от их конструктивных особенностей. Восстановлениеработоспособности, например, скважинного дренажа производится следующимиспособами:

а) очистка от осадка припомощи эрлифта с водоподъемными трубами, опущенными в нижнюю часть отстойника;

б) очистка скважины буровымнаконечником (или в комбинации с ершом-щеткой) с одновременной промывкой водойи последующей прокачкой эрлифтом;

в) обработка соляной кислотойдля растворения осадка и удаления промывкой продуктов реакции;

г) рыхление породы впризабойной области взрывами малых зарядов.

д) свабирование(поршневание);

е) смена фильтров.

10.13. В случае применениярегулируемых дренажей их опорожнение необходимо производить медленно воизбежание образования больших градиентов напора на входе в дрены.

Рис. 1. Шпуровой регулируемыйдренаж напорного туннеля Нендац (Швейцария), [Л. 198]:

1 — металлическая облицовка; 2 — контрольные трубы; 3 — верховая труба; 4 — низоваятруба; 5 — строительная дрена; 6 — камера затворов; 7 — напорный трубопровод; 8 — уравнительная шахта; 9 — породы карбона; 10 — точка пересечения выработок туннеля и промежуточной шахты; 11- граница металлической облицовки уравнительной шахты; 12 — триасс; 13 — кварциты; 14 — ангидриты; 15 — конец металлической облицовкитуннеля; 16 — границаперфорирования низовой контрольной трубы; 17 — врезка уравнительной шахты в туннель; 18 — конец низовой контрольной трубы; 19 — граница перфорирования верховойконтрольной трубы; 20 — конецверховой контрольной трубы; 21- зона контроля низовой трубы; 22 — зона контроля верховой трубы;23 — слоиводонепроницаемого милонита.

Узел А — деталь расположения и перфорации металлической контрольнойтрубы: 1 — туннель; 2- кольцо жесткости металлической облицовки; 3 — металлическая облицовка; 4 — контрольная металлическая труба; 5 — перфорация сквозьоблицовку, трубу и бетон; 6 -внешнее кольцо бетона.

Рис. 2. Комбинированный местныйдренаж безнапорного туннеля, [Л. 109, 89]:

1 — обделка туннеля; 2 — шпуровые дрены; 3 -водоотводная трубка; 4 — ленточная дрена из гравия; 5 -коллекторная труба.

Рис. 3. Шпуровой дренаж, [Л. 109,89]:

1 — обделка безнапорного туннеля; 2 — шпуровые дрены; 3 -коллекторная труба; 4 — отвод сдренированной воды из коллектора 3.

Рис. 4. Дренажи и цементация узатворного узла строительного туннеля IIIяруса Нурекской ГЭС (вариант), [Л. 63]:

1 — шпуровые дрены Æ 50 мм; 2 — дренажные трубы Æ 70 мм; 3 — коллекторная труба Æ 100 мм; 4 — коллекторная труба Æ 200 мм; 5 — металлическая облицовка;6 — заглушка; 7 -зона укрепительной цементации породы; 8 — скважины цемзавесы.

Рис. 5. Комбинированный общийдренаж в районе турбинных водоводов Нурекской ГЭС (вариант):

1 — водоприемник; 2 -подводящий туннель; 3 — уравнительная шахта; 4 — турбинные водоводы; 5 -здание гидроэлектростанции; 6 -граница раздела зон породы разной водопроницаемости; 7 -поверхность естественных грунтовых вод; 8 — поверхность депрессии при работе дренажа; 9 -дренажные туннели; 10 — дренажныескважины; 11 — линии равных напоров; H = 270 м.

Рис. 6. Дренаж напорной шахты ГЭСКапивари (Бразилия), [Л. 184, 184,а]:

1 — статический уровень; 2 — поверхность земли; 3 — отрезок трубопровода, облицованныйтолько бетоном; 4 — верхнийподходной штрек; 5 — промежуточный подходной штрек; 6 — отрезок трубопровода, облицованныйбетоном и металлом 550 м; 7- подземная ГЭС; 8 — дренажнаяи вентиляционная галерея; 9 — дренажные скважины (с вентилями) в 9поперечниках на участке длиною около 500 м.

Рис. 7. Туннельный дренаж напорныхшахт и здания ГЭС Курбанс (Франция), [Л. 155, 193]:

а — продольный разрез по станционному узлу; б — план-разрезстанционного узла; 1 — уравнительная шахта; 2 — подводящийтуннель; 3 — напорныеводоводы; 4 — дренажныйтуннель.

Рис. 8. Односторонний общий дренаж,[Л. 30,31,109]:

1 — дренажная штольня; 2 — дренажные скважины; 3 -водоупор; 4 — защищаемое сооружение; 5 — кривая депрессии.

Рис. 9. Комбинированный общийдренаж, [Л. 109]:

1 — дренажные штольни; 2 — скважины, пробуренные с поверхности земли; 3 — бетонные подушки; 4 — деревянные пробки; 5 -поверхность депрессии; 6 — защищаемое сооружение; 7 — уровеньестественных грунтовых вод.

Рис. 10. Дренаж из восходящихскважин, расположенных по поверхности конуса:

1 — скважины; 2 — защищаемое сооружение.

Рис. 11. Наклонная и вертикальнаядренажные завесы:

1 — плоскости бурения скважин; 2 — дренажные туннели; 3 — защищаемое сооружение.

Рис. 12. Циклонная дренажная завеса, [Л. 109]:

1 — плоскости бурения скважин; 2 — дренажный туннель; 3 — защищаемое сооружение.

Рис. 13. Туннельный продольныйдренаж, [Л. 109]:

1 — поверхность земли; 2 -естественная поверхность грунтовых вод; 3 — защищаемое сооружение; 4 — кривая депрессии; 5 — дренажный туннель; 6 — водоупор.

Рис. 14. Туннельный кольцевойдренаж, [Л. 109, 89]:

1 — кольцевой дренажный туннель; 2 — поверхность депрессии; 3 — защищаемое сооружение; 4 — уровень естественных грунтовыхвод; 5 — поверхность земли.

Рис. 15. Комбинированный общийдренаж, [Л. 109, 89]:

1 — кольцевой дренажный туннель; 2 — скважины; 3 — поверхность депрессии; 4 -уровень естественных грунтовых вод; 5 — защищаемое сооружение.

Рис. 16. Вертикальный шахтный(колодезный) кольцевой дренаж, [Л. 109]:

1 — скважины; 2 -поверхность депрессии; 3 -защищаемое сооружение; 4 -уровень естественных грунтовых вод; 5 — полость для сопряжениявертикальных дренажных скважин с горизонтальными; 6 — приямок.

Рис. 17. Горизонтальный лучевойдренаж, [Л. 12,97]:

1 — скважины; 2 -поверхность депрессии; 3 — уровень естественных грунтовых вод; 4 — защищаемое сооружение; 5- поверхность земли.

Рис. 18. Дренажный туннель подпроливом Цугару для защиты железнодорожного туннеля между островами Хонсю иХоккайдо (Япония), [Л. 188]:

1 — профиль железнодорожного туннеля; 2 — профиль дренажноготуннеля.

Рис. 19. Шпуровой дренаж напорноготуннеля:

1 — металлическая облицовка; 2- шпуровые дрены; 3 -продольные коллекторные трубы; 4- поперечные кольцевые металлические трубы; 5 — заглушки.

Рис. 20. Кольцевой дренаж напорноготуннеля, [Л. 145, 108]:

а -продольный разрез по водоводу; б — поперечное сечение водовода; в- радиальная дрена; г — кольцевая дрена; 1 — подземная выработка;2 — трубопровод; 3 — бетонное заполнение; 4- коллектор; 5 — кольцевая дрена; 6 — песок; 7 — стеклоткань; 8 -трубка с прорезью; 9 — патрубки; 10 — радиальная дрена.

Рис. 21. Ленточный дренажбезнапорного туннеля, [Л. 109, 89]:

1 — обделка туннеля; 2 — дренажные ленты; 3 — отверстия для выпуска воды втуннель; 4 — уровеньгрунтовых вод; 5 — уровень воды втуннеле.

Рис. 22. Шпуровой дренаж металлическойоблицовки напорного туннеля форт-Пек(США), [Л. 192,59,98]:

1 — стальная облицовка; 2 — бетон обделки; 3 -ребро жесткости; 4 — коллекторнаятруба Æ 130 мм; 5- шпуровая дрена; 6 — заглушка; 7 — обделки первой очереди.

Рис. 23. Дренаж напорной шахтыглубиной 400 м ГАЭСЗёккинген (ФРГ), [Л. 132]:

1 — плоскости дренажных завес; 2 — глубокие дренажные скважины; 3 — коллекторная труба; 4 — отводящие трубы; 5 — стальная облицовка толщиной 17 мм; 6 — бетон.

Рис. 24. Комбинированный дренажствола шахты, [Л. 26]:

1 — шахта; 2 — кольцевые дренажные туннели; 3 — засечки от ствола; 4 — границы разновидностей породы.

Рис. 25. Противофильтрационнаяцементация на расстоянии от контура выработки, [Л. 109, 110,119]:

1 — зацементированная порода; 2 — незацементированный(слабозацементированный) целик породы; 3 — трубчатый (ленточный, сплошной) дренаж (может быть дополнен шпуровыми дренами); 4 — обделка защищаемого сооружения.

Рис. 26. Дренаж водовода НиагарскойГЭС (США), [Л. 133]:

1 — анкеры Æ 36 мм,заделанные на 2,44 м; 2 -продольная дрена (полукруглая, Æ 61 см);3 — поперечные дрены (полукруглые, Æ 30,5 см), расположенные через 12,1 м; 4 — полукруглые дрены в стенах (Æ 20 см),проложенные через 3,05 м; 5 — плотное покрытие на слое фильтра; 6 — обратная засыпка; 7 — утрамбованная засыпка; 8 — асбоцементная труба Æ 15 см.

Рис. 27. Цементация и шпуровойдренаж помещений подъемных механизмов затворов строительного туннеля III яруса Нурекской ГЭС, [Л. 110]:

а — продольный разрез по оси камеры затворов; б — план-разрез; 1 — уровень грунтовых вод; 2 — помещение подъемных механизмов аварийно-ремонтных затворов; 3 — помещение подъемных механизмоврабочих затворов; 4 — шпуровыедрены Æ 50 мм, длиной (l) = 3 м, через 5,75 м в плане подлине; 5 — противофильтрационнаяцементация; 6 — шпуровые дрены Æ 50 мм, l = 3 м, через 6,6 м в плане; 7 — шпуровые дрены Æ 50 мм, l = 1,5 м, через 3 м в плане; 8 — шпуровые дрены Æ 50 мм, l = 4 м, через 6 м вдоль камеры; 9 — шпуровые дрены Æ 50 мм, l = 6 м, через 6 м вдоль туннеля;10 — шпуровые дрены Æ 50 мм, l = 1,5 м, через 4 м вдолькамеры; 11 — анкерный зуб; 12- камера затворов; 13 -соединительный туннель; 14 -грузоаэрационная шахта; 15 -воздуховоды.

Рис. 28. Дренажные экраны напорнойшахты ГАЭС Вианден (Швейцария), [Л. 196]:

1 — водоприемник I; 2 — то же, II; 3 — напорная шахта I; 4 — то же, II; 5- дренажный экран (скважины длиной 8- 12 м); 6 — здание станции; 7 — продольные коллекторы Æ 0,1 мс задвижками, открывающимися только перед опорожнением шахты; 8 — литой бетон; 9 — лоток для транспортирования бетонной смеси.

Рис. 29. Шахтные колодцы ипродольные дренажные штольни, [Л. 30]:

1 — торкрет толщиной 3 см; 2 — колодец; 3 -дренажная штольня.

Рис. 30. Дренаж и гидроизоляция обделки туннеля, [Л. 30]:

1 — дренажная засыпка из щебня; 2 — дренажная забутовка из камня; 3 -гидроизоляция оклеечная; 4 -новая облицовка из бетона; 5 — стараяобделка из камня

Рис. 31. Дренаж транспортного (а) и шинно-транспортного (б) туннелей ГЭС Вальсура(Италия), [Л. 191]:

1 — дренажная засыпка; 2 — дренажная труба; 3 — водоотводной лоток; 4 — засыпка галькой.

Рис. 32. Дренажные туннели БратскойГЭС в прочных песчаниках и выветрелых диабазах, [Л. 1]:

1 — дренажные скважины диаметром 42 мм, длиной 1,50 м; 2 — дренажные скважины диаметром245 мм, пробуренные с поверхностиземли; 3 -цементационные отверстия диаметром 50 мм, длиной, равной толщине обделки; 4 — настил из досок толщиной 50 мм; 5 -предохранительная решетка; 6 -цементируемая полость над сводом туннеля.

Рис. 33. Шпуровой дренаж обделки сметаллической облицовкой (применяемый в Югославии), [Л. 185]:

1 — металлическая облицовка; 2- металлическая труба Æ 42 мм; 3 — коллекторная труба Æ 82 мм; 4 — шпуровая дрена; 5 — временная заглушка; 6 — сварка; 7 — заглушка (пробка).

Рис. 34. Конструкция дренажноготуннеля с внутренним фильтром, [Л. 30]:

1 — водоупор; 2 — кривая депрессии; 3 — железобетон; 4 — фильтр; 5 — плиты со щелями; 6 -насыпной грунт.

Рис. 35. Подземная ГЭС ПортиджМаунтин (Канада), [Л. 25]:

1 — дренажные туннели; 2 — цементационная завеса; 3- плотина; 4 — башня водоприемника; 5 — трубопровод с металлическойоблицовкой № 1; 6 — машинный зал; 7 — кабельная шахта.

Рис. 36. Конструкция дренажного туннеля, [Л. 30]:

1 — дренажная засыпка; 2 — дренажные окна; 3- водоотводный лоток; 4 — бетонная обделка.

Рис. 37. Конструкция дренажноготуннеля с наружным фильтром, [Л. 30]:

1 — трехслойный фильтр; 2 — щели для выпуска воды; 3 — лоток водоотводный; 4 — бетонная обделка; 5 — водоупор; 6 — насыпной грунт.

Рис. 38. Конструкция дренажноготуннеля с наружным фильтром, [Л. 30]:

1 — дренажная засыпка; 2 — щели для выпуска воды; 3 — сборная обделка из блоков.

Рис. 39. Конструкция обделки дренажного туннеля из бетонных блоковинститута «Мосгипротранс»:

1 — дренажная засыпка; 2 — щели для выпуска воды; 3 — лоток из монолитного бетона; 4 — обделка из сборного бетона.

Рис. 40. Конструкция обделкидренажного туннеляиз крупных блоков при щитовой проходке института «Гипротранспуть»:

1 — дренажные отверстия; 2 — бетонные блоки; 3- монтажные шпильки.

Рис. 41. Конструкция дренажноготуннеля из сборных железобетонных элементов, [Л. 29]:

а — временное крепление (например, деревянное — 1) на участкахслабых пород; б — постоянное крепление — 2; дренажная засыпка — 3;отверстия для выпуска воды — 4.

Рис. 42. Двусторонний лучевой дренаж, [Л. 16, 171,172]:

1 — дренажные скважины; 2 — водоотводные лотки; 3 — защищаемый туннель; 4- камеры для бурения.

Рис. 43. Скважинный дренаж шахты:

1 — дренажные скважины; 2 — цементационныескважины; 3 — водосборник; 4 — кольцевая дренажная выработка.

Рис. 44. Конструкция коллекторашпурового дренажа (из проекта Нурекской ГЭС):

а — открытая канавка; б -закрытая полутруба; в — канавка, перекрытая пластинкой; 1 — шпуровые дрены; 2 — труба Æ 50 мм; 3 — асбоцементная полутруба Æ 150 мм; 4 — арматура; 5- обделка; 6 — канавка; 7 — цементно-песчаный раствор; 8 — пластинка из жести толщиной 0,5 мм, шириной 20 см; 9 — дюбель.

Рис. 45. Шпуровой дренаж напорного трубопровода ГЭСЛяк Нуар (Франция),[Л. 99,54]:

1 — стальная облицовка; 2 — отверстия для цементации; 3 — полутруба Æ 20 см, приваренная к стальной облицовке; 4 — шпуровая дрена, пробуренная послевыполнения цементации; 5 — заглушка.

Рис. 46. Дренаж и противофильтрационная цементация взатворном узле строительного туннели, 1 яруса Нурекской ГЭС, (проект)

1 — шпуровые дрены Æ 50 мм; 2 — укрепительнаяцементация; 3 — противофильтрационная цементация;4 — алевролиты; 5 — песчаники; 6 — помещение подъемных механизмов; 7 — камера затворов.

Рис. 47. Дренаж шахтного водосброса плотины Вискитаун (США),[Л. 133]:

1 — воронка водосброса; 2 — туннель; 3 -дренажные скважины глубиной 6 м;4 — цементационные скважины глубиной 9 м; 5- полусечение туннеля без крепи; 6- полусечение туннеля с арочной крепью; 7 — арочная крепь, забетонированная в обделку.

Рис. 48. Дренаж шахтноготрубопровода ГЭС Сан-Джиакомо (Италия), [Л. 183]:

1 — металлическая облицовка толщиной 8 мм; 2- дрены; 3 — кольцеваякамера; 4 — кольцевойдренаж; 5 — выпуски (стоки); 6 — сточная труба; 7 — смотровой колодец; 8- подходная галерея; 9 — подводящийтуннель; 10 — затворколокольный; 11 — уравнительнаяшахта; 12 — известняк.

Рис. 49. Дренаж напорной шахты ГЭСБромма (Франция), [Л. 186, 151, 100]:

1 — напорный туннель; 2 — уравнительная шахта; 3 — две напорные шахты; 4 — подземная ГЭС; 5 — резервуар; 6 — отводящий туннель; 7- стальная облицовка; 8 — бетон; 9 — дрены Æ 15 см.

Рис. 50. Продольный трубчатый дренаж напорного трубопровода ГЭС Мезэ(Италия), [Л. 100, 151]:

1 — волнистая стальная рубашка толщиной 5 мм; 2 — дрена — обернутый парусиной соломенный жгут; 3 — дренажная засыпка; 4- дрены — трубы из листов железа, перфорированные, размеротверстий 1 см.

Рис. 51. Дренаж напорной шахты ХрамГЭС-1 (вариант с подземным зданием ГЭС), [Л. 60]:

1 — напорный туннель; 2 — уравнительная шахта; 3 — наклонная напорная шахта; 4- штреки строительные; 5 — подземнаяГЭС; 6 — отводящий туннель; 7 — стальная облицовка толщиной 10 мм;8 — железобетон; 9 — гранит; 10 — дренажные трубы.

Рис. 52. Дренаж напорной шахты ХрамГЭС-1 (вариант с подземным зданием ГЭС), [Л. 100]:

1 — дренажные скважины; 2 — смотровая галерея и дренажныйколлектор; 3 — бетоннаяобделка со стальной гофрированной облицовкой.

Рис. 53. Дрена из пластмассовой трубы, [Л. 85]:

1 — перфорированная пластмассовая труба; 2 — шлаковатный ковер; 3- металлическая сетка; 4 -анкер; 5 — прижимнаяпланка; 6 — слой водонепроницаемойбумаги.

Рис. 54. Дрена из гофрированныхпластмассовых трубок (применяется в местах изгибов), [Л. 85]:

1 — гофрированная пластмассоваятрубка с отверстиями; 2 — шлаковатныйковер; 3 — металлическая сетка; 4 — анкер; 5 — прижимная планка; 6 -хомутик.

Рис. 55. Машинный зал подземной ГЭС с дренажными полостями междустенами, сводом и скалой,[Л. 191]

Рис. 56. Разгрузочные отверстия вметаллической облицовке напорного водовода ГЭС Апер Кемпбелл Лейк (Канада), [Л.190]:

1 — бетон обделки; 2 — металлическая облицовка; 3- разгрузочные отверстия; 4 — труба,приваренная к облицовке; 5 -заглушка.

Риг. 57. Разгрузочныеотверстия в металлической облицовке шахтного водовода ГЭС Сан-Джиакомо(Италия), [Л. 183]:

1 — бетон обделки; 2 — облицовка толщиной 8 мм; 3 — водосборные трубы Æ 120 мм;4 — патрубки, врезанные вметаллическую облицовку.

Рис. 58. Дренаж напорного водовода ГЭС Нило Пекана(Бразилия), [Л. 197, 88]:

1 — дренажная труба; 2 — заглушка; 3 — металлическая облицовка; 4- дренажная скважина.

Рис. 59. Схема общего комбинированного дренажа туннелейАстраханского гидроузла, [Л. 161, 48,а, 86,а]:

1 — зона цементации; 2 — транспортный туннель, закладываемый бетоном после окончаниястроительства; 3 — вертикальная шахтасечением 2,2 ´ 2,2 м;4 — вспомогательный дренажный туннель(до водоприемника около 200 м); 5 — подшахтная полость; 6 — дренажные скважины Æ 105 мм, длиной 17 — 20 м; 7 — водосборный туннель.

Рис. 60. Комбинированный (общий и местный) дренаж на ГЭС Варсак(Пакистан), (Л. 190]:

а — поперечный разрез по напорным водоводам; б — типовое сечениеводовода; в присоединениедренажа к стальной облицовке; 1 -дрены в скале; 2 — водовод; 3 — стальная облицовка; 4- продольные дренажные трубы; 5 — дренажная скважина; 6 — пробка (заглушка).

Рис. 61. Комбинированный дренаж: туннельный и лучевойскважинный, [Л. 16, 172]:

1 — глубокие скважины; 2 — камеры для бурения; 3 — дренажный туннель; 4 — защищаемый туннель.

Рис. 62. Комбинированный дренаж: туннельный и скважинный,[Л. 50]:

1 — защищаемый туннель; 2 — водоотводная канава; 3 — дренажные туннели; 4 — дренажные отверстия; 5 — скважины.

Рис. 63. Гидроизоляция и дренажподземной Севанской ГЭС. Разрез по водовыпуску, [Л. 75, 141]:

1 — рубероид на клебемассе (свод); 2 — битумная окраска в два слоя; 3 — дренажная засыпка; 4 — дренажная канавка; 5 — асфальтовые плиты толщиной 2,5 см; 6- дренажная галерея.

Рис. 64. Деталь гидроизоляции и дренажа подземной СеванскойГЭС, [Л. 75]:

1 — изоляция стен машзала; 2 — дренажная канавка; 3- дренажная засыпка; 4 — отводнаятруба; 5 — дренажная галерея; 6 — изоляция стен подводной части.

Рис. 65. Дренаж и гидроизоляцияподземного помещения:

1 — бетонная обделка; 2 — железобетонные панели; 3- гидроизоляция перекрытия; 4 — трубыдля сброса воды; 5 — дренажныегалереи.

Рис. 66. Проходной дренаж турбинноговодовода ГЭС Соверзен (Италия), [Л. 87]:

1 — бетонная обделка; 2 — труба для контрольной цементации; 3 — дренажная галерея; 4- трубы, расположенные друг от друга на расстоянии 2,5 м; 5 — стальнаяоблицовка.

Рис. 67. Проходной дренаж туннеляГЭС Изер-Арк (Франция), [Л. 151]:

1 — водонепроницаемая оболочка; 2 — сухая кладка для дренажа; 3 — дренажная галерея.

Рис. 68. Проходной дренаж напорныхводоводов ГЭС Кордеак (Франция), [Л. 151]:

1 — уравнительная шахта; 2 — электростанция; 3 — дренажная галерея сечением 0,8 ´ 1,8 м; 4 — металлическая облицовкатолщиной 21 мм; 5 -металлическая облицовка толщиной 16 мм.

Рис. 69. Проходной дренаж напорнойшахты Брессапоне (Италия), [Л. 185]:

1 — бетонное кольцо; 2 — железобетонное кольцо; 3 — слой битумной мастики толщиной 5 мм и торкретная облицовка толщиной 5 см;4 — дренажная галерея для разгрузкиот давления грунтовых вод.

Рис. 70. Проходной дренажподводящего туннеля ГЭС Бревьер-1 (Франция), [Л. 140,а, 32]:

1 — стальная облицовка; 2 — дренажный коллектор; 3- ниша (через 180 м).

Рис. 71. Сквозной фильтр, [Л. 4, 30]:

1 — водоносный горизонт; 2 — гравийная засыпка; 3 — проволочные фильтры; 4 — водоотводная труба; 5 — водоотводный коллектор.

Рис. 72. Дренаж и гидроизоляцияобделки туннеля, [Л. 195, 108]:

1 — донный канал из дырчатых глазурированныхкерамических труб Æ 300 мм;2 — гравийный фильтр; 3 — водосбросная труба из глазурованных керамических труб Æ 100 мм;4 — дренажная полость; 5 — изоляция, состоящая из одного слояизоляционного толя, одной медной ленты толщиной 0,1 мм и одного слоя изоляционного толя; 6- вспомогательная обделка; 7 -несущая обделка; 8 -балласт из щебня; I, II, III, IV -последовательность бетонирования.

Рис. 73. Дренажная скважина восновании машинного здания ГЭС Детцем (ФРГ), [Л. 83]:

1 — труба Æ 50 мм; 2 — картонная прокладка площадью 0,12 м2,пропитанная битумом; 3 -набрызг-бетон слоем 4 см; 4- скважина Æ 125 мм; 5 — щелевой фильтр из труб Æ 50 мм (сверхуна длине 50 см труба не имеет щелей, снизу трубазаглушена); 6 — фильтровая обсыпки из гравия крупностью 3 — 7 мм.

Рис. 74. Забивной фильтр внеустойчивых скальных породах, [Л. 44]:

1 — скважина; 2 — конус; 3 — перфорированнаятрубка (фильтр) Æ 50 мм; 4 — бетонная обделкасооружения; 5 — металлическая труба; 6 — водоотводной коллектор.

Рис. 75. Шпуровой дренаж внутри зоны цементации, [Л. 109]:

1 — обделка; 2 — шпуровые дрены; 3 — зона цементации.

Рис. 76. Трубчатый вкладыш дляотвода излишней воды из бетона, [Л. 194]:

1 — пружинная спираль; 2 — оболочка из лент,образованных сплетенными между собой текстильными нитями.

Рис. 77. Разгрузочные отверстия в обделке транспортноготуннеля, [Л. 30]:

1 — приемник у отверстия; 2 — коллекторная труба; 3 — магистральная дренажная канава.

Рис. 78. Схема цементации и дренажа в подземной ГЭС, [Л. 10]:

1 — водоприемник; 2 — напорная шахта; 3 — подземное здание станции; 4 — противофильтрационная завеса; 5 — зона укрепительной цементации; 6 — шпуровой дренаж.

Рис. 79. Схема цементации в подземных сооружениях ГЭСКариба, [Л. 133]:

1 — зона бурения для цементации; 2 — цементационная завеса передводоприемниками; 3 -цементационная завеса, огибающая водоприемники и заходящая внутрь склона; 4 — главная цементационная завеса полинии напорных водоводов и шахт затворов; 5- контуры подземных сооружений.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение1ФИЛЬТРАЦИОННЫЕ РАСЧЕТЫ

Общие предпосылки и допущения

Выбор расчетных схем длядренажных устройств, в основном, определяется компоновкой и конструкциейсооружения, характером движения грунтовых вод, граничными условиямидренируемого водоносного массива (пласта), его гидравлическим состоянием,характером и степенью неоднородности водосодержащих пород, схемой расположенияи типом дренажных устройств и их положением в водоносном пласте.

При расчетах принимается, чтов области фильтрации имеет место линейный закон сопротивления движениюгрунтовых вод (закон Дарси) даже при больших понижениях уровня (в случае общегодренажа) и приуроченности этих вод к трещиноватым закарстованным породам.Нелинейный закон сопротивления движению может возникнуть в редких случаях лишьв непосредственной близости к дренажным устройствам.

Граничные условия водоносногомассива (пласта) рассматриваются в плане и профиле.

При установлении граничныхусловий в плане реальные гидрогеологические условия для расчетов общего дренажанеобходимо схематизировать, сводя их к одной из типовых схем, приведенных в табл. 3,составленной по материалам книги [Л. 5, стр. 88 — 92]. На этихсхемах: а — план; б — разрез; 1 — непониженная поверхность грунтовых вод; 2 — кривые депрессии; 3 — дренаж; t — время; h -напор; Q -расход.

При слоистом строениидренируемой водоносной толщи и когда водопроницаемые слои чередуются сводоупорными, расчет следует вести независимо для каждого водоносного слоя. Взависимости от гидравлического состояния водоносного пласта дренажныеустройства могут работать как в напорных, так и в безнапорных водах.

По характеру и степенинеоднородности пород в отношении водопроницаемости можно выделить:

а) однородные поводопроницаемости толщи породы или массивы;

б) неоднородные — слоистые впрофиле толщи пород с коэффициентами фильтрации, незначительно отличающимисядруг от друга, которые могут быть приведены к однородной по водопроницаемоститолще породы;

в) неоднородные — слоистые впрофиле толщи пород, резко отличающиеся по коэффициентам фильтрации отдельныхслоев, которые не могут быть приведены к однородной толще; в этом случае расчетможно приближенно производить по формулам напорного движения грунтовых вод,пренебрегая их движением в слабопроницаемых слоях и рассматривая дренированиекаждого слоя независимо от дренирования толщи в целом;

Таблица 3

№схемы

Схема

Характеристика водоносного пласта

Граничные условия дренируемого водоносного пласта

1

«Неограниченный» в плане пласт

В плане пласт имеет значительную областьраспространения, но не получает питания сверху и снизу. При работе дренажа впласте образуется депрессионная воронка, непрерывно растущая во все стороны

2

«Полуограниченный» в плане пласт

С одной стороны пласт непосредственнограничит с областью стока, с другой — простирается в направлении удаленнойобласти питания. Депрессия растет в обе стороны, но затем одна ее ветвьдостигает области стока и образуется установившийся поток грунтовых вод кдренажу

3

«Пласт-полоса» с не изменяющимися во временинапорами на границах

Пласт заключен между двумя областями: питания и стока, спостоянными напорами в этих областях. Депрессия достигает обеих границобластей, и образуется установившийся поток грунтовых вод, направленный кдренажу

4

«Полуограниченный» пласт у реки

Пласт граничит с рекой и с ней гидравлическисвязан; напор воды в реке при работе дренажа не изменяется во времени. Вместес тем, из отдаленной области питания к реке направляется поток подземных водс постоянным расходом, перехватываемый дренажем. Образуется неснижающаясядепрессионная воронка

5

«Пласт-полоса» с изменяющимися во временинапорами на границах

Пласт заключен между двумя областями:питания и стока, но при работе дренажа напоры на границах этих областей неостаются постоянными, а по мере развития депрессии уменьшаются во времени

6

«Пласт-полоса» с не изменяющимися напорамина контуре питания и с постепенно уменьшающимися во времени напорами наводонепроницаемом контуре

Пласт заключен между областью его питания иконтуром водонепроницаемых пород. При работе дренажа образующаяся депрессиядоходит до контура питания, но не изменяет на нем напора; со сторонынепроницаемого контура депрессия приводит к постепенному уменьшению напора

7

«Пласт-полоса» с уменьшающимися во временинапорами на обоих водонепроницаемых контурах

Пласт заключен между двумяводонепроницаемыми контурами и не имеет питания сверху и снизу. При работедренажа развивающаяся депрессия приводит к постепенному снижению напоров наобоих непроницаемых контурах вплоть до полного осушения пласта

8

«Пласт-круг» с постоянными напорами наконтуре питания

Пласт имеет ограниченную площадьраспространения и со всех сторон окружен контуром питания (водоемы,сильнопроницаемые обводненные породы) с постоянным напором. При работедренажа образуется установившийся поток грунтовых вод к дренажу

9

«Пласт-круг» с уменьшающимися во временинапорами на непроницаемом контуре

Пласт имеет ограниченную площадьраспространения, но не получает питания ни с какой стороны. При работе дренажадепрессионная воронка приводит к уменьшению напора на непроницаемом контуревплоть до полного осушения пласта

г) неоднородные в планемассивы пород, отдельные участки которых незначительно отличаются покоэффициентам фильтрации, можно привести к однородному массиву;

д) неоднородные в планемассивы пород, отдельные участки которых резко отличаются по коэффициентамфильтрации, не приводятся к однородному массиву; в этом случае движениемгрунтовых вод на слабопроницаемых участках пренебрегают, принимая их запрактический водоупор.

При движении грунтовых водвдоль пластов осреднение коэффициента фильтрации для слоистой неоднородной (вразрезе) толщи пород производится по формуле Г.Н. Каменского

                                     (1)

где                    kср  — осредненный коэффициент фильтрации слоистой толщи пород;

k1, k2, k3, …, kn    — коэффициенты фильтрации отдельных пластов толщи;

m1, m2, m3, …,mn   — мощности отдельных пластовв напорных условиях (h1, h2, h3, … hn — то же, в безнапорныхусловиях).

Неоднородные в плане массивыпород, отдельные участки которых не резко отличны по водопроницаемости, можнопривести к однородному массиву через средневзвешенный коэффициент фильтрации

                                       (2)

где p1, p2, p3,…, pn — площади отдельных участков, характеризующихсяразличными коэффициентами фильтрации соответственно k1, k2, k3, …, kn.

Для расчета дренажа, в общемслучае, необходимо иметь следующие гидрогеологические параметры; мощности инапоры водоносных пластов, понижение в них уровня воды или напора, расстояниедо границ питания и естественного дренажа водоносного пласта, а если границыотдалены — расстояние от дрены до границы условного контура области фильтрации(именуемое для краткости радиусом депрессии), коэффициент фильтрации ипьезопроводности (в безнапорных пластах — уровнепроводности) водоносногопласта, коэффициент водоотдачи. Все эти параметры определяются при изысканиях.

Радиус депрессии длябезнапорных, пластов при отсутствии инфильтрации можно грубо приближенноопределить [Л. 146]:

но формуле К.Э. Лембке длялинейных дренажных систем

                                                               (3)

по формуле И.П. Кусакина дляконтурных дренажных систем

                                                                (4)

или по более точной формуледля контурных дренажных систем [Л. 5]

                                                       (4,а)

где Rt   -радиус депрессии, м, вмомент времени t, прошедшего после началаработы дренажа;

k   -коэффициент фильтрации, м/сутки,водосодержащей толщи;

μ   — коэффициент водоотдачи;

H   — средняя мощность, м,дренируемого водоносного пласта в начальный момент времени;

t    -время, сутки, от началаработы дренажа;

r0   — приведенный радиус, м, реального контура дренажа.

Формулы (3) и (4)применимы при Rt ≤ lгр, где lгр — расстояние от дренажнойсистемы до ближайшей границы водоносного пласта (например, до контура питания,стока, непроницаемой границы).

Задаваясь различнымизначениями времени t, определяют соответствующиевеличины радиуса депрессии Rt. Затем путем подстановки Rt в соответствующие формулы установившейся фильтрации определяютизменение расхода дренажей по времени и положение кривой депрессии. Такимобразом неустановившуюся фильтрацию в случае общих дренажей можно рассчитыватьметодом последовательной смены стационарных состояний. В приведенной методикефильтрационных расчетов дренажей влияние инфильтрации от атмосферных осадков неучитывается. При необходимости учета инфильтрации рекомендуется пользоватьсяисточниками [Л. 79, 23, 24, 39, 41, 178] и др.

А.РАСЧЕТЫ ОБЩЕГО ДРЕНАЖА

Ниже приводятся расчетныеформулы некоторых характерных схем общего дренажа по [Л. 5]:однолинейного (вертикального и горизонтального) и одноконтурного (вертикальногои горизонтального), расположенного в напорных и безнапорных грунтовых водах сграницами, показанными на гидрогеологических схемах 1 и 3 табл. 3 [Л. 5, 23]. Все приведенные здесь формулы даны для расчета установившейсяфильтрации.

Расчет общего дренажа принеустановившейся фильтрации можно сделать по формулам установившегося движениягрунтовых вод методом последовательной смены стационарных состояний.

I. Вертикальные дрены, расположенные в один ряд

Расчет производится методомподбора так, чтобы получить требуемое понижение напора грунтовых вод, ивключает:

1) установление оптимального положения ряда скважин (колодцев, шахт);

2) выбор оптимального расстояния между скважинами;

3) определение необходимого понижения уровня воды в скважинах;

4) построение пьезометрических депрессионных кривых;

5) определение времени осушения, необходимого для формирования заданныхдепрессионных кривых;

6) установление суммарного расхода дренажных вод в процессе формированиядепрессионной поверхности и в период поддержания ее в заданном положении.

1.«Неограниченный» в плане пласт (табл. 3, схема 1).

Расход Q1 каждой из скважин (рис. 80) при бесконечно большом числе скважин вряду (рис. 81) и при безнапорнойфильтрации можно определить:

Рис. 80. Схема к расчетупрямолинейного длинного ряда вертикальных несовершенных дрен в безнапорномпласте с горизонтальной поверхностью естественных грунтовых вод.

Рис. 81. План прямолинейногорасположения дрен (вертикальных скважин).

а) при работе совершенныхскважин (0,5l = T) по формуле А.В. Романова

                                                     (5)

б) при работе несовершенныхскважин (0,5l < T) по формуле С.К. Абрамова

                             (6)

где k  — коэффициент фильтрациипороды;

σ  — половина расстояния междусоседними скважинами в ряду;

l   — высота столба воды в скважине, не большая длины водоприемнойчасти скважины;

rс  -радиус скважины;

T  -расстояние от середины столба воды в скважине до водоупора;

h  — расстояние от середины столба воды в скважине до непониженногоуровня грунтовых вод;

H — напор (над подошвой водопроницаемого слоя) на расстоянии R от плоскости, проходящейчерез оси скважин;

S  — понижение уровня воды в скважинах:

S = H — T — 0,5l; hср = (h + 0,5l)/2; h = H — T; β = N/ξ0;

     

Значения f(l/(2T))находятся по графику (рис. 82), приняв l/m = l/(2T).

Рис. 82. График для нахожденияфункции f(l/m).

Рис. 83. График для определениявеличины A = f(σ/rc).

Депрессионную кривую вплоскости, нормальной к линейному ряду и проходящей через ось любой из дрен,можно построить по уравнению С.Ф. Аверьянова

Hx = H- S(1 — x/R)αβ’,                                                (7)

где          Hx   — напор (над подошвойводопроницаемого слоя) в точках, отстоящих на расстоянии x от плоскости, проходящейчерез оси скважин;

— некоторый коэффициент, причем А находится по графику рис. 83в зависимости от σ/rc;  T’ = (H + h0)/2;

h0   — высота столба воды в скважинах ряда (считая от подошвы пласта).

Сниженный уровень подземныхвод посередине между скважинами находится по формуле С.Ф. Аверьянова

Ha = H — S(1 — 0,22(2σ/R))αβ’.                                    (8)

Водопонижающее действие рядовбесконечной длины больше, чем рядов конечной длины. Поэтому для перехода клинейным рядам конечной длины в расчеты следует вводить коэффициент короткостиλ (т.е. отношение расхода короткого ряда nQ1кор к расходу длинного nQ1дл),равный при числедрен n в коротком ряду:

нечетном

                                          (9)

четном

                                 (10)

где R — радиус депрессии.

При расчете депрессионныхкривых в зоне действия коротких рядов по уравнениям (7), (8) в них надо вводитьмножителем перед S величину 1/λ.

Величины Hx и Ha, определяемые с поправкой накоэффициент короткости, следует относить к концевым участкам линейного ряда, абез поправок — к его середине. Депрессионные кривые между этими крайнимиположениями устанавливаются путем интерполяции.

2.«Пласт-полоса» с неизменяющимися напорами на границах (табл. 3, схема 3).

В этом случае движение черезнекоторое время после начала работы дренажи становится установившимся, и длярасчета можно использовать следующие формулы.

При напорном движении (рис. 84). При определении расхода совершенныхскважин (l = m) — формула А.В. Романова

                                                   (11)

где m     — мощность пласта;

l  — длина водоприемной части (фильтра) скважины;

R1 — расстояние до границы питания;

R2 — то же, до границы стока;

L = R1 + R2;

S   — понижение уровня воды в скважинах.

Для несовершенных скважин (l < m) — формула И.А. Чарного

                                                               (12)

где  функция f(l/m) определяется по графику(рис. 82).

Пьезометрическую кривую можнопостроить по формуле А.В. Романова

              (13)

где x и Hx  — имеют тот же смысл, что и вуравнении (7);

x0  — расстояние от ряда дрен до линии, проходящей посередине между границами питания и стока;

H1 и H2  — напоры на границах питания и стока.

При безнапорном движении(рис. 85). При определении расходасовершенных скважин (0,5l = T) — формула А.В. Романова

Рис. 84. Схема к расчетупрямолинейного длинного ряда вертикальных несовершенных дрен в напорном пласте,расположенных на неодинаковых расстояниях от границ питания и стока.

Рис. 85. Схема к расчетупрямолинейного длинного ряда вертикальных несовершенных дрен в безнапорномпласте, расположенных на неодинаковых расстояниях от границ питания и стока.

                                                   (14)

где Hs    — непониженный напор в местерасположения ряда дрен.

Для несовершенных скважин(0,5l < T) — формула (6), икоторой следует принять

            hср = (h1 + h2 + hs)/3;h1 = H1 — T;

h2 = H2- T; hs = S + 0,5l; T= Hs — hs.

Депрессионная кривая полинии, проходящей нормально к линейному ряду; строится по уравнению А.В.Романова

              (15)

II. Горизонтальная дрена

Расчет горизонтальной дрены(туннеля) сводится к определению расхода, построению депрессионной кривой и кустановлению продолжительности времени ее стабилизации, протекшего с началаработы дренажа.

1.«Неограниченный» в плане пласт (табл. 3, схема 1).

Расход однолинейнойгоризонтальной дрены совершенного типа в безнапорном пласте (рис. 86) можно определить по преобразованной формуле Дюпюи

                                                          (16)

где q — расход дрены на единицу ее длины;

H  — непониженный напор в водоносном пласте;

Rt  — радиус депрессии в моментвремени t, определяемый по формуле (3).

Рис. 86. Схема к расчету длиннойпрямолинейной горизонтальной дрены, расположенной на подошве безнапорногопласта, с горизонтальной поверхностью естественных грунтовых вод.

Депрессионную кривую вплоскости, нормальной к совершенной дрене, можно построить по формуле

                                                               (17)

где Hx    — напор на расстоянии x от края дрены (рис. 86).

Расход однолинейнойгоризонтальной дрены несовершенного типа в тех же условиях (рис. 87) можно определить по формуле А.В.Романова

                                                        (18)

где h — расстояние от подошвы дрены до непониженногоуровня воды;

b   — ширина дрены;

T   — расстояние от подошвы дрены до водоупора.

Рис. 87. Схема к расчету длиннойпрямолинейной горизонтальной дрены, расположенной выше подошвы безнапорноговодоносного пласта, с горизонтальной поверхностью естественных грунтовых вод.

Депрессионную кривую вплоскости, нормальной к несовершенной дрене, можно построить по формуле

                                   (19)

где Hx  -напор при понижении уровня подземных вод на расстоянии x от дрены (считая от подошвыводоносного пласта);

T0 = T + h/2.

Значения  находятся по графику (рис. 88), подставляя вместо -πx/σ значение -πx/T0.

2.«Пласт-полоса» с неизменяющимися напорами на границах (табл. 3, схема 3).

Расход на единицу длиныоднолинейной горизонтальной дрены совершенного типа в напорном пласте (рис. 89) можно определить по преобразованнойформуле Дюпюи

                                      (20)

где Hs    — непониженный напор в водоносном пласте в месте расположения дрены;

m  — мощность дренируемого напорного пласта;

R1 — расстояние от края дрены до области питания;

R2  -расстояние от края дрены до области стока.

Рис. 88. График для определениявеличины

Рис. 89. Схема к расчету длиннойпрямолинейной горизонтальной дрены, расположенной у подошвы напорного пласта,на неодинаковых расстояниях от границ питания и стока.

Расход горизонтальной дренынесовершенного типа в тех же условиях (рис. 90)можно определить по формуле С.К. Абрамова

                   (21)

где S -понижение напора воды в дрене;

m0 — глубина вскрытия дренойводоносного пласта;

T   — расстояние от подошвыводоносного пласта до дна дрены;

b   — ширина дрены;

L = R1 + R2.

Рис. 90. Схема к расчету длиннойпрямолинейной горизонтальной дрены, расположенной у кровли напорного пласта, нанеодинаковых расстояниях от границ питания и стока.

Пьезометрическая кривая вплоскости, нормальной к дрене, строится по формуле С.Ф. Аверьянова:

в сторону области питания

                                               (22)

в сторону области стока

                                              (23)

где x -абсцисса искомой точки кривой (рис. 90); Hs = T;

                        

Б   — находится по соответствующему значению (m0 + b)/m из графика (рис. 91).

Величины β1 иβ2 при работе совершенных дрен равны единице и в формулах (22) и (23)опускаются.

Расход однолинейнойгоризонтальной дрены совершенного типа в безнапорном пласте (рис. 92) можно определить по преобразованной формуле Дюпюи

                                                       (24)

где H1    — напор на границе области питания;

H2    — напор на границе областистока.

Рис. 91. График для определениявеличины Б.

Рис. 92. Схема к расчету длиннойпрямолинейной горизонтальной дрены, расположенной у подошвы безнапорного пластана неодинаковых расстояниях от границ питания и стока.

Депрессионную кривую вплоскости, нормальной к дрене, можно построить по следующим формулам:

в сторону области питания

                                                              (25)

в сторону области стока

                                                             (26)

Расход горизонтальнойнесовершенной дрены в тех же условиях (рис. 93)можно определить по формуле А.В. Романова

                              (27)

где                 L = R1 + R2;                 h1 = H1 — T;                    h2 = H2 — T;

Hs — мощность безнапорного водоносного пласта вместе расположения дрены.

Депрессионная кривая полинии, нормальной к дрене, строится по уравнению А.В. Романова

                (28)

где Hx   — напор (считая от подошвыводоносного пласта) при пониженном уровне грунтовых вод на расстоянии x от средней линии Oy (рис. 93), проходящей на половине расстояния от границ пласта L/2;

x   — расстояние от искомой точки до средней линии Oy; в сторону области питания значения x будут отрицательные, кобласти стока — положительные;

x0  — расстояние от средней линии Oy до дрены;

T0 = T+ (h1 + h2)/2;                       h1= H1 — T;                     h2 = H2 — T.

Рис. 93. Схема к расчету длиннойпрямолинейной горизонтальной дрены, расположенной выше подошвы безнапорногопласта на неодинаковых расстояниях от границ питания и стока.

Значения  находятся по графикурис. 88, подставляя вместо -πx/σ значение -π(x — x0)/T0.

III. Вертикальные дрены,расположенные по контуру

Вертикальные дрены могутрасполагаться в плане по различным контурам. В практических расчетахдействительные контуры, отличающиеся от окружности, приводят к расчетнойокружности с радиусом r0, для которой имеютсяаналитические решения.

Для такого приведения служатформулы:

а) при прямоугольной форме

                                                                 (29)

                                                              (29,а)

б) при многоугольной форме

                                                 (30)

в) при еще более сложных формах

                                                               (31)

где                a     — длина контура;

b     — его ширина;

P    — периметр прямоугольника;

2n   — число характерных точек в многоугольнике (углы и середины егосторон);

r1, r2, r3, … r2n     — расстояния от тех же точек до центра тяжести многоугольника;

F    -площадь сложного контура.

Значения коэффициента μпо Н.К. Гиринскому приведены в табл. 4.

Таблица 4

b/a

0,0 — 0,1

0,2

0,3

0,6 — 1,0

μ

1,0

1,12

1,16

1,18

Одноконтурные группы вертикальных взаимодействующих дрен рассчитываютсяподбором в следующем порядке:

1) реальный контур приводится к расчетной окружности с радиусом r0;

2) задаваясь некоторым числом скважин в группе и понижениями уровня водыи них (принимая при этом радиус скважин rc по конструктивным и производственным соображениям), определяют расходкаждой скважины Q1;

3) определяют пониженный напор или уровень грунтовых вод в центре круга;

4) после получения заданного напора или высоты уровня грунтовых вод вцентре круга те же параметры определяют для реального контура. Принеобходимости в схему вносят соответствующие изменения;

5) устанавливают время, необходимое для формирования заданныхдепрессионных поверхностей.

1.«Неограниченный» в плане пласт (табл. 3, схема 1).

Расход Q1 каждой вертикальномсовершенной скважины при их расположении по окружности в безнапорном пластеможно определить по преобразованной формуле В.Н. Щелкачева

                                                     (32)

где H   — мощность безнапорногопласта;

S   — понижение уровня воды в скважине;

n   — число скважин в группе;

Rt  — радиусдепрессии, образующейся при работе группы скважин, считая от центра круга;

rc   — радиус скважины;

r0   — расчетный (приведенный) радиус контура.

Расход Q1 одной скважины из числа n взаимодействующихнесовершенных скважин, расположенных по окружности и работающих в безнапорномпласте, можно определить по формуле С.К. Абрамова

                                        (33)

где                                                         h = S+ 0,5l;

l    — высота столба воды в несовершенных скважинах;

T = H — h;   β = N/ξ0;

                   

 определяется по графику рис. 82 с подстановкой значения l/(2T) вместо l/m.

Для построения депрессионныхкривых по различным направлениям реального контура (в пределах радиуса депрессии)можно использовать формулу Ф. Форхгеймера

                                (34)

где              Hx    — расстояние по вертикали отповерхности депрессии в заданной точке до водоупора;

x1, x2, х3, …,хп   — расстояние от искомой точкидепрессионной кривой до соответствующих скважин группы.

Для прямоугольного контуравместо величины  можно подставить вформулу (34)lnx, где x — расстояние от центраконтура до искомой точки.

Высоту (над водоупором)пониженного уровня грунтовых вод в центре контура можно определить подбором поуравнению П.П. Аргунова

                           (35)

Для приближенного нахождениясниженного уровня в центре контура можно пользоваться формулой «большогоколодца»

                                                 (36)

При построении депрессионныхкривых по уравнениям (34), (35) и (36)при работе несовершенных скважин вводятся расходы несовершенных скважин,определяемые по формуле (33).

2.«Пласт-круг» (табл. 3, схема 8) с постоянным напором на контурепитания (рис. 94).

Рис. 94. Система скважин, расположенных по окружности в центреострова:

а — план; б — разрез; 1 — непониженный уровень грунтовых вод; 2 — кривая депрессии.

В этом случае расчет группы вертикальныхскважин производится по формулам установившегося движения грунтовых вод длябезнапорных условий, т.е. с использованием формул (32) — (36). При этом вместо радиусадепрессии Rt в них подставляется расстояние R от центра группы до границыконтура питания.

IV. Одноконтурная горизонтальнаядрена

Расчет производится вследующем порядке:

1) действительный контур дрены приводится к расчетной окружности с радиусомr0 по формулам (29) — (31);

2) подсчитывается установившийся расход дрены;

3) определяется величина понижения в центре контура при установившейся фильтрации;

4) определяется время понижения.

Рис. 95. Схема к расчету кольцевогогоризонтального дренажа, расположенного:

а — у кровли напорного пласта; б — выше подошвы безнапорногопласта.

Расход Q контурной горизонтальнойдрены несовершенного типа (рис. 95) можноопределить по формулам А.Ж. Муфтахова:

а) в напорном пласте

                                                     (37)

б) в безнапорном пласте

                                        (38)

где m и H  — мощности соответственно напорного и безнапорногопластов;

R   — установившийся радиус депрессии;

r0   — расчетный (приведенный)радиус контура дрены;

rc   — радиус дрены;

S0  -понижение уровня в водоносном пласте;

φ = φ1(r0/m) — φ2(R/m); φ1 и φ2 находится по графикам рис. 96 (при безнапорном пласте вместо m следует подставить H).

Рис. 96. Графики функции:

а — φ1 в зависимости от r0/m; б — φ2 в зависимости от R/m.

Величина остаточного напора hц (рис. 95) в центре контура находится по формулам:

а) в напорном пласте

                                          (39)

б) в безнапорном пласте

                                             (40)

где F(r0/m) — находится по графику рис. 97.

Рис. 97. График функции F(r0/m) для определения положения уровня в центре кольцевой горизонтальнойдрены.

V.Определение участка выхода воды в дрены

Под участком выхода водыпонимается разрыв ее уровней в самой дрене и за ее стенками в грунте.

Учет участка выхода припостроении депрессионных кривых, формирующихся в результате работы дренажа,является обязательным, так как в противном случае расчетное положение кривыхдепрессии может оказаться заниженным.

При определении высотыучастка выхода воды в дрены [Л. 146], иначе говоря, превышения точкипересечения кривой депрессии с контуром дрены над уровнем воды внутри дрены(Δh), могут быть использованы:

а) формула В.В. Ведерниковадля горизонтальных прямолинейных дрен круглого сечения при бесконечной глубинезалегания водоупора:

Δh@ 0,22q/k,                                                                (41)

где q — расход дрены на единицу ее длины;

k — коэффициент фильтрации;

б) формула С.К. Абрамова дляскважин (колодцев) совершенного типа:

                                                   (42)

где α -коэффициент уменьшения высоты участка при взаимодействии колодцев:

 — для линейных рядов;

 — для контурных групп;

a     — коэффициент, зависящий от конструкции скважин (при оборудовании ихсетчатыми или гравийными фильтрами примерно равный 20, а при других типахфильтров примерно равный 7);

Q1   — расход каждой скважины;

S     — понижение уровня воды в скважине;

k     — коэффициент фильтрации водоносного пласта;

F     — поверхность рабочей части фильтра, равная 2πrcl;

R     — радиус депрессии;

rc      — радиус скважины (колодца);

σ     — половинарасстояния между скважинами;

n     — число скважин в контурной группе;

r0    -расчетный радиус контурной группы скважин;

rc и l   — радиус и длина рабочей части фильтра.

в) формула Ю.Г. Трофименковадля скважин несовершенного типа:

                                              (43)

где Δhн.с  — высота столба воды в несовершенной скважине;

Δhc  -высота участка выхода в совершенной скважине, определяемая по формуле (42);

c   — расстояние от забоя скважины до водоупора.

Приведенные выше формулы длябезнапорной фильтрации составлены при допущении о том, что кривая депрессии смыкаетсяс уровнем воды внутри дрены. Поэтому после определения высоты участка (Δh) выхода грунтовых вод вдрену производится корректировка положения кривой депрессии вблизи дрены. Дляэтого верхнюю точку участка выхода соединяют плавной линией с ранее построеннойкривой депрессии.

Б.РАСЧЕТЫ МЕСТНЫХ ДРЕНАЖЕЙ

При расчете местных дренажейпринимаются дополнительные предпосылки и допущения.

Фильтрациипредполагается установившаяся. Коэффициент площадной пористости α2фильтрующих сред принимается равным единице. В случаях, особо не оговоренных,бетонная обделка дренируемых сооружений принимается практическиводонепроницаемой.

Рис. 98. Схемы внешней границыобласти фильтрации:

а -водопроницаемый пласт с глубоким залеганием водоупора; б — горизонтальный напорныйводопроницаемый пласт; в -наклонный напорный водопроницаемый пласт; 1- дренируемое сооружение; 2 -водопроницаемый пласт; 3 — плоскаяграница области фильтрации; 4 -эквивалентная круговая граница области фильтрации; 5 — уровень воды в водоеме; 0-0 — плоскость отсчета напоров.

Для упрощения расчетовпринимается граница области питания (внешняя граница области фильтрации) в виденеограниченной плоскости с постоянным напором на ней, равным He (рис. 98).

В случае сооружений спротяженностью L иглубиной заложения t(под дно водоема или под зеркало грунтовых вод, если зеркало расположено нижедневной поверхности), значительно превосходящими поперечные размеры этогосооружения,взамен плоской границы области фильтрации можно принять эквивалентную границу ивиде соосного кругового цилиндра с радиусом Re =2t.

При таких заменах внешнихграниц питания области фильтрации фильтрационный расход и распределение напоровна дренируемой поверхности обделки изменяются практически незначительно.Пользование же эквивалентной схемой кругового цилиндра и шара позволяетсущественно упростить фильтрационный расчет дренажей и распространить егорезультаты на большее число расчетных схем.

В случае, когда зеркалогрунтовых вод расположено под дневной поверхностью, местное дренированиесооружения может вызвать некоторый прогиб зеркала (рис. 99). Однако благодаря значительному заглублению сооруженияпод зеркало грунтовых вод прогиб зеркала получается малым и это позволяет спогрешностью, допустимой при практических расчетах, пренебречь прогибом исчитать верхнюю границу области фильтрации плоской и принимать ее заповерхность равного напора (аналогично рис. 98,а).Это допущение приводит к практически незначительному завышению дренируемогорасхода и эпюры остаточных напоров на поверхности разгружаемого сооружения.

При напорной фильтрации всооружение, расположенное нормально или под углом к водоупорным плоскостям,ограничивающим напорный пласт, при расстоянии от сооружения до плоской границыобласти питания, значительно превосходящем поперечные размеры этого сооружения,взамен плоской границы контура питания можно принять эквивалентную границу ввиде соосного кругового цилиндра с радиусом Re = 2t,где t — расстояние по направлениюпадения пласта от середины сооружения до плоской границы питания.

Приводимые ниже приближенныеформулы получены гидравлико-гидромеханическим путем с помощью способафильтрационных сопротивлений и метода фрагментирования академика Н.Н.Павловского, предложенного и примененного им для решения плоских задачфильтрации, распространенного здесь для решения пространственных задач фильтрации.Ввиду того, что вопросы расчетов местных дренажей подземных сооружений влитературе освещены недостаточно, приводимые ниже решения сопровождаютсячисловыми примерами.

I. Шпуровой дренаж

1. Сооружение имеет длину, значительнопревосходящую его поперечные размеры (например, туннель,шахта). Расчетная схема показана на рис. 100.

Рис. 99. Схема зеркала грунтовых водпри его расположении ниже дневной поверхности:

1 — дренируемое сооружение; 2 — зеркало грунтовых вод; 3 — дневная поверхность.

Рис. 100. Схема к расчету шпуровогодренажа протяженного сооружения:

а — продольный разрез; б- поперечный разрез; 1 -обделка дренируемого сооружения; 2- шпуровые дрены; 3 -плоская граница области фильтрации; 0-0 — горизонтальная плоскость отсчетанапоров.

Рис. 101. Схема расположения шпуровна развертке внешней поверхности обделки:

а -по сетке равносторонних треугольников; б — по квадратной сетке.

Буквенные обозначения, исходныесоотношения и условия применимости расчетных формул [Л. 120]:

R     — радиус обделки по ее внешней поверхности;

t      — расстояние от оси сооружения до плоскойграницы контура питания (рис. 98);

l      — длина шпура;

rc     — радиус шпура;

n     — число шпуров в каждом из поперечных сечений сооружения;

L     — расстояние(шаг) между соседними поперечниками со шпурами;

m    -число поперечников со шпурами;

He   — напор на контуре питания (на внешней границе области фильтрации);

Hc   -напор на поверхностях шпуров;

H    — действующий напор,

H = He — Hc;                                                               (44)

H1   — напор (остаточный) на контуре обделки с породой в точке b, равноудаленной от осей ближайших к ней шпуров (рис. 101), т.е. в той точке контакта обделки с породой, вкоторой напор имеет наибольшую величину;

φb    — остаточный приведенный (относительный) напор в точке b,

φb= (H1 — Hc)/H;                                                            (45)

hr    -остаточный напор на контакте обделки с породой в точке, удаленной на расстояниеr от оси ближайшего шпура;

φr    — остаточный приведенный напор в точке r,

φr= (hr — Hc)/H;                                                             (46)

k     — коэффициент фильтрации породы;

Q1   — расход воды, фильтрующейсяв один шпур;

Q    — расход воды, приходящийся на участоксооружения длиной L (т.е. на n шпуров),

Q = nQ1;                                                                   (47)

q     — расход воды, отнесенный к единице длины сооружения,

q = Q/L;                                                                (47,а)

Q0   — расход воды, фильтрующейся изпороды к участку сооружения длиной L в случае, если бы шпуры и обделка отсутствовали;

q0    — то же, но к единице длины сооружения,

q0 = Q0/L.                                                             (47,б)

Вспомогательные обозначения,введенные для сокращения записи:

при расположении шпуров посетке равносторонних треугольников (рис. 101,а)

b = R sin(π/n) и L = 1,73b;                                            (48)

при расположении шпуров поквадратной сетке (рис. 101,б)

b = R sin(π/n) и L = 2R(π/n);                                         (49)*

при расположении шпуров попрямоугольной сетке

 при 0,25 ≤ (R/L)×(π/n) ≤ 1;                  (50)*

* Формулы (49) и (50)приведены здесь с учетом небольших уточнений, сделанных автором статьи [Л. 120] после выходи ее в свет.

                                                                (51)

R1 = R + a;                                                                 (52)

Re = 2t;                                                                    (53)

                              (54)

                             (55)

Arsh  — обратный гиперболический синус, определяемый по таблицам иливычисляемый по формуле

                                               (56)

где ln — натуральный логарифм.

При неодинаковых напорах наповерхностях шпуров и соблюдении условия (62) за расчетную величину Hc принимается некоторыйосредненный напор; например, в случае, когда вода из шпуровых дрен выпускаетсявнутрь туннеля и туннель свободен от воды, за величину Hc можно приближенно принятьрасстояние от оси туннеля до плоскости отсчета напоров.

При поперечном сечениисооружения, отличном от кругового, за расчетное сечение обделки принимаетсяфиктивное круговое с периметром поперечного сечения, равным таковому длядействительной обделки; при этом задаются величиной расчетного радиуса обделки

R = P/(2π)= 0,160P,                                                     (57)

где P  — периметр поперечного сечениядействительной обделки по контуру контакта с породой [Л. 106].

Шпуры предполагаются расположеннымиравномерно так, что на развертке поверхности контакта обделки с породой точкипересечения осей шпуров образуют сетку квадратов или равностороннихтреугольников (рис. 101).

Однако приведенные ниже формулысохраняют достаточную точность и при некотором отступлении от такогорасположения шпуров, будучи пригодными и в случае, когда шпуры размещены посетке из прямоугольников, у каждого из которых длины сторон отличаются междусобой, например, не более, чем в два раза [Л. 120].

Кроме этого, приведенные нижеформулы применимы при соблюдении следующих условий:

n ≥ 3;                                                                             (58)

m ≥ 5;                                                                            (59)

l/rc ≥ 4;                                                                          (60)

l/R ≤ 1;                                                                          (61)

t/(R + l)>> 1.                                                                (62)

Искомые приведенные остаточныенапоры φb, φr и расходы Q, Q0 определяются по формулам [Л.120]:

                                                     (63)

                 при 4rc ≤ r ≤ b.                                  (64)

На участке от r = rc до r = 4rc эпюра остаточных напоров φr строится без расчета так,чтобы она при r = rc имела φr = 0 и примыкала бы плавно(без «перелома») к эпюре φr, построенной по формуле (64).

                                                       (65)

                                                               (66)

Пример расчета

Задано: R = 6 м, t =150 м, l = 4 м, rc = 0,025 м, n = 8, L = 6 м, m = 50, H = 150 м, k = 0,1 м/сутки.

Убеждаемся, что заданныевеличины удовлетворяют условиям (58) — (62). С помощью формул (50) — (55) и (63) — (66)после соответствующих подстановок и вычислений находим вспомогательныепараметры: b = 2,65 м, a = 4,80 м, R1 = 10,8 м, Re = 300 м, A = 8,30, Ar = 10,7 — 2Arsh(4/r) и интересующие нас величины фильтрационныхпоказателей: φb = 0,190; φr = 0,244 — 0,0457×Arsh(4/r); Q = 138 м2/сутки = 1,60 л/сек; q = Q/L = 1,60/6 = 0,260 л/м×сек; Q0 = 145 м3/сутки = 1,68 л/сек; q0 = Q0/L = 1,68/6 = 0,280 л/м×сек.

В табл. 5 приведены значения φr, подсчитанные для различных величин r, позволяющие построить эпюру остаточных напоров. При построении эпюрыследует учесть еще и полученную выше величину φb дляточки b.

Таблица 5

r, м

0,025

0,5

1

2

φr

0

0,12

0,15

0,18

На рис. 102 изображена эпюра остаточных приведенных напоров поконтакту обделка-порода в пролете между соседними шпурами, расположенными в плоскости,проходящей через ось сооружения. Из эпюры видно, что в данном примереразгрузочный шпуровой дренаж снижает нагрузку от давления грунтовых вод наобделку более чем на 80 %. Расход одного шпура равен Q1 = Q/n = 1,60/8 = 0,2 л/сек. Боковаяповерхность шпура ω = 2πrcl = 2π×2,5×400 = 6280 см2. Скорость фильтрации у поверхности шпура (осредненная поповерхности) υ = Q1/ω = 0,2×103/6280 @0,03 см/сек.

Примеры числовых расчетовшпурового дренажа, иллюстрированные графиками, имеются в статьях [Л. 106,120],а в книге [Л. 89] приведены эпюры напоров, полученные методомЭГДА, освещающие эффективность работы шпурового дренажа как в отдельности, таки в сочетании с ленточным и прерывистым плоским дренажем лотка туннеля.Некоторые из упомянутых эпюр, полученных методом ЭГДА, можно найти и в статье[Л. 92].В названных источниках содержатся выводы и рекомендации, имеющие значение длярасчета и проектирования местного разгрузочного дренажа.

2.Сооружение имеет размеры в трех измерениях (рис. 103),незначительно отличающиеся друг от друга (например, помещениеподземной ГЭС).

Рис. 102. Эпюра напоров в пролетемежду соседними шпурами.

Рис. 103. Схема к расчету шпуровогодренажа непротяженного сооружения:

а — действительная форма сооружения; б — эквивалентное сооружениешаровой формы.

Обозначения:

a, b, c   — линейные размеры сооружения;

N   — общее число шпуров, равномернорасположенных по поверхности обделки сооружения;

R   -радиус расчетного шара с равновеликой поверхностью; в случае сооружения сформой параллелепипеда

                                                      (67)

Q   — расход воды, фильтрующейся во все N шпуров,

Q = NQ1;                                                             (68)

Q1, k, He, Hc, φb, H, t, l, rc имеют прежний смысл, поясненный в п. 1.

Соблюдаются условия (60) — (62) и

N ≥ 6.                                                              (69)

Искомые величины φb, и Q определяются по формуламВ.М. Насберга

                                                   (70)

                                            (71)

Пример расчета 1

Задано: R = 6 м, t = 150 м, l = 4 м, rc = 0,025 м, N =16, H = 150 м, k = 0,1 м/сутки.

Убеждаемся, что заданныевеличины удовлетворяют условиям (60) — (62) и (69). Из формул (70) и (71)находим φb = 0,635, Q = 712 м3/сутки = 8,24 л/сек,Q1 = Q/N = 0,515 л/сек (впредыдущем примере имели Q1 = 0,2 л/сек). На один шпур приходитсяповерхность обделки F1 = 4πR2/N =28,2 м2 (и в предыдущем примере имели F1 = 2πRl/n = 2×3,14×6×6/8 = 28,2 м2).

Пример расчета 2

Заданы те же величины, что ив примере 1, но теперь N =64.

Из формул (70) и (71)находим: φb= 0,302; Q = 15,7 л/сек; Q1 = 0,245 л/сек.

II. Трубчатый дренаж

1.Продольный трубчатый дренаж [Л. 112, 119], (рис. 104).

Рис. 104. Схема к расчету фильтрации методомфрагментов при наличии четырех продольных дрен на внешней поверхности обделкитуннеля или шахты.

Предполагается, что

Re >> R; r R; n≥ 3.

Здесь r   — радиус дрен полукруглого очертания, параллельных оси туннеля;

n  — число дрен, расположенных симметрично.

Величина фильтрационногорасхода определяется по формуле

                                                 (72)

Величина относительногонапора на внешней поверхности обделки в расстоянии x от оси ближайшей дрены определяется по формуле

       при       r ≤ x ≤ πR/n.                 (73)

В этих формулах:

Q   -фильтрационным расход, притекающий в n дрен отрезка туннеля длиной L;

k   — коэффициент фильтрации породы;

H = He — Hg   — действующий напор;

He    -напор на контуре питания (на внешней границе области фильтрации);

Hg    -напор на контурах дрен;

Hx    — напор в расстоянии x от оси ближайшей дрены;

                                                            (74)

R      — радиус внешней поверхности туннельной обделки.

Если дрены будут иметьпрямоугольное сечение, то их можно заменить фиктивными (расчетными) эквивалентнымидренами полукруглого очертания с радиусом r, вычисляемым по способу,поясненному вслед за формулой (85); если дрены будут иметь сечение в виде кругас радиусом r0 и будут касаться внешнейповерхности обделки, то при фильтрационном расчете их можно заменитьполукруглыми дренами с радиусом r, эквивалентными по площади,определяемым из выражения r =1,4r0;

Re = 2t;

R1 = R +R0;

x — расстояние от оси дрены.

На рис. 105 приведены результаты определения остаточногонапора на обделку туннеля при R = 3м, n = 4, t = 100 м и различных диаметрах дрен d =2r.

2.Поперечный трубчатый дренаж [Л. 117], (рис. 106).

По формулам данного пунктаможно рассчитывать также поперечный ленточный дренаж при t >> R и m≥ 5, где m — число дрен.

Расход одной дреныопределяется по формуле

                                              (75)

Рис. 105. Эпюры напоров на внешнейповерхности непроницаемой обделки при t = 100 м; R = 3 м и п = 4:

1 — при d = 0,1 мм; 2 — при d = 1 мм; 3- при d = 10 мм; 4 — при d = 100 мм; 5 — при d = 200 мм; 6- при d = 400 мм.

Рис. 106. Схема к расчету методомфрагментов фильтрации в систему кольцевых дрен.

Величина остаточногоотносительного напора на внешней поверхности обделки в точках, равноудаленныхот осей соседних дрен, определяется по формуле

                                                    (76)

В остальных точках внешнейповерхности обделки, удаленных на расстояние x от оси дрены, величина остаточного относительногонапора определяется по формуле

          при r ≤ x ≤ 0,5L.                                       (77)

В этих формулах:

L  — расстояние между дренами;

Re = 2t;

R0 = 0,5L;

k  — коэффициент фильтрациипороды;

r   — радиус дрены полукруглогосечения;

R  — радиус внешней поверхноституннельной обделки:

(обозначения угла α и других величин показаны на рис. 106).

В табл. 6 приведены числовые значения J, подсчитанные для некоторыхкомбинаций соотношений R0/R и R/r. Интеграл J не сводится к квадратурам,поэтому его следует определять путем обычного численного интегрирования,суммируя по способу трапеций ряд произведений вычисленных величинподынтегральной функции на Δα, отвечающих нескольким заданным намичисловым величинам α, взятым в интервале от нуля до π/2.

Таблица 6

R0/R

R/r

Например

j

R, м

R0, м

r, мм

∞

5000

2,5

∞

0,5

0,168

1

5000

2,5

2,5

0,5

0,191

∞

50

2,5

∞

50

0,337

2

50

2,5

5,0

50

0,412

1

50

2,5

2,5

50

0,456

0,64

50

2,5

1,6

50

0,500

0,32

50

2,5

0,8

50

0,605

0,16

50

2,5

0,4

50

0,790

0,08

50

2,5

0,2

50

1,16

0,04

50

2,5

0,1

50

2,31

Если дрены имеютпрямоугольное сечение с длинами сторон b0 и c0, в расчетные формулы следуетподставлять величину радиуса r дрены полукруглого сечения, эквивалентной по расходу (рис. 107):

                                                         (78)

Рис. 107. Схема поперечного сечениякольцевой дрены (а, б, в)и схематический вид эпюры напоров, действующих на обделку вблизи дрены (г) прямоугольного иполукруглого сечений:

1 — дрена прямоугольногосечения; 2 — эквивалентная по расходудрена полукруглого сечения; 3 -непроницаемая обделка; 4 -эквипотенциаль, близкая к полуокружности.

где коэффициент μ определяется из табл. 7 и зависимости от величины γ, причем

γ= 2c0/b0 при b0 ≥ 2c0,

γ = b0/2c0 при b0 ≤ 2c0.

Таблица 7

γ

0

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

μ

1,00

1,12

1,16

1,18

1,18

1,18

Пример расчета

Приняв R = 2,5 м, L =5 м, r = 50 мм, t =100 м, определив R0 = 2,5 м, Re = 200 м и по табл. 6 J = 0,456, после подстановки вформулу (76)находим

III. Ленточный продольный дренаж

Фильтрационный расход,поступающий в участок продольной одиночной дрены [Л. 89, 90, 92], (рис. 108) длиной L, определяется по формуле

                                   (79)

где k — коэффициент фильтрации породы;

H  — перепад напора, H = He — Hg.

Рис. 108. Схема к расчету фильтрациив продольную одиночную дрену.

He   — напор грунтовых вод над плоскостью сравнения 0-0(рис. 108);

Hg   -напор на поверхности дрены ВА1В1;

                                                             (80)

R     — радиус внешней поверхности обделки;

r      — радиус дрены полукруглого очертания;

t      — глубина заложении оси туннеля под дно водоема или зеркало грунтовыхвод, t >> R;

параметр

                                                        (81)

который при r << R определяетсяпо формуле

                                                         (82)

параметр

                                                              (83)

В формуле (81) u и υ — координаты точек наповерхности обделки при начале координат, расположенном в верхней точке контураобделки.

Распределение относительныхнапоров φx на поверхности обделки туннеля, т.е. на контуре BCEFG, определяется по формуле

                             (84)

где Hx    -напор в произвольной точке поверхности контакта обделки с породой; остальныеобозначения в этой формуле те же, что и в формуле (79), причем

x = u/(u2 + υ2).                                                        (85)

В случае некруговой формысечения обделки необходимо заменить этот профиль эквивалентной окружностью, имеющейдлину, равную периметру некругового профиля.

Если дрена в туннеленекругового очертания отлична от полукруговой, например, плоская шириной B, то ее необходимо заменить расчетной дреной с профилем в формеполуокружности радиуса r либо с эквивалентным периметром, тогда радиус фиктивной дрены составит

r = B/π,

либо, что даст еще меньшую погрешность, принятьрасчетную величину r по формуле (78), в которой теперь следует понимать под b0 ширину фактической продольнойдрены прямоугольного сечения, измеренную по контуру поперечника обделки, а под c0 — высоту поперечного сеченияфактической дрены, измеренную в радиальном направлении.

Пример расчета

Задано: туннель корытообразногоочертания, дренированный только в лотковой части сплошной дренажной лентойшириной B = 3,5 м; периметр сечения обделки повнешнему контуру 21 м, t = 100 м.

Требуется определитьраспределение фильтрационных напоров вдоль контура обделки и найти расход,поглощаемый дреной.

Решение. Диаметр эквивалентнойокружности (внешнего контура сечения туннельной обделки) 2R = 21/π =6,66 м, радиус расчетнойдрены r = 3,5/π =1,11 м.

Вычертив фиктивные обделку идренаж, графически определяем (рис. 108):

ub = 0,985×r =0,985×1,11= 1,94; υb = 1,94×R = 1,94×3,33= 6,46 м;

по (81) находим ε1 = 1,093/(1,0932+ 6,462) = 0,254 1/м;

по (83) определяем ε2 = 1/(2(100 — 3,33)) =0,00517 1/м;

по (80) находим b =100/(2×3,33(100 — 3,33)) = 0,155 1/м.

Подставляя в (84) полученные значения ε1,ε2 и b, авместо x равную ему величину u/(u2 + υ2), получим

                                          (86)

Подставляя координаты точек B, C, E, F, G (рис. 108) в эту формулу, получим величину остаточногоотносительного напора на внешнем контуре обделки (табл. 8).

Таблица 8

Точка

B

C

E

F

G

φx

0

0,051

0,459

0,548

0,575

Фильтрационный расход определяетсяиз (79) после подстановки числовых значений параметров ε1, ε2 и b,

Q = 0,940kHL.

IV.Разгрузочные отверстия

1.Сооружение имеет длину, значительно превосходящую его поперечные размеры (туннель,шахта).

Расчетная схема отличается отпоказанной на рис. 100 только тем, чтовместо шпуров имеются дренажные отверстия диаметром 2rc в обделке, доходящие доконтакта ее с породой; 2b — расстояниемежду центрами соседних дренажных отверстий; остальные буквенные обозначенияостаются такими же, как в подразделе I,1 (Шпуровой дренаж) раздела Б настоящего приложения.

Остаточный приведенный напорφb в точке b (рис. 101) и расход Q воды, приходящийся на участок сооружения длиной L, т.е. на n отверстий, расположенных водном поперечнике обделки, определяются по формулам В.М. Насберга

                                                 (87)

                                                  (88)

Формулы (87), (88)применимы при rc R и соблюдении условий (58), (59).

Пример расчета

t = 150 м, R = 6 м, rc = 0,025 м, H = 150 м, k = 0,1 м/сутки, L = 6 м, b =3 м, n = 8. По формулам (87) и (88)находим φb = 0,930, Q = 0,130 л/сек.

2. Сооружение имеет размеры в трехизмерениях, незначительно отличающиеся друг от друга (например, помещение подземной ГЭС).

Расчетная схема приведена нарис. 109. Радиус R расчетногошара с эквивалентной поверхностью определяется по формуле (67).

Рис. 109. Схема к расчету фильтрациив N разгрузочных отверстиях,равномерно распределенных по поверхности обделки шаровой формы.

Остаточный приведенный напори расход воды, фильтрующейся через все N отверстий, определяются по формулам В.М. Насберга (при N ≥ 6, rc <> R):

                                          (89)

                                                 (90)

Здесь буквенные обозначенияостаются такими же, как впредыдущем подразделе I,1.

Пример расчета 1

t = 150 м, R = 6,0 м, rc = 0,025 м, H =150 м, k = 0,1 м/сутки, N =16, 2b = 5,3 м. По формуле (89) определяем φb = 0,085.

Пример расчета 2

N = 256, 2b = 1,33 м. Остальные данные -по примеру 1. Из (89) находим φb = 0,770.

В.РАСЧЕТЫ ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННОЙ ЦЕМЕНТАЦИИ

В этом разделерассматриваются примеры расчета влияния противофильтрационной цементации породывокруг туннеля (шахты) на снижение давления грунтовых вод на обделку [Л. 89, 91, 92].

I. Исходные предпосылки иобозначения:

а) задача плоская; областьфильтрации состоит из трех слоев: 1 — бетонная (железобетонная) обделка, 2 — зона цементации, 3 -незацементированная порода заключенных между коаксиальными цилиндрическимиповерхностями с радиусами R0, R, Rцем, Re =2t (рис. 110);

б) среда в объеме каждогослоя изотропна и однородна по водопроницаемости с коэффициентами фильтрации:обделки — kб, зоны цементации — kцем и незацементированной породы- k;

в) расстояние t от границы А-А области питания до оси сооруженияпредполагается значительно превосходящим радиус Rцем зоны цементации: t >> Rцем;

г) последнее условиепозволяет границу области питания — горизонтальную плоскость А-А с напором He над плоскостью сравнения О-О заменить цилиндрическойповерхностью с радиусом Re =2t, имеющей тот же напор He;

д) предполагается, что каждаяповерхность раздела слоев является эквипотенциальной;

Риг. 110. Схема к расчету фильтрациичерез бетонную обделку с противофильтрационной цементацией:

1 — обделка; 2 — зона цементации; 3 — незацементированная порода.

Q    — фильтрационный расход,поглощаемый участком туннеля длиною L;

H0   -напор внутри туннеля (шахты), при отсутствии воды в туннеле H0 можно приближенно принятьравным превышению центра туннеля над плоскостью сравнения О-О;

Hб   — напор на поверхности контакта бетона с зацементированнойпородой;

Hцем  — напор на внешней границе зоны цементации;

Hб — H0  — напор, погасившийся в бетонной обделке;

Hцем — Hб   — напор, погасившийся в зоне зацементированнойпороды;

He — Hцем   — напор, погасившийся в зоне незацементированной породы.

Полная потеря напора равнадействующему напору H:

H = He — H0.

II. Цементация без дренажа

Величина относительногонапора, гасящегося в бетонной обделке φб, и относительного напора,гасящегося в бетонной обделке и зоне цементации φбц, определяется по формулам [Л. 89, 91, 92]:

                          (91)

                       (92)

Фильтрационный расходопределяется из выражения

                                          (93)

При отсутствии зоныцементации

                                              (94)

                                                    (95)

Если профиль рассчитываемойобделки отличен от кругового, то фактический профиль надо заменить фиктивным;при этом фактический и фиктивный профили должны иметь равные периметры внешнегоконтура и равные площади поперечного сечения обделки.

Пример расчета 1. Трехслойная среда: бетоннаяобделка-зацементированная порода-незацементированная порода.

Приняв t = 100 м, 2R0 = 5,3 м, 2R = 6,65 м, 2Rцем = 10,65 м и пять сочетаний значений коэффициентовфильтрации бетона, зоны цементации и породы, по формулам (91), (92)определяются φб и φбц (табл. 9).

Таблица 9

kб, м/сек

kцем, м/сек

k, м/сек

φб, %

φбц, %

2×10-10

10-6

10-4

100,0

100,0

1×10-8

10-6

10-4

97,8

99,8

2×10-10

10-8

10-4

96,0

96,0

2×10-10

10-8

10-6

9,56

99,7

1×10-8

10-8

10-6

30,7

93,6

Пример расчета 2. Двухслойная среда: бетоннаяобделка-порода.

Приняв 2R0 = 5,30 м, 2R = 6,65 м и различные значенияt, а также различныесоотношения коэффициентов фильтрации бетона и породы, по формуле (94)определяются значения φб (табл. 10).

Таблица 10

kб/k

φб, %

при t = 50 м

при t = 100м

при t = 150м

0

100,00

100,00

100,00

10-4

99,85

99,82

99,80

10-3

98,5

98,2

98,0

10-2

87,0

84,8

83,5

10-1

40,0

35,7

33,6

1

6,25

5,27

4,81

10

0,663

0,553

0,503

III. Цементация в сочетании сошпуровым дренажем

1. Зона цементации примыкает к обделке [Л. 107].

Исходные данные и обозначения- по подразделу I,1 (Шпуровой дренаж) раздела Б настоящего приложения.

Дополнительные обозначения:

Rцем    — радиус зоны цементации;

kцем    — коэффициент фильтрации в зоне цементации;

Hцем   — напор на границе зоны цементации с породой;

φцем    -приведенный напор на границе зоны цементации с породой,

φцем = (Hцем — Hc)/H.                                                       (96)

Соблюдаются условия (60), (61), (62) и,кроме того,

l ≤ 0,8(Rцем — R).                                                            (97)

Искомые величины определяютсяпо формулам:

                                    (98)

                             (99)

                            (100)

Пример расчета

Задано: Rцем = 12 м, kцем = 0,001; 0,01; 0,05 и 0,1 м/сутки; t = H = 100 м; остальныевеличины те же, что и в примере подраздела I,1 (Шпуровой дренаж) раздела Б настоящего приложения.

Из формул (98), (99), (100)находим величины Q, φb иφцем, приведенные в табл. 11.

Таблица 11

k, м/сутки

0,10

0,10

0,10

0,10

kцем, м/сутки

0,001

0,010

0,050

0,100

Q, м3/сутки

2,6

24,7

77,5

102,0

φb

0,55

0,51

0,32

0,21

φцем

0,98

0,82

0,42

0,24

2. Зона цементации не примыкает к обделке [Л. 110].

Расчеты показывают, что зонацементации, если она не примыкает к обделке, хотя и существенно снижает расход грунтовыхвод, фильтрующихся через обделку внутрь сооружения, однако эффективностьдренажа в отношении разгрузки обделки от давления грунтовых вод получаетсямалой. Чтобы увеличить эффективность дренажа, т.е. снизить величину остаточногонапора φb, следует зону цементациивокруг обделки располагать на расстоянии от обделки (рис. 111), оставляя кольцевую зону «целика» (разделительнуюзону) незацементированной породы или зацементированной слабее, чем в зонецементации.

Рис. 111. Схема фильтрации ирасположения шпуровых дрен при наличии противофильтрационной цементации иразделительной зоны:

а -поперечный разрез; б — продольный разрез по оси туннеля; 1 — обделка туннеля (шахты); 2- шпуровая дрена; 3, 4,5 — окружности с радиусами соответственно Rцел, Rцем, Rе.

Дрены в этом случае следуетрасполагать внутри зоны «целика». Рассмотрим случай шпуровых дрен,расположенных в соответствии с пояснениями, сделанными в пункте I,1 (Шпуровой дренаж) раздела Б настоящего приложения.

Все буквенные, обозначениеназванного пункта, а также предыдущего пункта остаются в силе.

Дополнительные обозначения:

Rцел   — радиус внутреннего контура зоны цементации;

kцел    — коэффициент фильтрации породы в зоне «целика»;

Hцел и Hцем    — напоры соответственно на внутреннем и внешнем расчетныхконтурах зоны цементации;

φцел и φцем     — относительные напоры на упомянутых контурах;

φцел= (Hцел — Hc)/H;                                                       (101)

φцем= (Hцем — Hc)/H;                                                       (102)

H = He — Hc;                                                              (103)

Причем, по-прежнему, Hc и He напоры соответственно на поверхностях шпуровых дрен на внешней границе областифильтрации (на расчетном контуре питания).

Соблюдаются условия:

0 < kцел/k ≤ 1; 0 < kцем/k ≤ 1; n ≥ 3; m ≥ 5;

l/rc ≥ 4; l/R ≤ 1; l/( Rцел — R) ≤ 0,85; 0,5Re/Rцем >> 1.                            (104)

Для расчета расхода иотносительных напоров имеем следующие формулы [Л. 110]:

                       (105)

                                                    (106)

                                       (107)

                            (108)

Для области практическирадиального фильтрационного потока, заключенной между поверхностями цилиндров срадиусами Rцел и Re, градиент напора J в точке, находящейся нарасстоянии х от оситуннеля (шахты), определяется по формуле

                                                         (109)

где kx     — коэффициент фильтрации среды, в которой находится упомянутая точка.

При неодинаковых напорах на поверхностяхшпуровых дрен за расчетную величину Hc принимается некоторый осредненный напор; например, если вода изшпуровых дрен выпускается внутрь туннеля и туннель свободен от воды, завеличину Hc можно приближенно принятьрасстояние от оси туннеля до плоскости отсчета напоров.

Для примерных подсчетоввеличин q и φb примем в качестве исходныхследующие значения параметром: rc =0,05 м, l = 1,5 м, n = 8, L = 6 м, R =6 м, t = 150 м, H = 150 м, k = 0,782м/сутки = 0,9×10-5м/сек.В табл. 12 приведены результаты этих подсчетов. Содержащиеся в нейвеличины q и φb определены с помощью формул, приведенных выше.

Таблица 12

Расчетнаясхема и дополнительные исходные данные

kцем, м/сутки

kцел, м/сутки

q

л/м×сек

φb

Однородная среда (цементации и «целик»отсутствуют), рис. 100

—

—

1,68

0,300

Имеется цементация с Rцем = 12 м («целик» отсутствует)

0,001

—

0,0048

0,694

0,010

—

0,0485

0,696

Имеются цементация с Rцем = 12 ми «целик» с Rцел = 8 м, рис. 112

0,001

0,050

0,0246

0,070

0,010

0,050

0,138

0,396

0,001

0,100

0,0256

0,037

0,010

0,100

0,178

0,256

Данные табл. 12 подтверждают существенность влияния «целика» навеличину φb. Так, например, при kцем = 0,001 м/сутки, даже в случае, когда«целик» имеет kцел = 0,050 м/сутки, т.е. когда в зоне «целика»коэффициент фильтрации породы снизился в число раз, равное k/kцел = 0,782/0,050 ≈ 16, остаточный напор получается близким к нулю (φb =0,070),составляя φb×H =0,070×150 = 10,5 м, если же не устраивать «целик»,зацементировав породу до величины kцем = 0,001 м/сутки во всей зоне междуобделкой и цилиндрической поверхностью с радиусом Rцем = 12 м,то остаточный напор будет нежелательно большим, равным φb×H = 0,694×150 = 104 м.

Содержащаяся в табл. 12 величина kцем = 0,001 м/сутки вполне достижима напрактике, если трещиноватую скальную породу цементировать при повышенныхдавлениях. Это видно, например, из статьи [Л. 9].

IV. Цементация в сочетании с трубчатымпродольным дренажем 1

1 Поматериалам [Л. 119]

1. Зона цементации примыкает к обделке

Расчетная схема и обозначенияпоказаны на рис. 112.

Рис. 112. Расчетная схема трубчатогопродольного дренажа при наличии зоны цементации породы вокруг туннеля:

1 — обделка туннеля; 2 — внешний контур зоныцементации; 3 — дрена.

Должны соблюдаться условия:

Re >> Rцем; t >> Rцем; r << R; n ≥ 3;

kцем    — коэффициент фильтрации в зоне цементации;

Rцем    — радиус расчетного внешнего контура зоны цементации;

Hцем   — напор на границе зоны цементации с породой.

Остальные буквенныеобозначения сохраняют смысл, поясненный в подразделе II,1 (Продольный трубчатый дренаж) раздела Б настоящего приложения.

1°. Полагаем, что

R0 ≤ Rцем — R.                                                           (110)

Фильтрационный расход,поглощаемый n дренами,приходящийся на участок длины туннеля L, определяется по формуле

                                       (111)

Остаточный относительныйнапор на внешнем контуре обделки в точках, отстоящих на расстоянии x от оси дрены:

                              (112)

при r ≤ x≤ R0.

Остаточный относительный напор φb на внешнем контуре обделки вточках b, равноотстоящих от двухсоседних дрен, будет иметь максимальное значение. Для определения его величиныпо формуле (112)вместо x следуетподставить R0.

2°. Полагаем, что

R0 ≥ Rцем — R.                                                        (113)

Введем обозначение

R2 = Rцем — R.                                                          (114)

В случае 2° вместо формул (111), (112)имеем

                                               (115)

                    при r ≤ x ≤ R0.      (116)

Для значений x в интервале R2 ≤ x ≤R0 можно приближении принятьφx ≈ φb.

2. Зона цементациине примыкает к обделке 1

1 По материалам [Л. 110, 119]

Целесообразность недоведениязоны цементации до обделки была пояснена выше, в разделе В, III,2 настоящего приложения.

Дрены в рассматриваемом здесьслучае следует располагать на внешнем контуре обделки или внутри «целика».

Ниже, для примера, рассмотрентрубчатый продольный дренаж с продольными трубчатыми дренами, расположенными наравных расстояниях друг от друга (рис. 113).

Кроме поясненных в предыдущемпункте буквенных обозначений, введем следующие:

kцел  — коэффициент фильтрации породы внутри зоны «целика»;

Rцел  — радиус внутреннего расчетного контура зоны цементации;

Hцел и Hцем   — напоры соответственно на внутреннем и внешнем расчетных контурахзоны цементации;

H = He — Hg.

Hg и He  — напоры соответственно на поверхностях дрен и на внешней границеобласти фильтрации (на расчетном контуре питания).

Соблюдаются условия:

n ≥ 3, r kцем.                                           (117)

1°. Полагаем, что R0 ≤ Rцел — R.

Рис. 113. Схема к расчету фильтрациив систему продольных дрен, разгружающих обделку от давления грунтовых вод, приналичии противофильтрационной цементации и разделительной зоны.

Для расчета расхода иотносительных напоров имеем следующие формулы [Л. 119]:

                    (118)

               (119)

при r ≤ x ≤ R0.

Остаточный относительныйнапор φb на внешнем контуре обделки и в точках b, равноотстоящих от двух соседних дрен, будет иметь максимальное значение.Для определения его величины по формуле (119) вместо x следует подставить R0.

2°. Полагаем, что R0 ≥ Rцел — R.                                                                                       (120)

Введем обозначение:

R3 = Rцел — R.                                                                  (121)

Для расчета расхода иотносительных напоров имеем следующие формулы [Л. 119]:

                                      (122)

                      (123)

при r ≤ x ≤ R3.

Примеры расчетов

Исходные данные: R = 6,0 м; t = 150 м; Re = 2t =300 м; k @ 0,8 м/сутки (точнее 0,782 м/сутки = 0,9×10-5м/сек).

По приведенным в настоящем п.IV формулам выполнены числовыерасчеты (табл. 13), где даны величиныостальных исходных данных, причем значения q и φb, заключенные в скобки, соответствуют величине kцем = 0,001 м/сутки.

Таблица 13

№ п/п

Схемы для фильтрационных расчетов

Расчетные величины q, л/м×сек и φ при значениях

n = 4, r = 0,05 м

n = 4, r = 0,10 м

n = 8, r = 0,10 м

1

Однородная среда, цементация отсутствует,рис. 104

q = 1,52

q = 1,62

q = 1,96

φb= 0,38

φb = 0,34

φb = 0,17

2

Имеется цементация вокруг туннеля, безоставления «целика», Rцем = 12 м,kцем = 0,01(0,001) м/сутки, рис.111

q = 0,045 (0,005)

q = 0,052 (0,005)

q = 0,091 (0,009)

φb = 0,93 (0,95)

φb = 0,92 (0,94)

φb = 0,66 (0,68)

3

Имеется цементация с оставлением «целика»толщиной 1 м, Rцем = 12 м, Rцел = 6 + 1 = 7 м, kцем = 0,01 (0,001) м/сутки, kцел = 0,05м/сутки, рис. 113

q = 0,123 (0,019)

q = 0,134 (0,019)

q = 0,155 (0,020)

φb= 0,34 (0,05)

φb = 0,28 (0,04)

φb = 0,16 (0,02)

4

То же, что в п. 3, но kцел = 0,10м/сутки, рис. 113.

q = 0,148 (0,020)

q = 0,155 (0,020)

q = 0,169 (0,020)

φb= 0,20 (0,03)

φb = 0,16 (0,02)

φb = 0,09* (0,01)

5

То же, что в п. 3, но kцел @ 0,8 м/сутки, рис. 113

q = 0,180 (0,020)

q = 0,182 (0,020)

q = 0,184 (0,020)

φb= 0,032 (0,004)

φb = 0,025 (0,003)

φb = 0,012 (0,001)

* При этой величине φb имеемв случае опорожненного туннеля остаточный напор Hb = φb×H = 0,09×150 =13,5 м; соответствующая эпюранапоров изображена на рис. 114.

Рис. 114. Поперечное сечение туннеляс эпюрой остаточных напоров при наличии противофильтрационной цементации иразделительной зоны:

1 — бетонная обделка; 2 — зонацементации; 3 — разделительная зона; 4 — дрена продольная; 5 — уровень грунтовых вод; 6- эпюра остаточных напоров на контакте обделки с породой.

Приложение2ЗАВИСИМОСТЬ КОЭФФИЦИЕНТАФИЛЬТРАЦИИ ПОРОДЫ ОТ УДЕЛЬНОГО ВОДОПОГЛОЩЕНИЯ

1. Интервал нагнетания расположенниже уровня грунтовых вод

При фильтрационных расчетах,когда необходимо производить пересчеты от удельного водопоглощения породы q, л/мин×м2 к ее коэффициенту фильтрации k, м/сутки, можно пользоваться данными,приведенными в табл. 14 [Л. 52],которые получены из совмещенных опытов по откачкам и нагнетаниям вводонасыщенных породах.

Таблица 14

Типыпород

Значения удельного водопоглощения

Изверженные (диабазы, граниты) …

q = 0,382×k1,086 (k= 2,43×q0,921)

Песчано-глинистые (песчаники, алевролиты) …

q = 0,575×k1,189 (k = 1,59×q0,841)

Карбонатные (доломиты, известняки) …

q = 0,330×k1,101 (k = 2,74×q0,908)

Формулами табл. 14 можно пользоваться в интервале значений коэффициентафильтрации от 0,01 до 10,0 м/суткии удельного водопоглощения от 0,01 до 10,0 л/мин×м2.

Рис. 115. Схема проведения опыта по нагнетаниюв псевдонасыщенный грунт:

1 — тампоны в скважине; 2 — труба, подающаяводу от насоса или водонапорного резервуара; 3 — манометр; 4 -уровень грунтовых вод передначалом нагнетания.

Рис. 116. Графики зависимости с1 от h/r и l/h (составлены Бюро мелиорацииСША), [Л. 115].

Рис. 117. График зависимости c2 от l/r(составлен Бюро мелиорации США), [Л. 115].

Рис. 118. График для выбора формулы длявычисления коэффициента фильтрации при скважине, расположенной вневодонасыщенной зоне грунта (составлен Бюро мелиорации США). [Л. 115].

Величина переходногокоэффициента c = k/q в изверженных и карбонатныхпородах колеблется от 2,0 до 3,5; в песчано-глинистых — от 1,1 до 3,5 сувеличением соотношения при уменьшении водопроницаемости.

Для пород, не охваченных табл. 14, величину c следует определять с помощью соответствующих формул,имеющихся в инструкциях и методических указаниях [Л. 68, 69].

2. Интервал нагнетания расположенвыше уровня грунтовых вод

При расположении интерваланагнетания выше уровня грунтовых вод (рис. 115)для вычисления величины c можно пользоваться следующими формулами Бюро мелиорации США [Л. 115]:

                                                              (124)

                                                                       (125)

В них l — длина участка скважины(интервал опробования), из которого вода поступает в грунт; в пределах этогоучастка глухая обсадная труба должна отсутствовать вовсе или же она можетиметься при наличии достаточного числа отверстий в стенках трубы; если интервалобразован двумя тампонами, то под lследует понимать расстояние между внутренними (обращенными друг к другу)концами тампонов, м;

r = d/2    — радиус скважины в пределах интерваланагнетания, м;

h   — напор воды, поддерживаемый постоянным в процессенагнетания, измеряется расстоянием от пьезометрического уровня воды в скважинедо дна скважины (или до верхнего края нижнего тампона при его наличии), м;

T   — расстояние от пьезометрического уровня водыв скважине до уровня грунтовых вод, существовавшего перед началом нагнетания, м;

c1 и c2  — безразмерные коэффициенты; для их определения служат графики,представленные на рис. 116 и 117.

Для определения того, какойиз приведенных выше формул следует пользоваться в каждом конкретном случае,характеризуемом известными из опыта величинами l, h и T, служит кривая на рис. 118. Еслиточка с координатами T/l и h/T располагается ниже кривой, следует применить формулу (121);если точка окажется выше кривой, то следует применить формулу (125);если точка ляжет на кривую, то можно пользоваться любой из этих формул.

Как показывает анализ [Л. 115],основанный на расчетах по формулам (121) и (125),при применяемых на практике крайних сочетаниях параметров скважин(характеризуемых величинами l, d, h и T), величина c колеблется в интервале

0,64 ≤c ≤ 1,44

и, следовательно, в первом приближении, допускаяотклонение от действительности не более чем в 1,5 раза, можно считать

c @1.

Приложение3ХАРАКТЕРИСТИКАПОРОД ПО ВОДОПРОНИЦАЕМОСТИ, ТРЕЩИНОВАТОСТИ И ВЫВЕТРЕЛОСТИ

I. По степени водопроницаемости все породымогут быть разделены на шесть категорий со следующими пределами коэффициентафильтрации:

1) практически водоупорные — менее 0,01 м/сутки;

2) очень слабоводопроницаемые — 0,01 — 0,1 м/сутки;

3) слабоводопроницаемые — 0,1 — 10 м/сутки;

4) средневодопроницаемые — 10 — 30 м/сутки;

5) сильноводопроницаемые — 30 — 100 м/сутки;

6) очень сильноводопроницаемые — более 100 м/сутки.

II. По трещиноватости скальные породыхарактеризуются следующими значениями коэффициента трещинной пустотности:

1) слабая трещиноватость — меньше 2 %;

2) средняя трещиноватость — 2 — 5 %;

3) сильная трещиноватость — 5 — 10 %;

4) очень сильная трещиноватость — более 10 %.

III. По степенивыветрелости скальные породыподразделяются следующим образом:

1) сохранные — монолитная порода не имеет видимых признаковраздробленности;

2) выветрелые — порода в виде глыб и щебня, песчано-глинистый материалприсутствует как заполнитель трещин;

3) сильно выветрелые — в породе преобладает песчано-глинистый материал, щебеньи глыбы встречаются в виде исключений.

Приложение4ФИЛЬТРЫ СКВАЖИННОГО ДРЕНАЖА 1

1 По материалам [Л. 49].

1. Фильтры скважинного дренажа могут быть:

а) дырчатые и щелевые,изготовляемые из труб и различных материалов (трубы — стальные, из нержавеющейстали, из синтетических материалов, асбоцементные, керамические и фарфоровые);

б) щелевые со штампованными,проволочными и стержневыми каркасами (щелевые штампованные, проволочные скаркасами из буровых дырчатых труб, щелевые из металлических стержней,каркасно-стержневые);

в) с водоприемнойповерхностью из сеток и тканей (с сетками из меди, латуни и нержавеющей стали;с сетками из пластических масс; с применением ткани из стекловолокна; сприменением сеток из капрона и нейлона);

г) гравийные (опускные исоздаваемые в скважине).

2. В зависимости от механического состава водоносных породперфорированные трубы служат или непосредственно в качестве фильтров, или используютсякак опорные каркасы, покрываемые дополнительными фильтрующими устройствами ввиде сеток, кожухов, оболочек и т.п.

3. Наиболее простыми по своей конструкции являются фильтры,изготавливаемые из обсадных труб.

Диаметр проходных отверстийфильтра определяется в зависимости от гранулометрического состава породы. Приустройстве фильтра в крупных песках диаметр отверстий принимается 3 — 7 мм. Если каркас покрывается сетчатойтканью, диаметр отверстий можно увеличить до 10 — 25 мм. Отверстия располагаются в шахматномпорядке. Скважность принимается от 6 до 25 %.

В щелевых фильтрах скважностьколеблется в пределах от 6 до 40 %. При установке фильтра непосредственно вводоносную породу ширина щелей определяется исходя из гранулометрическогосостава пород; ширина щелей в этом случае должна быть в 2 раза больше диаметрачастиц, обеспечивающих сводообразование за стенкой фильтра. Если щелевая трубаявляется опорным каркасом, то ширина щели может быть произвольной, равной 10 -20 мм и более.

4. Фильтры, изготавливаемые из синтетических материалов, имеют следующиепреимущества:

а) возможность получениябольшого процента скважности (до 25 — 30 %);

б) обладают устойчивостьюпротив всех видов коррозии как в кислой, так и в щелочной среде;

в) не требуют для изготовлениядефицитных металлов;

г) допускают устройствопроходных щелей шириной 0,25 мм и выше;

д) легко поддаютсямеханической обработке, сохраняя при этом достаточную прочность;

е) допускают обработкукислотами при химической закупорке фильтров;

ж) легки и удобны приизготовлении, транспортировании и установке;

з) при массовом изготовлениистоимость пластмассовых фильтров ниже стоимости фильтров других конструкций.

5. Штампованные щелевые фильтры обладают высокой скважностью (до 40 %)при любой ширине щелей. Фильтры со щелями шириной 0,5 — 1,0 мм можно устанавливать в мелкозернистыхпесках без применения сетчатых тканей.

Достоинствами фильтров этоготипа являются: освоенный серийный выпуск, простота изготовления и точное положениещелей на водоприемной поверхности.

Эти фильтры можноустанавливать без обсыпки в крупнозернистых и гравелистых песках.

Для увеличения жесткостифильтров из штампованного металлического листа их применяют в комбинации сопорными каркасами из стальных стержней или перфорированных труб.

6. Фильтры проволочные изготавливаются из проволоки (из нержавеющейстали) диаметрами 1 — 3 мм, намотаннойна опорный каркас, представляющий собой перфорированную трубу, со скважностью15 — 25 %. Для увеличения дренирующей поверхности фильтра по его образующейнаваривают ребра из проволоки-катанки диаметрами 6 — 8 мм.

7. Фильтры щелевые из металлических стержней. Диаметр стержнейпринимается около 10 мм, ширинащелей зависит от состава породы или засыпки.

8. Фильтры каркасно-стержневые обладают большей скважностью и экономичнеетрубчато-каркасных.

В скальных неустойчивыхпородах можно устанавливать фильтры из одних металлических стержней безпроволоки и сеток.

Для устройства фильтрующейповерхности в фильтрах, применяемых в других породах, проволока должна быть изкоррозионно-устойчивых металлов. Ширина просветов между витками принимается 0,5- 6,0 мм, диаметрпроволоки 1,5 — 4,0 мм, скважностьфильтра достигает 80 %.

9. В водоносных породах, представленных разнозернистыми песками,применяются фильтры с трубчатыми или стержневыми каркасами, которыеобтягиваются металлическими сетками, а также сетками или тканями из другихматериалов. Скважность сеток достигает 40 — 46 %.

Недостатками сетчатыхфильтров являются:

а) большие входныесопротивления, затрудняющие доступ воды в скважину;

б) непригодность в случаетонкозернистых песков, так как при наличии мелких сеток наблюдаетсямеханическое заклинивание проходных отверстий, резко повышающее входныесопротивления;

в) быстрое разрушение приприменении разноименных металлов;

г) необходимость применениядефицитных материалов;

д) разрушение сеток внекоторых гидрохимических условиях под действием агрессивных вод.

10. Сетки из винипласта более устойчивы и экономичны. Изготавливаются плоскимии гофрированными толщиной 0,5 — 0,75 мм с отверстиямидиаметром 1,0 — 2,8 мм искважностью 15 — 55 %.

11. Фильтры с тканями из стекловолокна применяются в тонкозернистых илимелкозернистых песках. Ткань фильтра должна обладать скважностью от 20 до 35 %при размере проходных отверстий от 0,1 до 1,0 мм. Конструкция фильтра состоит из трех основных элементов:опорного каркаса (перфорированная труба), подкладочной пленки из винипласта иводоприемной поверхности из ткани стекловолокна.

2. Гравийные фильтры бывают:

а) опускные, собираемые наповерхности и устанавливаемые в скважины в готовом виде;

б) создаваемые внутрискважины путем засыпки или закачки гравия в забой по межколонному пространству.

Гравийные фильтры обладаютследующими положительными свойствами:

а)увеличиваютпроницаемость породы в прифильтровой зоне;

б) позволяют увеличитьразмеры проходных отверстий и скважность фильтровых каркасов;

в) снижают входные скорости иудлиняют срок службы фильтров.

13. Фильтры опускные (кожуховые) с гравийным заполнением применяются,когда величина зазора между фильтровым каркасом и трубами незначительная икогда возможен вынос засыпанного гравия из скважин под действием напорныхгрунтовых вод. Кожуховые фильтры состоят из каркасов (щелевые трубы,проволочные, стержневые), а гравийная обсыпка удерживается вокруг каркасов спомощью специальных приспособлений.

14. В фильтрах блочного типафильтрующие блоки состоит из пористого бетона, в котором гравий (мелкий щебень)связан цементом с другими склеивающими материалами (клей БФ-2 и БФ-4,бакелитовый клей марки А, битум,резиновый клей, жидкое стекло и эпоксидные смолы).

Блоки надеваются наметаллические опорные перфорированные каркасы и опускаются в скважину в готовомвиде.

Фильтры блочного типа должны бытьдостаточно прочными, водопроницаемыми и стойкими против коррозии и эрозии. Онимогут устраиваться монолитными и пустотными. Для подбора состава пористогобетона фильтров и их конструирования можно руководствоваться [Л.49, 112].

15. Фильтры гравийные, создаваемые в скважине, бывают с однослойной идвухслойной обсыпкой, в зависимости от механического состава породы ихимического состава грунтовых вод. Двухслойная обсыпка применяется вмелкозернистых породах, а также в среднезернистых, но при наличии вод, склонныхк выделению солей на фильтрах.

16. Расчет элементов и подбор конструкции фильтра рекомендуетсяпроизводить по [Л. 49, 71, 169].

17. При окончательном выборе диаметра скважины необходимо учитывать:

а) для дырчатого, щелевого,сетчатого, проволочного или каркасно-стержневого фильтров без обсыпки диаметрскважины при бурении с обсадкой трубами должен быть больше наружного диаметрафильтра не менее чем на 50 мм; прибурении без обсадки — не менее чем на 100 мм;

б) для гравийных фильтровдиаметр скважины принимается исходя из величины наружного диаметра фильтра итолщины гравийной обсыпки.

18. Если скважина пересекает несколько водоносных горизонтов, причередовании водоносных слоев с водоупорными, необходимо применять фильтры,составленные из отдельных звеньев, с расположением рабочей части каждого звенапротив водоносного слоя, а глухой — против водоупорного.

19. При однородном составе водовмещающих пород рабочие звенья фильтровустанавливаются только на той части длины скважины, в которую будут поступатьгрунтовые воды при установившейся кривой депрессии.

ЛИТЕРАТУРА

1. Абомелик Р.А., Чудотворцев В.М.Устройство дренажной системы земляных плотин Братского гидроузла.«Энергетическое строительство», 1966, № 11.

2. Абрамов С.К., Бабушкин В.Д.Методы расчета притока воды к буровым скважинам. Стройиздат, 1955.

3. Абрамов С.К. Водозаборыподземных вод. Госстройиздат, 1967.

4. Абрамов С.К. Подземныедренажи в промышленном и городском строительстве. Госстройиздат, 1960.

5. Абрамов С.К., Скиргелло О.Б.Осушение шахтных и карьерных полей. Изд-во «Недра», 1968.

6. Агрызков Н.А. Нагнетание заобделку гидротехнических туннелей. Госэнергоиздат, 1960.

7. Адамович А.Н., Колгунов Д.В.Цементация оснований гидросооружений. Изд. 2-е, изд-во «Энергия», 1964.

8. Аллас Э.Э. Из опыта цементациитрещиноватых скальных пород. «Гидротехническое строительство», 1965, № 4.

9. Аллас Э.Э. Об использованиицементации в конструкциях обделок высоконапорных гидротехнических туннелей.«Гидротехническое строительство»,1968,№ 10.

10. Аллас Э.Э., Мещеряков А.Н.Укрепление оснований гидротехнических сооружений. Изд. 2-е. изд-во «Энергия»,1966.

11. Аллас Э.Э. Об эффективностицементационных завес. «Гидротехническое строительство»,1955, № 8.

12. Анатольевский П.А., Разумов Г.А.Горизонтальные водозаборные скважины. Изд-во «Недра», 1970.

13. Аравин В.И., Нумеров С.Н.Теория движения жидкостей и газов в недеформируемой пористой среде.Гостехиздат, 1953.

14. Аравин В.И., Нумеров С.Н.Фильтрационные расчеты гидротехнических сооружений. Изд. 2-е, Госэнергоиздат,1955.

15. Аравин В.И., Носова О.Н.Натурные исследования фильтрации. Изд-во «Энергия», 1969.

16. Бабанов В.А., Аствацатуров Р.Д.Проектирование осушения железнодорожных туннелей. В кн.: Информационный сборник(Кавгипротранс), № 2, Тбилиси, 1958.

17. Бабушкин В.Д., Прохоров С.П.и др. Методы расчета общего притока воды в шахты угольных месторождений. Изд-во«Недра», 1964.

18. Баев В.Д., Коротин В.В., СтепановЯ.И. Осушение туннелей методом глубокого бурения. В сб.: Прогрессивныеспособы капитального ремонта и переустройства железнодорожных туннелей, сер.«Строительство на железных дорогах», вып. 6, ЦИНТИ МПС, М., 1964.

19. Баушев В.К. Метод созданияпротивофильтрационных завес в гидротехническом строительстве инъекциейфурановых смол (автореферат кандидатской диссертации) ВИНИГ, Л., 1969.

19,а. Беручашвили Г.А.Экспериментальная проверка зависимостей для расчета шпурового дренажа.«Гидротехническое строительство», 1973, № 3.

20. Бессонов Н.Д. Исследованиеявлений суффозии и кольматации в фильтрах блочного типа из пористых материалов.Сб.: «Вопросы гидрогеологических расчетов водозаборов и дренажей»,Госстройиздат, 1963.

21. Бетон гидротехнический.Профессиональный требования. ГОСТ 4795-68.

22. Бетонные и железобетонные плотинына нескальных основаниях. Нормы проектирования, Строительные нормы и правила,СНиП II-И.12-67, Стройиздат, 1968.

23. Бочевер Ф.М., Гармонов И.В.,Лебедев А.В., Шестаков В.М. Основы гидрогеологических расчетов. Изд.2-е. изд-во «Недра», 1960

24. Бочевер Ф.М. Гидрогеологическиерасчеты крупных водозаборов подземных вод и водопонизительных установок.Госстройиздат, 1963.

25. Бурение и расширение скважинна строительстве гидроузла Portage Mountain (Канада).«Экспресс-информация», сер. «Гидроэнергетика», 1967, № 2, стр. 28.

26. Бурлаков В.Н. Проходитьшахтные стволы с активным водоподавлением. «Шахтное строительство», 1964, № 11.

27. Василевский Г.А. Опытэксплуатации Теребля-Рикской гидростанции. «Гидротехническое строительство»,1966, № 6.

28. Васильев А.Ф., Краснов О.В.Верхнетуломская гидроэлектростанция. «Гидротехническое строительство», 1965, №3.

29. Вайнштейн Н.Я. Методыосушения туннелей и подземных сооружений дренажными штольнями. Сб. «ТрудыГидропроекта», № 9, М., 1963.

30. Вайнштейн Н.Я. Осушениетуннелей дренажными штольнями (автореферат кандидатской диссертации). Тбилиси,ТбИИЖТ (ныне Грузинский политехнический институт), 1958.

31. Вайнштейн Н.Я. Снижениегидростатического напора на обделки дренажными устройствами различнойконструкции. Сб. «Труды Гидропроекта», № 18, М., 1970.

32. Вайнштейн Н.Я., Илюшин В.Ф., Насберг В.М.Основные положения «Указаний по проектированию дренажа и противофильтрационнойцементации в подземных гидротехнических сооружениях». Материалы второгонаучно-технического совещания по искусственному понижению уровня подземных водпри строительстве метрополитенов, туннелей и других сооружений. Оргтрансстрой,М., 1972.

33. Вайнштейн Н.Я.Совещание-семинар по обмену опытом научных исследований, проектирования,строительства и эксплуатации гидротехнических туннелей и подземныхгидроэлектростанций. «Гидротехническое строительство», 1967, № 3.

34. Вербецкий Г.П. Исследованияпо обоснованию новых предложений по нормированию допускаемого раскрытия трещинв бетонных и железобетонных конструкциях гидротехнических сооружений. «Трудыкоординационных совещаний по гидротехнике», вып. XXXI, изд-во «Энергия», 1966.

35. Вербецкий Г.П. Методиканатурных исследований трещинообразования и водопроницаемости трещин в бетоннойобделке напорного туннеля Ингури ГЭС. «Труды координационных совещаний погидротехнике», выи. XIX, изд-во «Энергия», 1965.

36. Вербецкий Г.П. Методпроектирования бетонных обделок напорных туннелей при допущении ограниченногораскрытия трещин. «Гидротехническое строительство», 1968, № 1.

37. Вербецкий Г.П.Фильтрационные свойства трещин в бетоне. «Труды координационных совещаний погидротехнике», вып. 18, изд-во «Энергия», Л., 1970.

38. Ведерников В.В. Теорияфильтрации и ее применение в области ирригации и дренажа. Стройиздат, 1939.

39. Веригин Н.Н. Движениегрунтовых вод вблизи водохранилищ, каналов и подпертых бьефов. «Труды институтаВОДГЕО», Госстройиздат, 1958.

40. Веригин Н.Н. Методыопределения фильтрационных свойств горных пород. Госстройиздат, 1962.

41. Веригин Н.Н. Режим грунтовыхвод при колебаниях горизонта водохранилищ. «Гидротехническое строительство»,1952, № 11.

42. Влияние возраста бетона наего основные Профессиональный свойства, ВНИИГ, Госэнергоиздат, 1960.

43. Водопроницаемость гидротехническогобетона. Проект изменений и дополнений ГОСТ, ТНИСГЭИ, Техническаяинформация (составили Элбакидзе М.Г. и Насберг В.М.), Тбилиси, 1956.

44. Водоулавливание при проходкевертикальных стволов шахт. ВНИИОМШС, Углетехиздат, 1956.

45. Волков В.П. Туннели. Изд-во«Транспорт», 1970.

46. Волков В.П., Наумов С.П., Пирожкова А.Н. Туннели иметрополитены, Изд-во «Транспорт», 1964.

47. Воробков Л.Н., Гаврилко В.М.,Лобачев П. В., Шестаков В.М. Водопонижение в гидротехническомстроительстве. Госстройиздат, 1960.

48. Временная инструкция поустройству наружного дренажа и нанесению шприц-бетона в подземных сооружениях.(Составили В.М. Мостков и Р.П. Бурба), Оргэнергострой, М., 1958.

48,а. Высотная Асуанскаяплотина. Материалы к техническому отчету о строительстве, вып. 2,Сооружение туннелей, издание: Объединенная Арабская Республика, Министерствоэнергетики и Высотной плотины, Управление строительства Высотной Асуанскойплотины, г. Асуан, 1969.

49. Гаврилко В.М. Фильтрыводозаборных, водопонизительных и гидрогеологических скважин. Изд. 3-е,Госстройиздат, 1968.

49,а. Голицинский Д.М.Применение набрызг-бетона при строительстве туннелей. «Транспортноестроительство», 1972, № 2.

50. Гришаев В.И. Железнодорожныетуннели. Всесоюзное издательско-полиграфическое объединение, МПС, 1963.

51. Гуреев А.М., Котенкова Э.Г.,Ткаченко Л.Н. Интегральные способ расчета выщелачивания водорастворимыхсолей из основания гидросооружений. Сб. «Труды Гпдропроекта», № 15, изд-во«Энергия», 1968.

52. Гуреев А.М., Ткаченко Л.Н.Некоторые данные по зависимости коэффициентов фильтрации скальных пород и ихудельных водопоглощений. Сб. «Труды Гидропроекта», № 15, изд-во «Энергия»,1968.

53. Дворяшин В.И. Фильтрациягравитационных плотин на скальных основаниях. ОНТИ, М.-Л., 1938.

54. Денисов И.П.Гидроаккумуляторная установка на Белом и Черном озерах и катастрофа на ней.«Гидротехническое строительство», 1934, № 8.

55. Дружинин Н.И. Изучениерегиональных потоков грунтовых под методом электрогидродинамических аналогий.Изд-во «Недра», 1966.

56. Дружинин Н.И. Метод электрогидродинамическиханалогий и его применение при исследовании фильтрации. Госэнергоиздат, 1956.

57. Жернов И.Е. Расчеты захватаподземных вод. Изд-во АН УкрССР, Киев, 1954.

58. Жиленков В.Н. Водоупорныесвойства грунтов ядер и экранов высоких плотин. Изд-во «Энергия», 1968.

59. Зурабов Г.Г., Бугаева О.Е.ГидроПрофессиональный туннели гидроэлектрических станций. Госэнергоиздат, 1962.

60. Зурабов Г.Г., Бугаева О.Е.ГидроПрофессиональный туннели, ч. I. Напорныештольни, Трансжелдориздат, М., 1934.

61. Иванов Ф.М. Защитажелезобетонных транспортных сооружений от коррозии. Изд-во «Транспорт». М.,1968.

62. Илюшин В.Ф. Туннелистроительных и катастрофических водосбросов Нурекской ГЭС. Сб. «ТрудыГидропроекта», № 18, М., 1970.

63. Илюшин В.Ф. Подземныесооружения Нурекской ГЭС. Информэнерго, М., 1970.

64. Илюшин В.Ф., Насберг В.М.Некоторые вопросы фильтрации воды через бетонные обделки подземных сооружений.«Труды координационных совещаний по гидротехнике», вып. 68, ВНИИГ, изд-во«Энергия», 1971.

65. Илюшин В.Ф., Насберг В.М.СТУ и Н проектирования гидротехнических сооружений. Цементация вгидротехнических туннелях. «Гидротехническое строительство», 1970, № 6.

65,а. Илюшин В.Ф., Насберг В.М. Применение общегодренажа в подземных сооружениях гидроэлектростанций. «Энергетическоестроительство за рубежом», 1972, № 1.

66. Илюшин В.Ф. О нормах напроектирование подземных гидротехнических сооружений. «Гидротехническоестроительство», 1969. № 11.

67. Инженерная геологиядеривационного туннеля Кармен-Смит (округ Лини, штат Орегон). Реферативныйжурнал «Геология», 1966, № 8, реферат № 8Е216.

68. Инструкция и методическиеуказания по определению водопроницаемости горных пород методом опытныхнагнетаний в скважины. И-39-67, изд-во «Энергия», 1968.

69. Инструкция и методическиеуказания по определению коэффициентов фильтрации водоносных пород методомопытных откачек из скважин И-38-67, изд-во «Энергия», 1967.

70. Инструкция по приготовлениюи применению крупнопористого бетона, СН 60-59. Госстройиздат, 1959.

71. Инструкция по проектированиюобратных фильтров гидротехнических сооружений. ВСН 02-65, ГПКЭиЭ СССР, ВНИИГ,изд-во «Энергия», 1965.

72. Инструкция попроектированию. Признаки и нормы агрессивности воды — среды для железобетонных и бетонных конструкций. СН 249-63,Госстройиздат, 1963.

73. Инструкция по производствуинженерно-геологических изысканий и исследований для гидротехнических туннелей.И-33-53, Госэнергоиздат, 1955.

74. Инструкция по составу иобъему изысканий для гидроэнергетического строительства. И-34-61, часть II, Инженерно-геологические изыскания. Министерство строительстваэлектростанций СССР, Госэнергоиздат, 1962.

74,а. Казаков В.П., Мышкина Г.П., Третьяков Ю.Н. Особенности работыобделок и дренажных устройств железнодорожных туннелей в суровых климатических условиях.Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства,Сборник научных трудов, вып. 29, М., 1969.

75. Казарян Г. Гидроизоляция идренаж подземной Севанской ГЭС. Информационный листок. Армянский институтнаучно-технической информации, Госплан Совета Министров Армянской ССР, Ереван,1968.

76. Камбефор А. Инъекциягрунтов. Перевод с французского, Изд-во «Энергия», 1971.

77. Карамян С.С.Севано-Разданский каскад. (Опыт строительства) Изд-во «Энергия», 1966.

78. Кассирова Н.А. Исследованиевлияния установившейся фильтрации на напряженное состояние обделки круговоготуннеля и окружающего его массива (осесимметричная задача). «Известия ВНИИГ»,т. 89, 1969.

79. Керкис Е.Е. Определение радиуса влияния прирасчете водопритоков. Углетехиздат, М., 1955.

80. Киракосов В.П. Исследованиефильтрации в построенных водоподпорных бетонных сооружениях. Госстройиздат,1956.

81. Козлов В.С. Расчет дренажныхсооружений. Стройиздат, 1940.

82. Колб Х. Аварии на ГЭС вгидротехнических сооружениях и меры по их предупреждению. Реферативный журнал«Электротехника и энергетика», 1968, № 1, реферат 1Д 116.

83. Конструктивные особенностимашинного здания ГЭС с капсульными агрегатами. «Экспресс-информация», сер.«Гидроэнергетика», 1965, № 9, реферат 32.

84. Котульский В.В.Фильтрационный расчет завес с учетом их водопроницаемости. «Гидротехническоестроительство», 1958, № 4.

85. Краснов О.В. Дренаж скальныхоснований бетонных конструкций. «Экспресс-информация Оргэнергостроя», сер.«Строительство гидроэлектростанций». № 159, 1964.

86. Куперман В.Л. Вопросысовершенствования и строительства подземных гидротехнических сооружений.«Гидротехническое строительство», 1967, № 3.

86,а. Кузьмин К.К., ЕвдокимовВ.Н. Туннели Высотной Асуанской плотины. Сб. «Труды Гидропроекта», № 18,М., 1970.

87. Куперман В.Л., Мазур А.М., МостковВ.М., Приймак П.И. Подземные гидроэлектростанции. Госэнергоиздат, 1957.

88. Ликин В.В. Примеры новейшихстальных напорных трубопроводов гидроэлектростанций. Оргэнергострой, М., 1958.

89. Ломизе Г.М., Насберг В.М.Дренаж подземных гидротехнических сооружений. Изд. ГрузНИТО строителей,Тбилиси, 1946.

90. Ломизе Г.М., Насберг В.М.Дренирование безнапорных гидротехнических туннелей. «Известия Академии наукСССР. Отделение технических наук», 1955, № 6.

91. Ломизе Г.М., Насберг В.М.Учет водопроницаемости бетона в фильтрационных расчетах туннеля. ТрудыМосковского ордена Ленина энергетического института, вып. XIX, Гидроэнергетика. Госэнергоиздат, 1956.

92. Ломизе Г.М., Насберг В.М. Фильтрационныерасчеты гидротехнических туннелей. «Известия ВНИИГ», т. 58, Госэнергоиздат,1958.

93. Ломизе Г.М. Фильтрация втрещиноватых породах. Госэнергоиздат, 1951.

94. Лыкошин А.Г. Карст игидротехническое строительство. Стройиздат. М., 1968.

95. Мазур А.М. Современный опытпроектирования и строительства подземных сооружений на гидроэлектростанциях.Оргэнергострой, 1956.

96. Мазур А.М.Энергоэкономический метод определения допускаемой фильтрации воды из напорныхподводящих туннелей гидроэлектростанций. Сб. «Труды Гидропроекта», № 18, М.,1970.

97. Маковский В.Л., Каханов Г.С., Ляшенко Д.Н. Сооружение туннелей и метрополитенов зарубежом. ВНИИ Транспортного строительства, вып. 26, Трансжелдориздат, М., 1957.

98. Маковский В.Л. Туннели(проектирование и строительство). Изд-во академии архитектуры СССР, М., 1947.

99. Марков Б.Я., под общейредакцией Егназарова И.В. Гидроэлектрические установки Европы, аккумулирующие,с напорной деривацией и глубоким водоприемом. Систематизированное справочноеУстановка, Установка № 13/252, Ляк-Нуар, Гидроэнергетическая лаборатория НИИГ иГидроэнергопроект, ОНТИ, Главная редакция энергетической литературы, 1938.

100. Марчелло К. Высоконапорныетрубопроводы. Перевод с итальянского, ОНТИ, Главная редакция строительнойлитературы. М.-Л., 1936.

101. Методические указания пофильтрационным расчетам водопонизительных установок [составлены во ВНИИГ (Л.Н.Павловская) и ВНИИ ВОДГЕО (В.М. Шестаков)], Госэнергоиздат, М.-Л., 1961.

102. Милославский Н.М. Основныенаправления в строительстве швейцарских гидроэлектростанций. Оргэнергострой,М., 1963.

103. Мнацаканов Л.Н., Куперман В.Л.,Кельми А.М. Опыт сооружения гидротехнических туннелей большого сечения.«Гидротехническое строительство», 1967, № 3.

104. Муфтахов А.Ж. О притокеподземных вод к кольцевому горизонтальному несовершенному дренажу. Сб. «Вопросыосушения месторождений полезных ископаемых», труды института «ЦНИИГоросушение»вып. 6, изд-во «Недра», 1967.

105. Наблюдения за колебаниямиуровня грунтовых вод в скальныхпородах, окружающих подводящий туннель гидроузла. «Экспресс-информация», сер.«Гидроэнергетика», 1964, № 12, реферат № 61.

106. Насберг В.М., Беручашвили Г.А.Исследование методом ЭГДА разгрузочного шпурового дренажа строительных туннелейНурекской ГЭС. «Известия ТНИСГЭИ», т. 20, изд-во «Энергия», 1970.

107. Насберг В.М., Илюшин В.Ф.,Беручашвили Г.А. Фильтрационный расчет шпурового дренажа, служащего дляразгрузки обделок туннелей и шахт от давления грунтовых вод при наличиицементации породы «Известия ТНИСГЭИ», т. 20, изд-во «Энергия», 1970.

108. Насберг В.М., Илюшин В.Ф.Конструкция местных дренажей для разгрузки обделок подземных гидротехническихсооружений. «Энергетическое строительство за рубежом», 1970, № 5.

109. Насберг В.М., Илюшин В.Ф.Основные положения проектирования дренажей в подземных гидротехническихсооружениях. «Гидротехническое строительство», 1970, № 12.

110. Насберг В.М., Илюшин В.Ф.Способ повышения эффективности разгрузочного дренажа обделок подземныхсооружений при наличии глубокой цементации породы. «Известия ВНИИГ», т. 94,1970.

111. Насберг В.М. Дренированиегидротехнических туннелей. Тезисы докладов Всесоюзного совещания попроектированию, строительству и эксплуатации подземных гидроэлектростанций.НТОЭП, Ереван, 1955.

112. Насберг В.М. К вопросу орасчете фильтрации в гидроПрофессиональный туннели круглоцилиндрической формы. Вкн.: «Вопросы фильтрационных расчетов гидротехнических сооружений». Сборник 4,ВОДГЕО, Госстройиздат, 1964.

113. Насберг В.М. Краткие итогиисследований гидротехнической лаборатории по фильтрации. «Известия ТНИСГЭИ», т.14, Госэнергоиздат, 1962

114. Насберг В.М. О выборе типапьезометра для измерения напоров воды в основании и теле гидротехническихсооружений. «Труды координационных совещаний по гидротехнике», вып. XIX, ВНИИГ, изд-во «Энергия», 1965.

115. Насберг В.М. Определениекоэффициента фильтрации неводонасыщенных грунтов методами наливов и нагнетанийв скважины и шурфы. «Известия ТНИСГЭИ», т. 17, изд-во «Энергия», 1967.

116. Насберг В.М. Фильтрационныерасчеты подземных сооружений гидроэлектростанций и разработка некоторыхпредложений. ТНИСГЭИ, объединенный отчет по темам № 6 за 1964 г. и № 18 за 1964г., Тбилиси, 1964.

117. Насберг В.М. Расчетфильтрации через поперечные швы и дрены туннельных обделок. «Известия ТНИСГЭИ»,т. 15, изд-во «Энергия», 1964.

118. Насберг В.М. Фильтрация безподпора из горизонтальной цилиндрической выработки в ненасыщенный водой грунт.«Известия ТНИСГЭИ», т. 10, изд-во «Энергия», 1958.

119. Насберг В.М. Фильтрационныйрасчет продольного приобделочного разгрузочного дренажа туннелей и шахт сцементацией породы вокруг обделки. «Труды ТНИСГЭИ», вып. III, Тбилиси, 1971.

120. Насберг В.М. Фильтрационныйрасчет шпурового дренажа, служащего для разгрузки облицовки туннелей и шахт отдавления грунтовых вод. «Известия ТНИСГЭИ», т. 16, изд-во «Энергия», 1965.

121. Насберг В.М., Элбакидзе М.Г.Вычисление коэффициента фильтрации бетона марок В2, В4 и В8, определяемых поГОСТ 4795-53. «Известия ТНИСЭИ», т. 9, Госэнергоиздат, 1955.

122. Нормы и Профессиональный условияпроектирования бетонных гравитационных плотин на скальных основаниях, СН 123-60. Госстройиздат, 1961.

123. Определение водопроницаемостиневодоносных горных пород опытными наливами в шурфы. И-41-68, Изд-во «Энергия»,1969.

124. Организация и механизацияработ по постройке гидротехнических туннелей гидроэлектростанций горнымспособом в крепких породах. (Основные положения). Составил А.М. Мазур,Госэнергоиздат, 1955.

124,а. Осипов А.Д., Ронжин И.С., Панфилов В.С., ВощининА.П. Дренажи и фильтры из пористого бетона. Изд-во «Энергия», 1972.

125. Открытый водоотлив иискусственное понижение уровня грунтовых вод. Строительные нормы и правила.СНиП III-Б.3-62. Госстройиздат, 1963.

126. Пеньковский Г.С. и Аблец В.И. О разрушающем действии агрессивныхвод на бетонную крепь стволов в Криворожском бассейне. «Шахтное строительство»,1962, № 7.

127. Пивовар Н.Г. Фильтры из минеральныхволокнистых материалов для дренажных устройств гидротехнических сооружений.«Гидротехническое строительство», 1967, № 7.

128. Подземные горные выработкипредприятий по добыче полезных ископаемых. Правила производства и приемкиработ. Строительные нормы и правила. СНиП III-Б.9-62. Госстройиздат, 1963.

129. Полубаринова-Кочина П.Я.Теория движения грунтовых вод. Гостехтеориздат, 1952.

130. Пониматкин П.У. К расчетубетонных обделок напорных туннелей и шахт с учетом проницаемости обделки.«Энергетическое строительство», 1969, № 4.

131. Пониматкин П.У. Учетпроницаемости пород при определении их упругих характеристик методом напорныхвыработок. «Гидротехническое строительство», 1970, № 11.

131,а. Проблемы проектирования ГАЭС. — Pumpedstorage: state-of-the-art. J. Power Div. Proc. Amer.Soc. Civ. Eng.*, 1971, т.97, № 3,р. 675 — 695. «Реферат. журналЭлектротехника и энергетика», 1971, № 12, реферат 12 Д 58.

132. Проектирование ГАЭС.«Экспресс-информация», сер. «Гидроэнергетика», 1967, № 35, реферат 126.

133. Проектирование и строительствобольших плотин. Вып. 1. Подземные работы и улучшение скальных оснований плотин(по материалам VII и VIII Международных конгрессов по большим плотинам), составили В.С. Эристов иА.М. Мазур, под редакцией А.А. Борового, изд-во «Энергия», 1966.

134. Проектирование осушительныхи гидроизоляционных мероприятий для туннелей железнодорожных и метрополитена(проект технических указаний). ВНИИжелезнодорожного строительства и проектирования, МПС СССР, М., 1954.

135. Разумов Г.А. Исследованиеводозаборов с горизонтальными радиальными скважинами (автореферат кандидатскойдиссертации). ВНИИГ, Л., 1964.

136. Розанов Н.С. Проектированиеи исследование арочных плотин во Франции. Изд-во «Энергия», 1966.

137. Романов А.В. Приток воды кводозаборам подземных вод и дренам. В кн.: «Вопросы фильтрационных расчетовгидротехнических сооружений», сборник 1, Госстройиздат, 1952.

138. Ронжин И.С. Методыфильтрационных наблюдений на бетонных гидросооружениях, располагаемых намалопроницаемых основаниях. «Труды координационных совещаний по гидротехнике»,вып. 29, изд-во «Энергия», 1966.

139. Ронжин И.С. Методыфильтрационного расчет бетонных плотин, располагаемых на малопроницаемыхоснованиях (автореферат кандидатской диссертации), МИСИ, М. 1965.

140. Руководящие указания понаблюдениям за режимом подземных вод. РУ 6-52, Госэнергоиздат, 1952.

140,а. Румянцев А.М.Гидроэлектростанции Франции. Госэнергоиздат, 1958.

141. Саркисян А.Г. Дренажгрунтовых вод подземной Севанской ГЭС. «Промышленность Армении», 1969, № 7.

142. Сборные дренажи из пористыхбетонных блоков (Временные указания по проектированию и изготовлению). Ин-т«Гидропроект» имени С.Я. Жука, Госэнергоиздат, 1960.

143. Семенов М.П., Ораловская А.Е.,Храмогина Т.О., Молоков Л.А. Исследования размываемости трещиноватыхгорных пород и заполнителей трещин подземными водами. Труды лабораторииинженерной гидрогеологии ВОДГЕО, Госстройиздат, 1957.

144. Соколов И.Б. Фильтрация водыв нетрещиноватых бетонных и железобетонных конструкциях. «Известия ВНИИГ», т.91, 1969.

145. Способ устройства иконструкция дренажа подземного трубопровода, забетонированного в породу.Швейцарский патент, класс 81а, 6/02, № 347147, 30 июля 1960 г. (сокращенноеУстановка этого патента см. реферат №5Д194П. Реферативный журнал «Электротехника и энергетика», 1961, № 5).

146. Справочник гидрогеолога. Подредакцией М.Е. Альтовского, Госгеолтехиздат, 1962.

147. Справочник поинженерно-гидрогеологическим расчетам при изысканиях для гидроэнергетическогостроительства. Гидроэнергопроект, МЭС СССР, Госэнергоиздат, 1955.

148. Справочник проектировщика.Сложные основания и фундаменты. Под ред. Ю.Г. Трофименкова, Госстройиздат, 1969(раздел V «Водопонижение и дренаж»).

149. Справочное руководствогидрогеолога. Под редакцией В.М. Максимова, изд. 2-е, т. 1 и 2, изд-во «Недра»,1967.

150. Строительство на железныхдорогах. Вып. 6, Прогрессивные способы капитального ремонта и переустройстважелезнодорожных туннелей. Центральный институт научно-технической информации ипропаганды железнодорожного транспорта, МПС СССР, М., 1964.

151. Талобр Ж. Механика горныхпород. Перевод с французского, Госгортехиздат, 1960.

152. Терцаги К. Устойчивостькрутых склонов в невыветрелых скальных породах. Сборник статей, Проблемыинженерной геологии, изд-во «Мир», 1961.

153. Тест М.И. Напорный туннель сдренирующей обделкой. «Гидротехническое строительство», 1956, № 11.

154. Токачиров В.А., Аллас Э.Э.,Бучацкий Г.В., Введенский В.Н. Экспериментальные исследования прочности иводопроницаемости обделок высоконапорного туннеля Ингури ГЭС с укрепительнойцементацией окружающей горной породы. «Энергетическое строительство», 1968, №2.

155. Туннельные работы настроительстве гидроузла Курбанс. «Экспресс информация», сер. «Гидроэнергетика»,1966, № 8, реферат 37.

156. Профессиональный указания попроектированию и производству капитального ремонта и реконструкциижелезнодорожных туннелей (проект). ВСН-66, МПССССР, М., 1966.

157. Профессиональный указания попроектированию и производству работ по искусственному понижению уровнягрунтовых вод при сооружении туннелей метрополитенов (руководитель работы Я.А.Дорман). ВСН 127-66, Минтрансстрой СССР, М., 1966.

158. Профессиональный указания поцементации трещин, возникающих в бетоне гидротехнических сооружений. ВСН 05-63,ГПК ЭиЭ СССР, изд-во «Энергия», 1964.

159. Профессиональный условия и нормыпроектирования гидротехнических сооружений. ГидроПрофессиональный туннелигидроэлектростанций. ТУ 11-58, Техническое Управление МСЭС СССР.Госэнергоиздат, 1959.

160. Профессиональный условия и нормыпроектирования гидротехнических сооружений. Расчеты фильтрации подгидротехническими сооружениями ТУ 24-105-40, Госстройиздат, 1941.

161. Профессиональный условия и нормы проектирования гидротехническихсооружений. Цементация в гидротехнических туннелях. ВСН 022-69, Минэнерго СССР,изд-во «Энергия», 1971.

162. Профессиональный условия напроизводство гидротехнических работ. Цементация скальных пород игравелисто-галечных грунтов в основаниях и береговых примыканияхгидротехнических сооружений. ТУ 31-54 (временные), Гидроэнергопроект, МЭС СССР,Госэнергоиздат, 1955.

163. Профессиональный условия на проектирование и производствогидротехнических работ. Открытый и грунтовый водоотлив котловановгидротехнических сооружений. Госэнергоиздат, 1963.

164. «Труды Гидропроекта».Сборник восемнадцатый. Научные исследования, проектирование, строительство иэксплуатация гидротехнических туннелей подземных гидроэлектростанций. Подредакцией В.С. Эристова, М., 1970, (Рекомендации совещания, стр. 518).

165. Указания по методикенатурных наблюдений химической суффозии в основаниях гидротехническихсооружений. ВСН 12-67, МЭиЭ СССР, ВНИИГ, изд-во «Энергия», Л., 1968.

166. Указания по проектированиюгидротехнических туннелей. СН 238-63, Госстрой СССР, Госстройиздат, 1963.

167. Указания по проектированию (подбору)гранулометрического состава обратных фильтров переходных зон ядер (экранов),защищающих снятые (глинистые) грунты для высоких и сверхвысоких плотин изместных материалов. ВСН 01-66, изд-во «Энергия», 1967.

168. Указания по проектированиюпротивофильтрационных цементационных завес в скальных основаниях бетонныхплотин. ВСН 08-65, МЭиЭ СССР, ВНИИГ, изд-во «Энергия», Л., 1968.

169. Указания по проектированиюсооружений для забора подземных вод. СН 325-65, Госстройиздат, 1966.

170. Фильчаков П.Ф., Панчишин В.И.Интеграторы ЭГДА. Монтаж отоплениярование потенциальных полей на электропроводной бумаге,изд-во АН УкрССР, Киев, 1961.

171. Хуцишвили А.И. Методикарасчета заобделочного дренажа туннелей глубокими восходящими скважинами.«Транспортное строительство», 1968, № 4.

172. Хуцишвили А.И. Эффективностьосушения, туннелей методом глубоких нисходящих скважин. Наледи вжелезнодорожных туннелях и методы борьбы с ними. Труды Грузинскогополитехнического института имени В.И. Ленина, № 1 (94), Тбилиси, 1964.

173. Чеховский Ю.В. Понижениепроницаемости бетона. Изд-во «Энергия», 1968.

174. Чугаев Р.Р. Подземный контургидротехнических сооружений. Госэнергоиздат, 1962.

175. Чугаев Р.Р. Приток воды к траншеями горизонтальным водосборам, уложенным выше водонепроницаемого слоя. «ИзвестияНИИГ», т. 22, Госэнергоиздат, 1938.

176. Чумбуридзе Г.К.Фильтрационные потери воды из гидротехнических напорных туннелей. «ИзвестияТНИСГЭИ», т. 20, изд-во «Энергия», 1970.

177. Шестаков В.М., Кравченко И.П.,Пашковский И.С. Практикум по динамике подземных вод. Изд-во Московскогоуниверситета, 1969.

178. Шестаков В.М. Теоретическиеосновы оценки подпора, водопонижения и дренажа. Изд-во Московскогоуниверситета, 1965.

179. Эристов В.С. Некоторыевопросы проектирования, исследований и строительства подземных сооружений пригидроэнергостроительстве (доклад по опубликованным работам, представленным насоискание ученой степени доктора технических наук). МИСМ, М., 1968.

180. Эристов В.С. О конструкции ирасчете обделок высоконапорных гидротехнических туннелей. «Гидротехническоестроительство», 1963, № 11.

181. Эристов В.С. Опроектировании облицовок напорных туннелей железобетонных водоводов.«Гидротехническое строительство», 1938, № 11.

182. Amstutz E. DasEinbeulen von Schacht und Stollenpanzerungen. (Амстутц Э. Выпучивание облицовок шахт и туннелей). «Schweizerische Bauzeitung»,1969, v. 87, № 28, р. 541 — 549.

183. Angelini Arnaldo M.Applicazijn di drenaggi interni al pozzo forzato della centrale di San-Giacomoal Vomano. (Анжелин Арнальдо, М.Применение дренажа внутри подводящего напорного шахтного трубопровода ГЭССан-Джиакомо на реке Вомано). «L’Energia Elettrica», 1957, № 4.

181. Bouvard M., Pinto N.Aménagement Capivari-Cachoeria. Etude du puits en charge, (Бувер М., Пинто Н. Гидравлические исследования напорного шахтноговодовода ГЭС Капивари-Кахоейра, Бразилиа). «La Houille Blanche», 1969, №7, стр. 747 — 760.

184,а. Bouvard М., PintoN., Lesouvrages en charge de l’amentagement Capivari-Cachoeria. Conclusions surquelques aspects gênêraux des souterrains â forte pression,«La Houille Blanche», 1971, № 4, стр. 289 — 307.

185. Čàbelka J., Mencl J.Hydrotechnikè Štolne. (Чабелка Я., Меншл Г.ГидроПрофессиональный туннели). Slovenske, vydavatelstvo technickej lileratury, Bratislava, Statninakladatelstvi technicke literatury, Praha, 1960.

186. Gut W. Wasserkraftanlagen inden Ost-und Westalpen und im Massif Central. (Гут В. Гидросиловые установки в Восточных и Западных Альпах и наЦентральном массиве). «Schweizerische Bauzeitung», Heft Nr. 47, 24 November 1956, s. 710 -717.

187. Jaeger Ch. Present trends inthe design of pressure tunnels and shafts for underground hydroelectric powerstations. (Егер Ч. Современныетенденции проектирования напорных туннелей и шахт подземныхгидроэлектростанций). «Proceedings of the Institution of Civil Engineers», p. № 5978, ч. I, т. 4,№ 2, март 1955.

188. Japanese Survey 23-mile Tunnel Route. (Японский подводный 23-мильный туннель). «Engineering News Record»,March 31, 1966 (p. 28 — 29).

189. Lauga H. Penstock steelliner-design against external pressure (Лауга Г. Расчет стальной облицовки на наружное давление). «Engineering Journal» (Canada), 1969, № 10, p. 43 — 46.

190. Mc Caig Jan W. and Folberth Paul J.The Bucling Resistance of Steel liners for Circular Pressure Tunnels. (Маккейг Ян В. и Филберг Пауль Д. Сопротивление выпучиванию стальныхоблицовок цилиндрических напорных туннелей). «Water Power»,1962, № 7.

191. Mosonyl Emil. Water Power Development,vol. 11, High-Head Power, Plants. (Мосони Эмиль. Развитие гидроэнергетики, том 11, Высоконапорные силовые установки) Second English Edition, Publishing House of the Hungarian Academy ofSciences, Budapest, 1965.

192. Pence A.W. Large steel penstockplaced in tunell at Fort-Peck (Пенс А.В. Огромные стальные напорные трубопроводы в туннеле на строительстве Форт-Пек).«Engineering News Record», 1937, № 19, p. 693.

193. Riquois R. Lestràvaux souterrains de l’amenagement de Curbans. (Рикьюс Р. Туннельные и подземные работы на строительстве гидроузлаКурбанс). «Annalesde l’Institute technique du bâtiment et de travaux publics», 1965, 18, №215, стр. 1575 — 1598.

194. Schlauchformige, zur Nachbehandlung von frischem Beton bestimmte Einlage.(Трубчатый вкладыш для отвода излишней воды изсвежеуложенного бетона), «Betonstein Zeitung», 1965, № 4. s. 240.

194,а. Sauvage G. de Saint-Marc, Bouvard M., Ma Min-Yan, Pressionsinlerstielles dans les galeries en charge. «La Houille Blanche», 1960,Mars-Avril, № 2.

195. Spang J. Abdichtung vonTunnelauskleidungen. (Шпанг И. Гидроизоляциятуннельных обделок). «Bitumen, Teere, Asphalte, Peche und verwandte Stoffe», 1965, № 9.

196. Ullman F. The ViandenPressure Shaft. (Улман Ф. Напорная шахтаВианден). «WaterPower». 1962, № 5, pp. 181 — 186.

197. Vaughan E.W. Steel liningsfor pressure shafts in solid rock. (Воген Е.У.Стальные облицовки напорных туннелей в крепких скальных породах). «Journal of the PowerDivision, Proceedings of the American Society of Civil Engineers», Vol. 82, №Po2, 1956, April, pp. 949-1 — 949-40.

198. Wilhelm Jules. Observationdes mouvements d’une nappe d’eau souterraine entourant une galerie d’adductiond’eau en rocher. (Вильгельм Юлий. Наблюденияза колебаниями уровня грунтовых вод в скальных породах, окружающих подводящийтуннель гидроузла). «Schweizerische Bauzeitung», 1964, № 2, стр. 21- 28.

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие. 1

1. Общие указания. 2

2. Назначение дренажа, противофильтрационной цементациии условия их применимости. 3

3. Исходные материалы для проектирования стадии исодержание проекта. 5

Исходные материалы.. 5

Стадии и содержание проекта. 6

4. Основные положения проектирования. 7

5. Классификацияи конструкция дренажей и противофильтрационной цементации. 9

Дренажи. 9

Противофильтрационная цементация. 13

6. Фильтры дренажей. 15

7. Отвод дренажных вод. 16

8. Фильтрационные расчеты.. 17

9. Особенности производства работ. 18

10. Натурные наблюдения и эксплуатация. 19

Приложение 1 Фильтрационные расчеты.. 57

Общие предпосылки и допущения. 57

А. Расчеты общего дренажа. 60

I. Вертикальные дрены, расположенныев один ряд. 60

II. Горизонтальная дрена. 64

III. Вертикальные дрены, расположенныепо контуру. 69

IV. Одноконтурнаягоризонтальная дрена. 71

V. Определение участкавыхода воды в дрены.. 73

Б. Расчеты местных дренажей. 74

I. Шпуровой дренаж.. 76

II. Трубчатый дренаж.. 81

III. Ленточный продольныйдренаж.. 85

IV. Разгрузочные отверстия. 87

В. Расчеты противофильтрационной цементации. 88

I.Исходные предпосылки и обозначения: 88

II. Цементация без дренажа. 89

III. Цементация в сочетаниисо шпуровым дренажем.. 90

IV. Цементация в сочетаниис трубчатым продольным дренажем.. 93

Приложение 2 Зависимость коэффициента фильтрации породы от удельноговодопоглощения. 97

1. Интервал нагнетания расположен ниже уровня грунтовыхвод. 97

2. Интервал нагнетания расположен выше уровня грунтовыхвод. 99

Приложение 3 Характеристика пород по водопроницаемости, трещиноватостии выветрелости. 100

Приложение 4 Фильтры скважинного дренажа. 100

Литература. 103

 

Кроме быстрого и качественного ремонта труб отопления, оказываем профессиональный монтаж систем отопления под ключ. На нашей странице по тематике отопления > resant.ru/otoplenie-doma.html < можно посмотреть и ознакомиться с примерами наших работ. Но более точно, по стоимости работ и оборудования лучше уточнить у инженера.

Для связи используйте контактный телефон ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495) 744-67-74, на который можно звонить круглосуточно.

Обратите внимание

Наша компания ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ входит в состав некоммерческой организации АНО МЕЖРЕГИОНАЛЬНАЯ КОЛЛЕГИЯ СУДЕБНЫХ ЭКСПЕРТОВ. Мы так же оказываем услуги по независимой строительной технической эесаертизе.