СТО 70238424.27.140.042-2009: Гидроэлектростанции. Долговременные наблюдения за развитием техноприродных процессов в зоне взаимодействия оснований и сооружений. Нормы и требования

Терминология СТО 70238424.27.140.042-2009: Гидроэлектростанции. Долговременные наблюдения за развитием техноприродных процессов в зоне взаимодействия оснований и сооружений. Нормы и требования:

3.1 безнапорная фильтрация : Фильтрация жидкости в условиях, когда область, занятая фильтрационным потоком (область фильтрации), имеет свободную поверхность.

Определения термина из разных документов: безнапорная фильтрация

3.2 водопроницаемость : Свойство пористой или трещиноватой среды (грунта, грунтового, геосинтетического и др. материалов), заключающееся в способности пропускать через себя воду.

Определения термина из разных документов: водопроницаемость

3.3 выветривание криогенное : Процесс деструкции (нарушения структурных связей) и дезинтеграции (разрушения) пород под воздействием напряжений кристаллизации льда в трещинах и порах при периодическом замерзании и оттаивании поровой и трещинной воды.

Определения термина из разных документов: выветривание криогенное

3.4 выветривание физическое : Процесс преобразования пород под воздействием криогенного выветривания, расклинивающего давления пленочной воды при циклическом увлажнении-высушивании, а также объемно-градиентных напряжений при термическом выветривании.

Определения термина из разных документов: выветривание физическое

3.5 геофизические методы : Методы изучения строения, состава, состояния и свойств геологической среды путем регистрации параметров естественных и искусственных физических полей с последующей интерпретацией, основанной на различиях физических характеристик пород: упругих, электрических, плотностных, тепловых, магнитных и других.

Определения термина из разных документов: геофизические методы

3.6 гидротехническое сооружение : Сооружение, подвергающееся воздействию водной среды, предназначенное для использования и охраны водных ресурсов, предотвращения вредного воздействия вод, в том числе загрязненных жидкими отходами

Определения термина из разных документов: гидротехническое сооружение

3.7 градиент напора фильтрующейся воды : Отношение разницы пьезометрических напоров в двух точках фильтрационного потока к расстоянию между этими точками, измеряемому вдоль линии тока.

Определения термина из разных документов: градиент напора фильтрующейся воды

3.8 грунт : Породы, почвы, техногенные образования, представляющие собой многокомпонентную и многообразную геологическую систему и являющиеся объектом инженерно-хозяйственной деятельности человека.

Определения термина из разных документов: грунт

3.9 грунтовые воды : Подземные воды первого от поверхности земли постоянно существующего водоносного пласта, расположенного на первом от поверхности водоупоре.

Определения термина из разных документов: грунтовые воды

3.10 грунтовый материал : Материал, получаемый из грунта в процессе его экскавации из месторождения, транспортировки, кондиционирования и укладки в сооружение или в основание, в результате чего геотехнические свойства грунтового материала и исходного грунта чаще всего оказываются различными.

Определения термина из разных документов: грунтовый материал

3.11 действительная скорость фильтрации : Скорость движения жидкости в порах или трещинах среды, вмещающей фильтрационный поток.

Определения термина из разных документов: действительная скорость фильтрации

3.12 декларация безопасности гидротехнического сооружения : Документ, составляемый собственником гидротехнического сооружения или эксплуатирующей организацией, в котором обосновывается безопасность гидротехнического сооружения и определяются меры по ее обеспечению в соответствии с классом сооружения.

Определения термина из разных документов: декларация безопасности гидротехнического сооружения

3.13 долговременные наблюдения : Непрерывные или дискретные определения физических, химических или геометрических параметров изучаемого объекта как функции времени.

Определения термина из разных документов: долговременные наблюдения

3.14 дренаж : Устройство для частичного или полного перехвата фильтрационного потока в основании или внутри водоподпорного сооружения, а также на прилегающей к сооружению территории, сбора и отвода профильтровавшихся вод.

Определения термина из разных документов: дренаж

3.15 зона взаимодействия основания и сооружения : Область основания (грунт) и сооружения (материал), в которой в строительный и эксплуатационный периоды идут процессы изменения напряженно-деформированного и фильтрационного состояний, могут изменяться состав и свойства грунтов, материалов сооружения, фильтрующихся вод.

Определения термина из разных документов: зона взаимодействия основания и сооружения

3.16 инфильтрация : Просачивание воды с открытой поверхности внутрь грунтовой толщи под действием гравитации и капиллярного впитывания.

Определения термина из разных документов: инфильтрация

3.17 карст : Процесс растворения или выщелачивания и выноса подземными и поверхностными водами растворимых веществ из ангидритов, гипсов, доломитов, каменной соли, известняков, мела, мергелей и др. При этом процесс может активизироваться в связи с изменением химического состава и гидродинамического режима подземных вод при возведении водохранилищ на карстующихся породах. При этом образуются воронки, карры, провалы на поверхности земли, каверны, галереи, каналы, пещеры и т.п. в толще растворимых пород.

Определения термина из разных документов: карст

3.18 коэффициент фильтрации : Характеристика водопроницаемости пористой или трещиноватой среды, равная коэффициенту пропорциональности между скоростью ламинарной фильтрации и градиентом напора.

Определения термина из разных документов: коэффициент фильтрации

3.19 криолитозона : Часть литосферы, в которой грунты находятся в мерзлом, морозном и (или) охлажденном ниже 0 °С состояниях.

Определения термина из разных документов: криолитозона

3.20 критерии безопасности гидротехнического сооружения : Предельные значения количественных и качественных диагностических показателей состояния гидротехнического сооружения и условий его эксплуатации, соответствующие допустимому уровню риска аварии гидротехнического сооружения и утвержденные в установленном порядке федеральными органами исполнительной власти, осуществляющими государственный надзор за безопасностью гидротехнических сооружений.

Определения термина из разных документов: критерии безопасности гидротехнического сооружения

3.21 курум : Скопление крупнообломочного материала, образующееся на склонах крутизной менее угла естественного откоса под воздействием криогенной и термогенной десерпции, криогенного выветривания, морозного выпучивания.

Определения термина из разных документов: курум

3.22 наледь : Нарост льда, возникающий при замерзании подземных вод, изливающихся на поверхность земли, или речных вод, выходящих на поверхность ледяного покрова.

Определения термина из разных документов: наледь

3.23 напор фильтрующейся воды : Высота подъема воды (относительно произвольно выбранной горизонтальной плоскости) в пьезометре, водоприемник которого находится в данной точке фильтрационного потока.

Определения термина из разных документов: напор фильтрующейся воды

3.24 напорная фильтрация : Фильтрация жидкости в условиях, когда поверхности, ограничивающие фильтрационный поток вдоль направления его движения, непроницаемы.

Определения термина из разных документов: напорная фильтрация

3.25 напряженно-деформируемое состояние (НДС) сооружения или основания : Состояние, характеризуемое контролируемыми уровнями значений диагностических показателей, какими в данном случае являются напряжения и деформации.

Определения термина из разных документов: напряженно-деформируемое состояние (НДС) сооружения или основания

3.26 обвал : Обвалом называют внезапное обрушение отчленившегося массива горных пород любого размера, происходящее с опрокидыванием, дроблением и быстрым скатыванием вниз по склону.

Определения термина из разных документов: обвал

3.27 оползень : Масса грунтов, сползших или сползающих по откосу или склону.

Определения термина из разных документов: оползень

3.28 основание сооружения : Естественная или искусственно сформированная (техногенная) грунтовая толща, находящаяся под подошвой сооружения или вмещающая его фундамент, водоупорные элементы и дренажные устройства, в которой в строительный и эксплуатационный периоды могут идти процессы изменения напряженно-деформированного состояния, фильтрационного, температурного режимов, а также могут изменяться состав и свойства грунтов, фильтрующихся вод и развиваться ТПП.

Определения термина из разных документов: основание сооружения

5.2 Основные требования к методам долговременных наблюдений

5.2.1 ДН за развитием ТПП в зоне взаимодействия оснований и сооружений должны проводиться следующими методами в соответствии с СТО 70238424.27.140.003-2008:

- визуальными;

- геодезическими;

- геофильтрационными;

- геотехническими;

- геотермическими;

- геофизическими.

5.2.2 Требования по организации и проведению визуальных наблюдений изложены в СТО 70238424.27.140.003-2008. Визуальные наблюдения должны проводиться с целью установления проявления, масштаба и степени развития техноприродных процессов в зоне взаимодействия оснований и сооружений.

5.2.3 Основными объектами визуальных наблюдений должны быть конструктивные элементы сооружений, поведение и состояние которых может свидетельствовать о развитии техноприродных процессов в зоне взаимодействия оснований и сооружений.

В число объектов визуальных наблюдений должны входить:

- гребень, бермы, низовой и верховой откосы грунтовых плотин;

- гребень, низовая и верховая грани бетонных плотин;

- береговые примыкания плотин;

- берега и прибрежная зона водохранилища;

- береговые склоны, террасы и пойма, примыкающие к низовому откосу плотин;

- зоны подмыва берегов в нижнем бьефе;

- своды, борта и подошва подземных выработок;

- зоны дефектов и неблагоприятных явлений (например, водопроявлений, осыпей, обвалов, оползней и т.д.).

Состав и объем визуальных наблюдений должен назначаться с учетом класса сооружения, конструктивных особенностей и технологии возведения, природно-климатических и инженерно-геологических условий, требований к эксплуатации, проявлений ТПП, развивающихся в зоне взаимодействия оснований и сооружений - трещинообразования, осадок, смещений, провалов, промоин, оползаний, выпоров, бугров пучения и т.п. (СТО 70238424.27.140.035-2009).

Визуальные наблюдения должны выявлять выходы воды через основание и береговые примыкания сооружений, наличие в воде видимых минеральных примесей.

Визуальные наблюдения, как правило, должны сопровождаться или дополняться инструментальными видами наблюдений (геодезическими, геофильтрационными, геотехническими, геотермическими, геофизическими).

5.2.4 Геодезические наблюдения следует проводить с целью измерения смещений, осадок, провалов и т.п.

В число объектов геодезических наблюдений должны входить:

- гребень, бермы, низовой и верховой откосы грунтовых плотин;

- гребень, низовая и верховая грани бетонных плотин;

- береговые примыкания плотин;

- берега и прибрежная зона водохранилища;

- береговые склоны, террасы и пойма, примыкающие к низовому откосу плотин;

- зоны подмыва берегов в нижнем бьефе;

- зоны дефектов и неблагоприятных явлений (например, крупных трещин, неустойчивых склонов и т.п.);

- элементы зданий и сооружений, входящих в состав гидроузла.

Состав и объем геодезических наблюдений следует назначать с учетом класса сооружений, конструктивных особенностей, природно-климатических и инженерно-геологических условий, наличия, типа, вида проявления, масштабов ТПП, развивающихся в зоне взаимодействия оснований и сооружений.

В общем случае задачей геодезических ДН является:

- выявление и определение изменения во времени величин осадок, раскрытия трещин, смещений, провалов, оползаний в элементах плотин и иных сооружений гидроузла;

- выявление и оценка деформаций, вызванных развитием ТПП в зоне взаимодействия оснований и сооружений, в зонах береговых примыканий;

- выявление участков заболачивания и оценка динамики их развития в плане на территориях, примыкающих к подошве низового откоса;

- выявление и оценка динамики развития переформирования берегов водохранилища;

- наблюдения за абразией берегов водохранилища;

- наблюдения за эрозией, оползнями, обрушениями берегов и склонов долины в нижнем бьефе;

- в криолитозоне, кроме того, выявление и оценка масштабов и динамики развития криогенных процессов и явлений (морозобойных трещин, оползней, бугров пучения, термокарстовых просадок, зон различных типов термопереработки берегов водохранилищ, крупных наледей и т.д.).

5.2.5 Геофильтрационные наблюдения должны проводиться для оценки влияния подземных вод на динамику развития ТПП в зоне взаимодействия оснований и сооружений.

Основными задачами ДН за геофильтрационным (геогидравлическим) режимом должны быть:

- уточнение проектных представлений об условиях фильтрации и ее воздействиях на сооружения;

- контроль эффективности противофильтрационных и дренажных устройств, обоснование целесообразности дополнений и изменений их конструкций;

- контроль допустимых пределов изменения параметров режима фильтрации на участке гидроузла;

- разработка прогноза изменения геофильтрационной (геогидравлической) обстановки на период дальнейшей эксплуатации.

В число основных объектов геофильтрационных наблюдений должны входить:

- сооружения;

- основания и береговые примыкания сооружений, входящих в состав гидроузла;

- берега и прибрежные зоны водохранилища, нижнего бьефа ГЭС;

- участки подземных выработок.

В общем случае геофильтрационные наблюдения должны включать:

- режимные наблюдения за уровнями, расходами, температурой и химическим составом подземных и поверхностных вод по пьезометрическим скважинам и источникам, а также гидродинамические исследования в наблюдательных скважинах и дренажных устройствах гидроузла;

- выявление и оценку изменений силового давления подземных вод в зоне взаимодействия оснований и сооружений;

- выявление и оценку изменений режима и состава подземных вод (химического состава, наличия, состава и количество взвесей) при развитии ТПП в зоне взаимодействия оснований и сооружений;

- выявление и оценку роли подземных вод в возникновении и развитии ТПП.

При подготовке сети ДН за суффозией необходимо оценить:

- неоднородность гранулометрического состава грунтов;

- возможные гидравлические условия фильтрационного потока, его скорости и градиенты;

- наличие условий для выноса мелких частиц.

5.2.6 Геотехнические наблюдения должны выполняться на участках опасного развития ТПП и включать отбор образцов грунтов при бурении скважин и проходке горных выработок с последующим определением состава и свойств грунтов преимущественно в лабораторных условиях в соответствии с ГОСТ 5180, ГОСТ 12248, ГОСТ 12536, ГОСТ 25584, ГОСТ 30416.

Основными объектами геотехнических наблюдений должны быть:

- основания грунтовых плотин;

- участки оснований бетонных плотин вблизи граней;

- интенсивно размываемые участки нижних бьефов;

- участки береговых примыканий сооружений;

- береговые склоны интенсивно перерабатываемых берегов водохранилищ;

- участки развития оползней, солифлюкции.

Состав и объем геотехнических наблюдений должен назначаться с учетом класса гидротехнических сооружений, их конструктивных особенностей, природно-климатических и инженерно-геологических условий, наличия, типа, вида проявления, масштабов ТПП, развивающихся в зоне взаимодействия оснований и сооружений.

В общем случае геотехнические наблюдения должны включать:

- описание, зарисовку и фотографирование грунта, извлекаемого из горнобуровых выработок;

- отбор проб ненарушенного и нарушенного сложения из горно-буровых выработок в соответствии с ГОСТ 12071;

- лабораторное и полевое изучение состава и свойств грунтов в соответствии с ГОСТ 12248, ГОСТ 12536, ГОСТ 20069, ГОСТ 20276, ГОСТ 20522, ГОСТ 25584, ГОСТ 23278.

Изучение прочности и деформируемости грунтов в полевых условиях необходимо проводить в случаях, если развитие ТПП может привести к нежелательным для экологической обстановки последствиям или угрожает безопасной эксплуатации сооружений ГЭС и ГАЭС, и требуется срочное проведение мероприятий по предотвращению аварийной ситуации.

5.2.7 На объектах, расположенных в криолитозоне, должны выполняться геотермические наблюдения. Измерения температуры грунтов должны проводиться по программе, согласованной с заказчиком и отвечающей требованиям, приведенным в ГОСТ 25358.

Организация комплекса наблюдений необходима для изучения динамики температурных полей в зоне взаимодействия основания и сооружения. При этом должны решаться следующие задачи:

- контроль за температурным режимом грунтовой плотины и основания бетонной и грунтовой плотины в период строительства и начального наполнения водохранилища;

- контроль за температурным режимом в период постоянной эксплуатации плотины;

- установление областей талых и мерзлых грунтов в теле плотины и в основании, границ между этими областями;

- контроль температурного состояния противофильтрационных элементов, переходных зон, дренажных устройств и зон разгрузки фильтрационного потока в основании, на береговых склонах;

- контроль трещинообразования на гребне, обусловленного криогенным пучением, криогенным растрескиванием, термокарстом и другими процессами;

- контроль температурного состояния зон примыкания грунтовых плотин к бетонным сооружениям и береговым склонам;

- наблюдения за морозным выветриванием материала тела плотины (например, каменной наброски) и морозным пучением связных грунтов противофильтрационных элементов;

- наблюдения процессов льдообразования в пустотах материала упорных призм для оценки их влияния на устойчивость плотины.

5.2.8 При проведении ДН за ТПП необходимо использовать следующие методы инженерной геофизики (ГОСТ Р 22.0.01 и ГОСТ Р 22.1.02 и СТО 70238424.27.140.032-2009.

Определения термина из разных документов: Основные требования к методам долговременных наблюдений

3.29 переформирование берегов водохранилища : Изменение первоначальной формы и положения береговых склонов, подтопленных при образовании водохранилища, выражающееся в разрушении надводной части склона волнами и образовании аккумулятивной береговой отмели.

Определения термина из разных документов: переформирование берегов водохранилища

3.30 плотина (бетонная, грунтовая) : Гидротехническое сооружение, перегораживающее водоток для подъема уровня воды, сосредоточения напора в месте расположения сооружения и создания водохранилища.

Определения термина из разных документов: плотина (бетонная, грунтовая)

3.31 поверхность депрессии : Поверхность безнапорного фильтрационного потока, давление во всех точках которой равно атмосферному.

Определения термина из разных документов: поверхность депрессии

3.32 подтопление : Повышение уровня подземных вод, приводящее к нарушению хозяйственной деятельности или к деградации земель на данной территории.

Определения термина из разных документов: подтопление

3.33 пучение грунта криогенное : Увеличение объема грунта при промерзании.

Определения термина из разных документов: пучение грунта криогенное

3.34 пьезометр : Устройство, предназначенное для измерения напора в заранее выбранной точке фильтрационного потока, обычно выполняемое в виде скважины с сетчатой обсадкой или в виде электрических преобразователей давления внутрипоровой воды.

Определения термина из разных документов: пьезометр

3.35 скорость фильтрации : Условная скорость движения фильтрующейся жидкости, равная отношению ее расхода в данном живом сечении к площади этого сечения.

Определения термина из разных документов: скорость фильтрации

3.36 солифлюкция : Процесс вязкого или вязкопластичного течения оттаявшего водонасыщенного грунта по склону, сложенному мерзлыми грунтами.

Определения термина из разных документов: солифлюкция

3.38 суффозионная устойчивость грунта или грунтового материала : Сохранение первоначальной структуры грунта (грунтового материала) при заданной интенсивности фильтрационного потока.

Определения термина из разных документов: суффозионная устойчивость грунта или грунтового материала

3.37 суффозия : Вынос мелких частиц грунта и растворенных веществ водой, фильтрующейся в толще горных пород или в теле грунтовой плотины.

Определения термина из разных документов: суффозия

3.39 термоабразия : Процесс разрушения берегов естественных и искусственных водоемов (моря, озера, водохранилища), сложенных многолетнемерзлыми породами или льдом, при совместном тепловом и механическом воздействии воды в процессе ее волнового перемещения.

Определения термина из разных документов: термоабразия

3.40 термокарст : Процесс вытаивания подземных льдов с последующей осадкой пород, приводящей к образованию отрицательных форм рельефа или микрорельефа (блюдца, воронки, впадины, западины, котловины).

Определения термина из разных документов: термокарст

3.41 техноприродная среда : Многокомпонентная динамическая система (литосфера, атмосфера, гидросфера, биосфера), в пределах которой осуществляется инженерно-хозяйственная деятельность.

Определения термина из разных документов: техноприродная среда

3.42 техноприродные процессы : Экзогенные и эндогенные процессы в техноприродной среде.

Определения термина из разных документов: техноприродные процессы

5.3 Требования к персоналу

5.3.1 Работа с персоналом, осуществляющим ДП за ТПП, должна быть организована в соответствии с СТО 70238424.27.140.015-2008.

5.3.2 К работам по проведению ДН за ТПП допускаются лица с профессиональным техническим образованием: гидротехники, строители, геодезисты, гидрогеологи, геофизики, сейсмологи, специалисты по системам управления и диагностики, другие специалисты, в зависимости от сложности объекта и программы долговременных наблюдений.

5.3.3 Лица, не имеющие соответствующего специального образования и опыта работы, должны пройти обучение на курсах повышения квалификации по программе, утвержденной в порядке, установленном компанией (эксплуатирующей организацией).

5.3.4 Компания (эксплуатирующая организация) должна обеспечить возможность работникам повышать свои знания путем организации технических библиотек и периодическим обучением на курсах повышения квалификации не реже одного раза в 5 лет.

Определения термина из разных документов: Требования к персоналу

3.43 фильтрационная прочность : Способность сооружения или его основания сопротивляться деструктивному воздействию фильтрационного потока, проявляющемуся в виде механической или химической суффозии.

Определения термина из разных документов: фильтрационная прочность

3.44 фильтрационный поток : Движение жидкости в пористой среде или в среде с трещинной пустотностью (скальном массиве).

Определения термина из разных документов: фильтрационный поток

3.45 фильтрация : 1) Прохождение жидкости через пористые и трещиноватые грунты, скальные породы, искусственные материалы и др. 2) Движение воды в грунтах и пористых средах.

Определения термина из разных документов: фильтрация