СП 249.1325800.2016 Коммуникации подземные. Проектирование и строительство закрытым и открытым способами

6 Геотехническое проектирование подземных коммуникаций

6.1 Общие указания

6.1.1 Проектирование подземных коммуникаций должно выполняться в соответствии с требованиями СП 16.13330, СП 20.13330, СП 21.13330, СП 22.13330, СП. 24.13330, СП 25.13330, СП 28.13330, СП 31.13330, СП 32.13330, СП 33.13330, СП 35.13330, СП 36.13330, СП 46.13330, СП 47.13330, СП 63.13330, СП 66.13330 и др. и удовлетворять требованиям настоящего свода правил.

6.1.2 При проектировании подземных коммуникаций должны быть предусмотрены решения:

- обеспечивающие надежность, долговечность и экономичность на всех стадиях строительства и эксплуатации подземных коммуникаций;

- не допускающие сверхпредельных деформаций существующих сооружений окружающей застройки;

- не допускающие сверхпредельных вредных воздействий на экологическую ситуацию;

- допускающие перспективное применение подземного пространства.

6.1.3 Разработка проектов подземных коммуникаций должна выполняться в соответствии с требованиями:

- нормативных документов на проектирование и строительство подземных коммуникаций соответствующего вида;

- технических условий на прокладываемые подземные коммуникации, выданных эксплуатирующей организацией;

- технического задания на проектирование.

6.1.4 Проекты подземных коммуникаций должны разрабатываться с учетом:

- инженерно-геологических и гидрогеологических условий;

- уровня ответственности и геотехнической категории объекта;

- необходимости демонтажа старых строений, подземных сооружений и фундаментов на площадках строительства;

- возможности аварийных утечек и повреждений подземных коммуникаций;

- необходимости выноса и перекладки ранее проложенных подземных коммуникаций;

- необходимости проведения археологических изысканий;

- перспективных планов развития подземного пространства территории и строительства объектов жилищного, культурно-бытового и иного назначения.

6.1.5 Разработка проекта должна выполняться на основании исходной документации:

- отчетов об инженерных изысканиях (инженерно-геодезических, инженерно-геологических, инженерно-экологических);

- инженерной цифровой модели местности (плана) с отображением подземных и надземных сооружений;

- отчетов о техническом обследовании существующих сооружений окружающей застройки в зоне влияния строительства;

- результатов стационарных наблюдений и мониторинга (при строительстве на территориях с проявлениями опасных инженерно-геологических процессов);

- технических условий, выданных эксплуатирующей организацией;

- специальных технических условий для разработки проектной документации (при наличии).

6.1.6 Исходные данные для разработки проекта должны применяться с учетом их допустимого срока давности. Результаты инженерных изысканий и инженерной цифровой модели местности допускается применять без актуализации при сроке давности их выполнения, не превышающем трех лет. Результаты технического обследования сооружений допускается применять при сроке давности выполнения обследования, не превышающем трех лет для сооружений категории технического состояния I (нормальное) или II (удовлетворительное), и не превышающем 1,5 года для сооружений категории III (неудовлетворительное) или IV (предаварийное или аварийное).

Примечание - Категории технического состояния сооружений приведены в соответствии с СП 22.13330.

6.1.7 Проектирование подземных коммуникаций включает в себя обоснованные расчетом выбор и определение:

- положения в плане и глубины заложения трасс коммуникаций;

- материала, размеров и других параметров основных и защитных конструкций (при наличии) коммуникаций,

- способов и технологии проходки и устройства локальных и линейных участков коммуникаций;

- ограждающих и удерживающих конструкций (крепи) открытых и закрытых выработок;

- допустимости влияния строительства на окружающую застройку;

- мер защиты окружающей среды и застройки (при необходимости);

- методов и параметров контроля качества строительства;

- методов и параметров контроля при геотехническом мониторинге.

6.1.8 Выбор трасс подземных коммуникаций должен осуществляться с учетом:

- планов перспективного развития городов и других населенных пунктов;

- инженерно-геологических и гидрогеологических условий строительства (в том числе наличия специфических грунтов и опасных геологических процессов);

- неблагоприятных санитарных зон (кладбища, свалки, скотомогильники);

- необходимости сохранности окружающей среды и сооружений окружающей застройки;

- допустимости: прокладки коммуникаций по территории населенных пунктов, пересечения с существующими сооружениями (коммуникациями других видов), прокладки совместно с коммуникациями других видов, прокладки внутри объектов действующей инфраструктуры (тоннелей, переходов и др.);

- минимально допустимых расстояний по вертикали и горизонтали от оси (в свету) проектируемых коммуникаций до ранее возведенных сооружений;

- минимально допустимых радиусов поворота трассы проектируемых коммуникаций.

6.1.9 Расчеты конструкций, фундаментов и оснований подземных коммуникаций должны выполняться с применением расчетных значений характеристик материалов и грунтов.

6.1.10 При проектировании следует учитывать строительные работы и выработки, выполняемые как закрытым, так и открытым способом, а также специальные геотехнические работы.

6.1.11 При проектировании следует учитывать не только влияние строительства подземных коммуникаций на окружающую застройку, но также возможное влияние на них окружающей застройки и городской инфраструктуры.

6.1.12 При проектировании следует учитывать нагрузки и воздействия, возникающие при устройстве и эксплуатации подземных коммуникаций, а также при изготовлении, хранении и перевозке их отдельных элементов и конструкций.

Должны быть рассмотрены все расчетные ситуации и их сценарии как для стадии строительства, так и для стадии эксплуатации подземных коммуникаций. Для каждой расчетной ситуации необходимо проверять, чтобы не наступало ни одно из предельных состояний, в соответствии с ГОСТ 27751, СП 22.13330 и настоящим сводом правил.

6.1.13 Проектные решения должны обеспечивать прочность, устойчивость, пригодность к эксплуатации и долговечность конструктивных элементов коммуникаций, устойчивость и надежность оснований, безопасность выполнения строительных работ, нормальные условия эксплуатации окружающей застройки и отсутствие вредных воздействий на геологическую и гидрогеологическую среды.

6.1.14 При проектировании подземных коммуникаций и их оснований необходимо проверять следующие группы предельных состояний:

- первая группа предельных состояний - состояния, достижение которых ведет к потере несущей способности конструкций или оснований, к невозможности эксплуатации сооружения;

- вторая группа предельных состояний - состояния, при достижении которых нарушается нормальная эксплуатация подземных коммуникаций, исчерпывается ресурс их долговечности.

6.1.15 Для подземных коммуникаций и их оснований к первой группе предельных состояний следует относить:

- потерю устойчивости или равновесия (всплытие и др.) коммуникаций или оснований;

- разрушение любого характера (например, пластическое, хрупкое, усталостное) коммуникаций или их конструктивных элементов;

- явления, при которых возникает необходимость прекращения эксплуатации коммуникаций (разрушение или чрезмерные деформации оснований).

К первой группе предельных состояний относятся также аварийные предельные состояния - специфические предельные состояния, отнесенные ГОСТ 27751 к особым предельным состояниям.

6.1.16 Для подземных коммуникаций и их оснований ко второй группе предельных состояний следует относить:

- достижение предельных деформаций конструкций подземных коммуникаций или их оснований, устанавливаемых исходя из технологических, конструктивных или эстетико-психологических требований;

- достижение предельных уровней колебаний конструкций или оснований, вызывающих вредные для здоровья людей физиологические воздействия и негативные воздействия для оборудования, конструкций и оснований;

- образование трещин, не нарушающих нормальную эксплуатацию коммуникаций, или достижение предельной ширины раскрытия трещин;

- достижение предельных деформаций или предельных состояний сооружений окружающей застройки, расположенных в зоне влияния строительства;

- другие явления, при которых возникает необходимость ограничения во времени эксплуатации коммуникаций из-за неприемлемого снижения их эксплуатационных качеств или расчетного срока службы.

6.1.17 Расчет по предельным состояниям должен заключаться в проверке того, чтобы ни одно из предельных состояний, указанных в 6.1.15 и 6.1.16 не было достигнуто при всех проектных ситуациях и их сценариях.

6.1.18 Расчет конструкций и оснований подземных коммуникаций по предельным состояниям должен выполняться в соответствии с требованиями ГОСТ 27751, действующих норм и правил на проектирование подземных коммуникаций, оснований и фундаментов (6.1.1) соответствующего вида и удовлетворять требованиям настоящего свода правил.

6.1.19 Строительство подземных коммуникаций открытым способом должно выполняться, как правило, без фундаментов (с размещением коммуникаций в защитных конструкциях либо в грунте без защитных конструкций). При строительстве подземных коммуникаций в специфических грунтах или особых условиях, при соответствующем расчетном обосновании, допускается применять свайные или ленточные фундаменты. При строительстве в слабых водонасыщенных грунтах допускается выполнение полной или частичной замены слабого грунта в основании подземной коммуникации.

6.1.20 Для обеспечения требований по долговечности в проекте следует оценивать влияние условий окружающей среды на долговечность материалов и предусматривать защиту или подбор материалов с соответствующими свойствами. Обеспечение требований по долговечности следует выполнять в соответствии с СП 28.13330.

6.1.21 При проектировании следует рассматривать предельные состояния и расчетные ситуации, соответствующие первой и второй группам предельных состояний подземных коммуникаций и их оснований, как в период строительства, так и в период эксплуатации коммуникаций.

6.1.22 Проектные решения подземных коммуникаций в период их эксплуатации должны обеспечивать выполнение следующих требований:

- надежность и долговечность в период расчетного срока службы;

- защиту внутреннего объема подземных коммуникаций от поступления подземных вод;

- защиту конструкций подземных коммуникаций от агрессивного воздействия подземных вод и грунтов, а также от воздействий блуждающих токов;

- соблюдение термовлажностного режима в каналах, коллекторах и тоннелях в соответствии с эксплуатационными требованиями;

- долговечность и ремонтопригодность средств защиты от подземных вод в течение всего срока эксплуатации подземной коммуникации;

- минимальное негативное воздействие на окружающую застройку;

- соответствие требованиям пожарной безопасности;

- соответствие санитарным и экологическим нормам.

6.1.23 Для защиты подземных коммуникаций от подземных вод в период их эксплуатации допускается применять следующие способы защиты:

- гидроизоляционные покрытия и материалы;

- конструкции из водонепроницаемого бетона;

- дренажные устройства и мероприятия, позволяющие снижать уровень подземных вод на прилегающей территории или выполнять перехват подземных вод непосредственно на контуре подземной коммуникации.

Примечание - При необходимости допускается применять комбинацию указанных способов защиты.

6.2 Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах

6.2.1 Нагрузки и воздействия, их сочетания, учитываемые при проектировании подземных коммуникаций и их оснований, сооружаемых закрытым и открытым способами, должны устанавливаться расчетом, как правило, исходя из рассмотрения совместной работы проектируемой подземной коммуникации, сооружений окружающей застройки и основания с учетом возможного их изменения на различных стадиях возведения и эксплуатации сооружения.

Нагрузки на основание допускается определять без учета их перераспределения подземной коммуникацией (без учета жесткости подземной коммуникации):

- при проверке потери общей устойчивости массива грунта основания совместно с подземной коммуникацией;

- расчете оснований подземных коммуникаций 1-й геотехнической категории;

- расчете средних осадок оснований подземных коммуникаций;

- расчете оснований подземных коммуникаций, в результате которого проверяется условие самотечности коммуникаций;

- расчете оснований подземных коммуникаций, в результате которого проверяется герметичность неравнопрочных стыковых соединений между элементами сборных конструкций коммуникаций.

Все расчеты подземных коммуникаций должны проводиться на расчетные значения нагрузок, которые определяют умножением нормативных значений на соответствующий коэффициент надежности по нагрузке.

Нагрузки и воздействия на основание, подземную коммуникацию или ее отдельные конструктивные элементы, коэффициенты надежности по нагрузке, а также возможные сочетания нагрузок и коэффициенты сочетаний должны приниматься согласно требованиям СП 20.13330, а также нормативных документов на проектирование подземных коммуникаций, оснований и фундаментов соответствующих видов.

При расчете оснований подземных коммуникаций коэффициент надежности по нагрузке принимают:

- по первой группе предельных состояний - по СП 20.13330, а также норм и правил на проектирование подземных коммуникаций, оснований и фундаментов соответствующих видов;

- по второй группе предельных состояний - равным единице, если в нормативных документах на проектирование подземных коммуникаций соответствующих видов не установлены другие значения.

6.2.2 При определении нагрузок и воздействий на основание и подземные коммуникации к постоянным нагрузкам и воздействиям следует относить:

- вес конструкций подземных коммуникаций;

- вес грунта насыпей и засыпок;

- вес сооружений, находящихся в зоне их воздействия на подземную коммуникацию;

- давление грунта и напряжения в основании в долговременных ситуациях;

- давление подземных вод и фильтрационные силы при установившемся режиме;

- воздействие предварительного напряжения подземной коммуникации (упругий изгиб трубопровода и др.).

6.2.3 При определении нагрузок и воздействий на основание и подземные коммуникации к временным длительным нагрузкам и воздействиям следует относить:

- вес стационарного оборудования;

- давление грунта и напряжения в основании в кратковременных ситуациях;

- снятие нагрузки при выемке грунта;

- давление подземных вод и фильтрационные силы при неустановившемся режиме, избыточные поровые давления;

- давление жидкостей и газов внутри подземных коммуникаций;

- длительные вибрационные воздействия от оборудования и транспорта;

- нагрузки от складируемых на поверхности грунта материалов;

- температурные воздействия в период эксплуатации от транспортируемых по подземным коммуникациям жидкостей и газов;

- нагрузки и воздействия обусловленные влажностью, ползучестью и усадкой материалов;

- силы морозного пучения;

- деформации основания подземных коммуникаций, вызванные устройством открытых (траншей и котлованов) и закрытых (щитовой проходки, микротоннелирования и др.) выработок;

- изменения отметок поверхности земли (насыпей и др.) и уровня подземных вод;

- деформации основания подземных коммуникаций, вызванные ухудшением свойств грунта и не сопровождающиеся коренным изменением структуры грунта, а также оттаиванием вечномерзлых грунтов;

- негативное трение и др.

При определении нагрузок и воздействий на основание и подземные коммуникации к временным кратковременным нагрузкам и воздействиям следует относить:

- нагрузки от транспортных и подъемно-транспортных средств;

- нагрузки и воздействия, возникающие при испытании подземных коммуникаций (давление гидравлического удара и др.);

- технологические воздействия при выполнении строительных работ (давление щитовых домкратов, давление раствора при цементации, извлечение шпунта, пригруз забоя и др.);

- температурно-климатические воздействия в период строительства и др.

При определении нагрузок и воздействий на основание и подземные коммуникации к временным особым нагрузкам и воздействиям следует относить:

- нагрузки, обусловленные опасными геологическими процессами;

- воздействия, обусловленные деформациями основания подземных коммуникаций и сопровождающиеся коренным изменением структуры грунта;

- кратковременные вибрационные воздействия от оборудования и транспорта;

- взрывные воздействия;

- нагрузки, обусловленные пожаром;

- нагрузки, вызванные резким нарушением процесса транспортирования жидкостей и газов в подземных коммуникациях.

Примечание - В зависимости от рассматриваемого предельного состояния, а также проектной ситуации (долговременной или кратковременной) некоторые временные длительные нагрузки могут быть отнесены к кратковременным и наоборот.

6.3 Основные требования к расчету оснований

6.3.1 Проектирование оснований подземных коммуникаций должно выполняться в соответствии с требованиями СП 20.13330, СП 21.13330, СП 22.13330, СП. 24.13330, СП 25.13330, СП 31.13330, СП 32.13330, СП 33.13330, СП 35.13330, СП 36.13330 и удовлетворять требованиям настоящего свода правил.

Проектирование оснований подземных коммуникаций, строящихся на (в) специфических грунтах и в особых условиях, следует выполнять с учетом требований раздела 6 СП 22.13330.2011.

6.3.2 Проектирование оснований подземных коммуникаций включает в себя обоснованный расчетом выбор:

- типа основания (естественное или искусственное);

- типа, конструкции, материала, размеров и глубины заложения фундаментов (если подземная коммуникация строится на фундаментах);

- мероприятий, указанных в СП 22.13330, применяемых для снижения деформаций оснований проектируемых подземных коммуникаций (при необходимости);

- мероприятий, указанных в 6.5, применяемых для снижения деформаций оснований сооружений окружающей застройки (при необходимости).

6.3.3 Основания проектируемых подземных коммуникаций рассчитывают по несущей способности в многолетнемерзлых (мерзлых) грунтах - в случаях, указанных в пункте 7.1.3 СП 25.13330.2012; в немерзлых грунтах - в случаях, указанных в пункте 5.1.3 СП 22.13330.2011.

Основания проектируемых подземных коммуникаций рассчитывают по деформациям: в многолетнемерзлых (мерзлых) грунтах - в случаях, указанных в пункте 7.1.3 СП 25.13330.2012; в немерзлых грунтах - во всех случаях, кроме указанных в 6.3.4-6.3.6.

6.3.4 Расчет по деформациям оснований подземных коммуникаций, строящихся в немерзлых грунтах открытым способом, устраиваемых в грунте или на ленточных фундаментах, допускается не выполнять в случае, если:

- основание подземных коммуникаций сложено скальными или слабодеформируемыми дисперсными грунтами (модуль деформации больше 50 МПа по классификации ГОСТ 25100);

- среднее давление под подземными коммуникациями (при устройстве в грунте) или их ленточными фундаментами не превышает расчетного сопротивления грунтов основания (подраздел 5.6 СП 22.13330.2011), отсутствуют специфические грунты в основании, особые нагрузки и воздействия, опасные геологические процессы, а также выполняется одно из следующих условий:

- степень изменчивости сжимаемости основания меньше предельной (пункт 5.6.49 СП 22.13330.2011), дополнительные нагрузки на земной поверхности отсутствуют,

- инженерно-геологические условия площадки строительства соответствуют области применения типового проекта,

- в основании подземных коммуникаций отсутствуют очень сильно и сильно деформируемые дисперсные грунты (модуль деформации менее 10 МПа согласно классификации ГОСТ 25100), при условии отсутствия нагрузок на поверхности земли (отсыпка грунта и др.).

6.3.5 Расчет по деформациям оснований подземных коммуникаций, строящихся в немерзлых грунтах открытым способом, устраиваемых на свайных фундаментах, допускается не выполнять, если в качестве свай применяются сваи-стойки.

6.3.6 Расчет по деформациям оснований подземных коммуникаций, строящихся в немерзлых грунтах закрытым способом, допускается не выполнять, за исключением случаев, когда их устройство выполняется в очень сильно и сильно деформируемых дисперсных грунтах (модуль деформации менее 10 МПа согласно классификации ГОСТ 25100), а также отсутствуют специфические грунты (СП 22.13330).

6.3.7 Расчет оснований подземных коммуникаций по деформациям заключается в проверке условия

, (6.1)

где s - совместная расчетная (прогнозная) деформация основания и подземной коммуникации;

- предельное значение совместной деформации основания и подземной коммуникации, устанавливаемое в соответствии с 6.3.8.

Совместная деформация основания и подземной коммуникации может характеризоваться следующими показателями: абсолютными вертикальными (горизонтальными) перемещениями, относительной разностью вертикальных (горизонтальных) перемещений, радиусом кривизны (кривизной).

Примечания

1 Для определения совместной расчетной деформации основания и подземной коммуникации s могут применяться аналитические, численные и другие методы.

2 В необходимых случаях для определения совместной расчетной деформации с учетом длительности процессов и прогноза времени консолидации основания следует рассчитывать деформации основания во времени с учетом первичной и вторичной консолидаций.

3 При расчете основания по деформациям необходимо учитывать возможность изменения как расчетных, так и предельных значений деформаций основания за счет применения конструктивных или геотехнических мероприятий.

6.3.8 Предельные значения совместной деформации основания и подземной коммуникации должны устанавливаться исходя из необходимости соблюдения условия не наступления на одного из предельных состояний, указанных в 6.1.15 и 6.1.16 при всех проектных ситуациях и сценариях.

Предельные значения совместной деформации основания и подземной коммуникации следует принимать согласно действующим нормам на проектирование коммуникаций соответствующего вида и требованиям настоящего свода правил.

Для подземных коммуникаций, предельные значения совместных деформаций которых в нормах отсутствуют, проверку допустимости совместных деформаций необходимо выполнять путем расчетов подземных коммуникаций по предельным состояниям с учетом требований ГОСТ 27751, норм на проектирование коммуникаций соответствующего вида и настоящего свода правил.

6.3.9 Предельные состояния подземных коммуникаций, требующие поверочных расчетов, должны выбираться с учетом таблицы 6.1, назначения, принципа транспортирования, материала и характера стыковых соединений подземных коммуникаций.


Таблица 6.1 - Условия, при которых требуются поверочные расчеты подземных коммуникаций по предельным состояниям

6.4 Оценка влияния строительства на окружающую застройку

6.4.1 При строительстве подземных коммуникаций закрытым и открытым способами должно быть оценено влияние строительства на окружающую застройку. Оценку влияния необходимо выполнять на стадии разработки проектной документации на основании технического задания и необходимых исходных данных. Результаты оценки влияния следует оформлять в виде отчета, включаемого в утверждаемую часть проектной документации.

6.4.2 В техническом задании на оценку влияния строительства должны быть указаны:

- заказчик и исполнитель работ по оценке влияния;

- наименование, расположение, уровень ответственности и геотехническая категория проектируемых подземных коммуникаций;

- наименования, адреса, уровни ответственности сооружений окружающей застройки;

- категория сложности инженерно-геологических условий;

- особые условия строительства;

- особые требования к оценке влияния;

- перечень передаваемых заказчиком исходных данных.

6.4.3 Исходные данные для выполнения оценки влияния строительства должны включать в себя:

- проектные решения прокладываемых подземных коммуникаций (в том числе проект организации строительства);

- результаты инженерно-геологических изысканий в зоне прокладки подземных коммуникаций;

- результаты гидрогеологического прогноза (при наличии);

- результаты обследования сооружений окружающей застройки;

- результаты сопоставительного опыта геотехнического мониторинга перемещений поверхности земли и массива грунта при проходке выбранных (аналогично выбранным) в проекте методов строительства и проходческого (при необходимости другого) оборудования в схожих инженерно-геологических условиях (при наличии);

- архивные материалы (при наличии).

Примечания

1 Гидрогеологический прогноз допускается выполнять в составе работ по оценке влияния.

2 Подземных коммуникаций окружающей застройки обследование допускается не выполнять при наличии исходных данных, достаточных для выполнения расчетов в соответствии с приложением И.

6.4.4 Отчет об оценке влияния строительства должен содержать:

- краткую характеристику инженерно-геологических условий строительства;

- краткую характеристику проектируемых подземных коммуникаций;

- краткую характеристику сооружений окружающей застройки;

- описание методик прогнозных расчетов (моделирования) и оценки влияния;

- результаты прогнозных расчетов (моделирования) и оценки влияния;

- выводы о степени влияния и допустимости дополнительных деформаций сооружений окружающей застройки;

- рекомендации по обеспечению сохранности и перечень мер защиты сооружений окружающей застройки.

6.4.5 Достоверность прогноза должна оцениваться и контролироваться на основании геотехнического мониторинга (в первую очередь измерений осадок поверхности земли и оснований фундаментов сооружений окружающей застройки), проводимого в процессе производства работ по строительству подземных коммуникаций.

Если в процессе мониторинга зафиксированы опасные отклонения контролируемых параметров от их прогнозных значений, при необходимости, следует для еще не построенных участков коммуникаций повторно выполнить прогнозные расчеты и оценку влияния, а также принять или откорректировать по ним проектные решения. В этом случае откорректированные расчетные параметры уточненной модели следует принимать после ее верификации с результатами мониторинга на уже построенных участках.

Результаты мониторинга следует передавать представителям заказчика и авторского надзора, а также, при наличии разрешения заказчика, другим заинтересованным организациям, заносить в базы данных для накопления сопоставимого опыта.

6.4.6 Оценку влияния следует выполнять для сооружений окружающей застройки, расположенных в пределах предварительно назначаемой зоны влияния проектируемых подземных коммуникаций.

Примечания

1 Для предварительной оценки размер зоны влияния допускается принимать равным: 1,5 - при проходке закрытых выработок, где - глубина заложения оси закрытой выработки; 2, и 3 - при проходке локальных открытых выработок (котлованов и шахтных стволов) с применением ограждений из железобетонных или стальных соответственно (а также выработок с откосами) конструкций, где - глубина заложения низа открытой выработки; 3 и 4 - при проходке протяженных открытых выработок (траншей) с применением ограждений из железобетонных или стальных соответственно (деревянных конструкций, траншей с откосами) конструкций.

2 Размер зоны влияния строительства подземных коммуникаций допускается ограничивать расстоянием, при котором расчетное значение дополнительной осадки грунтового массива или основания существующего сооружения окружающей застройки не превышает 1 мм, за исключением расположения на границе зоны влияния сооружений окружающей застройки, категория технического состояния которых предаварийная или аварийная. Размер зоны влияния измеряется от границ проектируемой выработки.


Перед выполнением оценки влияния необходимо провести техническое обследование состояния конструкций сооружений окружающей застройки, расположенных в предварительно назначаемой зоне влияния нового строительства или реконструкции. По результатам технического обследования следует определить категорию технического состояния сооружений окружающей застройки согласно приложению Д СП 22.13330.2011.

Примечание - Обследование подземных коммуникаций, кроме коллекторов и тоннелей проходного типа 3-й геотехнической категории, допускается не выполнять.

6.4.7 Оценка влияния строительства состоит из расчетного и экспертно-аналитического блоков.

6.4.8 В результате работ расчетного блока следует определять:

- изменение напряженно-деформированного состояния грунтового массива в зоне строительства подземных коммуникаций;

- дополнительные деформации и (или) напряженно-деформированное состояние сооружений окружающей застройки.

6.4.9 Работы расчетного блока следует выполнять, как правило, в рамках расчетов по второй группе предельных состояний. Результаты расчетов должны позволять определять степень влияния и выполнять проверку допустимости дополнительных деформаций сооружений окружающей застройки или их оснований путем сравнения прогнозных и предельных значений деформаций.

Для сооружений окружающей застройки, по которым предельные значения дополнительных деформаций оснований и сооружений в нормативных документах отсутствуют, проверку допустимости дополнительных деформаций необходимо выполнять путем поверочных расчетов по предельным состояниям согласно требованиям ГОСТ 27751 с учетом действующих и дополнительных нагрузок и воздействий. При этом в результате прогноза должны быть определены значения параметров напряженно-деформированного состояния сооружений или их оснований, необходимые для выполнения поверочных расчетов по предельным состояниям.

Примечание - Выбор предельного состояния и определение допустимости дополнительных деформаций существующих подземных коммуникаций допускается осуществлять по приложению И.

6.4.10 Расчеты следует выполнять преимущественно методами математического (численного) моделирования с применением апробированного геотехнического программного обеспечения, с учетом:

- результатов инженерных изысканий для строительства;

- нелинейного механического поведения грунтов основания;

- результатов гидрогеологического прогноза;

- данных, характеризующих назначение, техническое состояние, конструктивные и технологические особенности сооружений окружающей застройки;

- параметров устраиваемых выработок и коммуникаций;

- очередности и стадийности строительных работ;

- технологии производства работ;

- взаимодействия конструкций подземных коммуникаций с примыкающим грунтовым массивом.

Примечание - Для предварительных прогнозных расчетов сооружений окружающей застройки, при геотехнических категориях 2-й и 3-й объекта строительства, а также для окончательных прогнозных расчетов объекта строительства 1-й геотехнической категории допускается применять эмпирические и аналитические методы.

6.4.11 Расчетный блок включает в себя следующие этапы:

- сбор информации об инженерно-геологических условиях участка; объектах окружающей застройки, расположенных в предварительно назначенной зоне влияния; проектируемых подземных коммуникациях;

- выявление основных (эксплуатационных) и дополнительных (вызванных строительными работами) нагрузок и воздействий на окружающую застройку;

- выбор нагрузок и воздействий, подлежащих моделированию;

- выбор предельных состояний сооружений окружающей застройки, требующих поверочных расчетов;

- принятие решения о включении сооружений окружающей застройки или их отдельных конструкций в модель;

- принятие решения о выполнении расчетов в плоской или пространственной постановке;

- выбор программного комплекса для численных расчетов;

- выбор конструктивных элементов сооружений окружающей застройки и проектируемой подземной коммуникации, подлежащих моделированию;

- выбор (определение) границ расчетной области;

- построение геометрической модели;

- составление общей модели объекта, охватывающей инженерно-геологические и конструктивные элементы;

- выбор вида и параметров модели грунта;

- выбор вида контактных элементов и назначение их параметров;

- ввод расчетных характеристик прочности и жесткости элементов;

- ввод граничных условий;

- построение сетки конечных элементов;

- выбор этапов строительства коммуникаций, разбивка этапов на расчетные шаги; составление пошаговых расчетных схем;

- выполнение расчетов;

- выбор (расчет) необходимых для проверки по предельным состояниям параметров напряженно-деформированного состояния (либо его изменения) оснований и конструкций сооружений окружающей застройки.

6.4.12 Решение о включении сооружений окружающей застройки или их отдельных конструкций в модель, а также выполнении расчетов в плоской или пространственной постановке следует принимать с учетом уровня ответственности, размеров и конструктивных особенностей существующих сооружений; предельных состояний, требующих проверки; взаимного расположения и относительной близости расположения проектируемой подземной коммуникации и существующих сооружений окружающей застройки.

6.4.13 Математическое моделирование следует выполнять с применением специализированных геотехнических программных комплексов для двухмерного или трехмерного нелинейного анализа систем, позволяющих моделировать, в том числе, стадийность и очередность строительных работ.

Следует применять сертифицированные и апробированные программные комплексы, для которых выполнялось сопоставление результатов прогнозных расчетов и геотехнического мониторинга по аналогичным объектам в схожих инженерно-геологических условиях.

6.4.14 Конструкции ранее возведенных сооружений окружающей застройки при моделировании допускается учитывать двумя способами:

- в одну стадию:

с применением геотехнического программного комплекса рассчитывается трехкомпонентная модель "проектируемая подземная коммуникация - грунтовый массив - ранее возведенные сооружения";

- в две (или более) стадии:

первая стадия - с применением геотехнического программного комплекса рассчитывается двухкомпонентная модель "проектируемая подземная коммуникация - грунтовый массив"; в результате ее решения определяются перемещения грунта, соответствующие положению ранее возведенных сооружений;

вторая стадия - с применением программного комплекса, предназначенного для анализа работы конструкций, рассчитываются конструкции ранее возведенных сооружений на заданные перемещения грунта, которые были определены на первой стадии расчетов.

6.4.15 Размеры расчетной области, модель грунта и параметры должны адекватно отражать поведение грунта под нагрузкой и воздействиями, учитывать взаимное расположение проектируемой подземной коммуникации и ранее возведенного сооружения. Их следует принимать на основе опыта сопоставления результатов прогнозных расчетов и результатов геотехнического мониторинга.

Для предварительной оценки влияния строительства на ранее возведенные сооружения нормального и повышенного уровней ответственности, а также для окончательной оценки влияния на сооружения пониженного уровня ответственности допускается назначать размеры расчетной области и выбирать геомеханическую модель грунта согласно приложению Е.

6.4.16 Расчетные значения прочностных характеристик на контакте "конструкция - грунтовый массив" для нескальных грунтов следует назначать согласно пункту 9.16 СП 22.13330.2011. При закрытой проходке на контакте "обделка (труба) - грунтовый массив" следует моделировать прослойку грунта с удельным сцеплением, равным нулю (близким к нулю) и пониженным углом внутреннего трения (степень снижения следует назначать согласно пункта 9.16 СП 22.13330.2011).

6.4.17 Перебор грунта при моделировании закрытой проходки следует назначать на основе опыта геотехнического мониторинга осадок поверхности земли при проходке выбранного (аналогичного выбранному) в проекте типа проходческого оборудования в схожих инженерно-геологических условиях, в соответствии с приложением Ж.

6.4.18 В результате работ экспертно-аналитического блока следует:

- уточнять границы предварительно назначенных зон влияния проходки открытых и закрытых выработок, а также перечень расположенных в зонах влияния ранее возведенных сооружений окружающей застройки;

- определять степень и допустимость влияния строительства на сооружения окружающей застройки;

- осуществлять выбор и назначать необходимый объем мер защиты сооружений окружающей застройки, если влияние строительства оказывается недопустимым.

6.4.19 В рамках работ экспертно-аналитического блока выполняется качественная оценка факторов, расчетная оценка которых невозможна или нецелесообразна:

- технологических воздействий при проходке открытых и закрытых выработок, не учтенных при моделировании;

- технологических воздействий при проведении работ по защите сооружений окружающей застройки, не учтенных при моделировании.

6.4.20 Экспертно-аналитическую оценку следует выполнять с учетом обобщения сопоставимого местного опыта подземного строительства.

6.4.21 Если по результатам оценки влияния эксплуатационная надежность и работоспособность сооружений окружающей застройки не обеспечена, необходимо предусматривать объектно-технологические, геотехнические и (или) конструктивные меры защиты согласно 6.5.

6.5 Меры защиты окружающей застройки

6.5.1 Для сооружений окружающей застройки могут применяться следующие меры защиты от негативного влияния строительства:

- объектно-технологические - выполняются в зоне строительства объекта, снижают негативные воздействия от проходческих и других строительных работ; реализуются применением особых технологий, технологических режимов, специальной проходческой (строительной) техники и конструктивно-технологических решений, которые применяются в процессе строительства;

- геотехнические - выполняются в грунтовом массиве (основании защищаемого сооружения), уменьшают или устраняют (компенсируют) дополнительные деформации оснований и фундаментов; реализуются применением геотехнических технологий;

- конструктивные - выполняются на защищаемых сооружениях, уменьшают чувствительность сооружений к деформациям их оснований или уменьшают (устраняют) деформации конструкций сооружений.

6.5.2 К объектно-технологическим мерам защиты относятся:

а) при закрытом способе работ:

- уменьшение сечений выработок или замена одной выработки на две с меньшей суммарной площадью поперечных сечений;

- изменение глубины заложения выработок;

- увеличение расстояний между выработками и фундаментами (конструкциями) сооружений окружающей застройки;

- предварительное усиление и закрепление грунтов в зоне забоя и (или) за контурами обделок выработок;

- применение проходческих комплексов с закрытым забоем и активным пригрузом забоя;

- увеличение давления пригруза;

- нагнетание тампонажных (твердеющих) растворов в заобделочное пространство одновременно с перемещением щита;

- повышение давления нагнетания и уменьшение сроков твердения растворов, нагнетаемых в заобделочное пространство;

- применение монолитной пресс-бетонной обделки (за исключением проходки в обводненных, слабых и неустойчивых грунтах);

- выбор метода, оборудования и технологического режима проходки, обеспечивающих уменьшение перебора грунта в забое и наиболее раннее подкрепление выработки, и др.

Примечание - При заключении контрактов на строительство подземных коммуникаций допускается включать пункт о значениях предельных фактических переборов грунта. Их значения должны устанавливаться и контролироваться в рамках авторского надзора или научно-технического сопровождения, на основе инженерно-геодезических наблюдений за осадками земной поверхности;

б) при открытом способе работ:

- мероприятия по предохранению грунтов основания от ухудшения их свойств;

- мероприятия, направленные на преобразование строительных свойств грунтов;

- уменьшение перебора грунта при устройстве ограждений открытых выработок;

- корректировка технологии крепления и последовательности устройства выработки;

- увеличение изгибной жесткости элементов ограждения и крепления;

- уменьшение шага (увеличение числа) элементов ограждения и крепления;

- компенсация изменения напряженно-деформированного состояния грунта основания;

- уменьшение глубины открытых выработок;

- выбор другого способа устройства или типа ограждения (крепления);

- увеличение расстояния между выработкой и сооружением окружающей застройки и др.

6.5.3 К геотехническим мерам защиты относятся:

- мероприятия, направленные на преобразование строительных свойств грунтов с целью уменьшения деформаций оснований;

- усиление фундаментов сооружений;

- передача нагрузок от сооружений на нижележащие слои грунтов;

- отсечение грунтовых оснований сооружений от выработок путем устройства между ними разделительных стенок;

- снижение неравномерных осадок и выравнивание сооружений путем нагнетания в ограниченный объем грунта твердеющих растворов (компенсационное нагнетание), выбуривания грунтов из-под подошвы фундаментов;

- мероприятия, предохраняющие грунты основания от ухудшения их строительных свойств и др.

6.5.4 К конструктивным мерам защиты относятся:

- усиление отдельных конструктивных элементов или сооружения в целом тяжами или поясами;

- установка связей-распорок;

- усиление подземных трубопроводов защитными футлярами, обоймами или их вывешивание;

- разделение сооружений деформационными швами и др.

6.5.5 Выбор и определение требуемого объема защитных мероприятий для каждого защищаемого сооружения окружающей застройки должны осуществляться в три этапа в соответствии с 6.5.6-6.5.8.

6.5.6 Первый этап

Предварительно выбирают несколько наиболее эффективных мер защиты. При выборе мер защиты необходимо учитывать, что их выполнение (особенно связанных с буровыми работами) также может приводить к технологическим воздействиям.

Приоритетность выбора мер защиты должна быть следующая. Прежде всего, следует отдавать предпочтение объектно-технологическим мерам. В случае если этих мер недостаточно или они не могут быть реализованы, необходимо применять геотехнические меры. Когда применение перечисленных мер невозможно или недостаточно, применяются конструктивные меры.

6.5.7 Второй этап

Выполняют повторное моделирование, учитывающее выполнение мер защиты. Повторное моделирование допускается не выполнять в следующих случаях:

- выбранные меры защиты не поддаются моделированию либо их моделирование с достаточной степенью надежности невозможно;

- эффективность мер защиты проверяется на основании опытных работ и контрольных измерений.

Перед моделированием следует разработать технические решения выбранных мер защиты, параметры которых должны учитываться при составлении модели объекта строительства. На основе результатов повторного моделирования необходимо оценить эффективность и достаточность защитных мероприятий.

6.5.8 Третий этап

Выполняют технико-экономическое сравнение вариантов мер защиты с учетом назначения, уровня ответственности, конструктивных особенностей, минимального влияния на режим эксплуатации защищаемого сооружения, вида и значений прогнозных деформаций, сопоставимого опыта.

Следует осуществить окончательный выбор защитных мероприятий для каждого защищаемого сооружения. Для выбранных мер защиты необходимо разработать специальный проект и (или) технологический регламент, которые должны содержать в том числе указания по щадящей технологии выполнения защитных мероприятий, с учетом 7.1.16.