3. У чет гидрогеологических условий площадки

При проектировании оснований, фундаментов и подземных сооружений необходимо учитывать гидрогеологические условия площадки и возможность их изменения в процессе строительства и эксплуатации сооружения, а именно:

• естественные сезонные и многолетние колебания уровня подземных вод;

• техногенные изменения уровня подземных вод и возможность образования вepxoвoдки;

• высоту зоны капиллярного поднятия в глинистых грунтах над уровнем подземных вод;

• степень агрессивности подземных вод по отношению к материалам подземных конструкций и коррозионную активность грунтов на основе данных инженерных изысканий с учетом технологических особенностей производства.

Оценку возможных естественных сезонных и многолетних колебаний уровня подземных вод производят на основе данных многолетних режимных наблюдений по государственной стационарной сети с использованием результатов краткосрочных наблюдений, в том числе разовых замеров уровня подземных вод, выполняемых при инженерных изысканиях на площадке строительства.

Для разработки проектов сооружений и производства земляных работ необходимы данные о среднем многолетнем положении уровня подземных вод и их максимальном и минимальном уровнях за период наблюдений, а также о продолжительности стояния паводковых (весенних и летне-осенних) уровней подземных вод.

При назначении глубины заложения фундаментов рекомендуется закладывать фундаменты выше уровня подземных вод для исключения необходимости применения водопонижения при производстве работ. Кроме того, при наличии в здании подвальных или подземных помещений расположение подошвы фундамента выше уровня подземных вод упрощает проектные решения по водопонижению и гидроизоляции этих помещений.

При проектировании требуется учитывать колебания уровня подземных вод.

Понижение уровня подземных вод уменьшает взве­шивание сооружений водой, увеличивается давление на основание, грунты уплотняются, что может привести к дополнительным и неравномерным осадкам.

Повышение уровня подземных вод ухудшает условия эксплуатации сооружения, снижаются деформативные и прочностные характеристики грунтов. В некоторых глинистых грунтах возможно их набухание. Развивающееся гидростатическое и гидродинамическое давления оказывают взвешивающее действие не только на грунты, но и на сооружения. Уменьшается давление на основа­ния и как следствие — устойчивость сооружения. Подъ­ем уровня подземных вод при отсутствии надлежащей гидроизоляции может привести к затоплению и быть до­полнительным источником сырости в подземных поме­щениях. В прогнозе изменения уровня подземных вод на­до учитывать возможное подтопление территории горо­дов и промышленных предприятий. При строительстве подземных сооружений и устройстве фундаментов глубокого заложения и свайных фундаментов следует учитывать возможность возникновения барражного эффекта, который проявляется в подъеме уровня подземных вод перед преградой.

Если при прогнозируемом уровне подземных вод возможно ухудшение физико-механических свойств грунтов основания, развитие неблагоприятных геологических и инженерно-геологических процессов, нарушение условий нормальной эксплуатации подземных помещений и т.п., в проекте должны предусматриваться соответствующие защитные мероприятия, в частности:

• гидроизоляция подземных конструкций;

• мероприятия, ограничивающие подъем уровня подземных вод, исключающие утечки из водонесущих коммуникаций и т.п. (дренаж, противофильтрационные завесы, устройство специальных каналов для коммуникаций и т.д.);

• мероприятия, препятствующие механической или химической суффозии грунтов (шпунтовое ограждение, закрепление грунтов);

• устройство стационарной сети наблюдательных скважин для контроля развития процесса подтопления, своевременное устранение утечек из водонесущих коммуникаций и т.д.

П ри проектировании фундаментов и подземных сооружений ниже пьезометрического уровня напорных подземных вод необходимо рассчитывать их давление и предусматривать мероприятия, предупреждающие их прорыв в котлованы, вспучивание дна котлована и всплытие сооружения.

Давление воды на нижние плоскости заглубленных конструкций (рисунок 39) определяется по формуле

pw = wH0,

(50)

где _w - удельный вес воды, кН/м³;

H₀ - высота напора воды, отсчитываемая от подошвы заглубленной конструкции до максимального уровня подземных вод, м.

Определение давления воды на боковые поверхности заглубленных конструкций рассматривается отдельно, например, в [11].

Возможность прорыва напорными водами вышележащего водоупорного глинистого слоя грунта, подстилаемого слоем грунта с напорными водами, проверяют по условию

wH0  IIh0,

(51)

где _w - удельный вес воды, кН/м³;

H₀ - высота напора воды, отсчитываемая от подошвы проверяемого водоупорного слоя до максимального уровня подземных вод, м;

_II - расчетное значение удельного веса грунта проверяемого слоя, кН/м³;

h₀ - расстояние от дна котлована до подошвы проверяемого слоя грунта, м.

Если подземные воды или промышленные стоки агрессивны по отношению к материалам заглубленных конструкций или могут повысить коррозийную активность грунтов, должны предусматриваться антикоррозионные мероприятия в соответствии с требованиями [6].