СНиП 2.06.14-85. Защита горных выработок от подземных и поверхностных вод

Расчетная толщина свайной завесы принимается по толщине на стыке свай.

4.11. Траншейные секционные и непрерывные завесы следует проектировать в наскальных горных породах без крупнообломочных включений с применением твердеющих (бетона, глиноцементного раствора) и нетвердеющих (глины, заглинизированного грунта) материалов для глубин до 40-50 м.

4.12. Толщину траншейных завес допускается принимать в пределах 0,5-1,0 м при использовании специального оборудования и до 2,0—2,5 м — при использовании землеройных машин общего назначения.

4.13. При проектировании следует предусматривать разработку траншей и бурение скважин для траншейных и свайных завес, как правило, под защитой глинистого раствора, обеспечивающего устойчивость стен от обрушения и удовлетворяющего требованиям СНиП 3.02.01-83.

4.14. Для глинистых растворов следует предусматривать, как правило, бентонитовые глины, при их отсутствии — местные, имеющие число пластичности не менее 0,2, с содержанием частиц размером крупнее 0,05 мм — не более 10 % и мельче 0,005 мм — не менее 30 % по массе. Допускается предусматривать смеси бентонитовых и местных глин.

Пригодность местных глин должна быть подтверждена лабораторными испытаниями глинистых растворов.

Вода для глинистых растворов не должна вызывать их коагуляцию и должна удовлетворять техническим требованиям приготовления бетона.

4.15. Тонкие щелевые завесы (5—20 см), устраиваемые путем заполнения твердеющим материалом (глиноцементным раствором) щели, образованной с помощью плоского металлического элемента или водяной струи, следует предусматривать в песчаных и глинистых горных породах без крупнообломочных включений на глубину до 20 м.

4.16. В проекте следует предусматривать для свайных, траншейных и тонких щелевых завес материалы, удовлетворяющие следующим требованиям:

бетон — подвижность 16—20 см (по осадке стандартного конуса); класс по прочности на сжатие не ниже В15; марка по водопроницаемости не ниже W2; марка по морозостойкости не ниже F50;

глиноцементный раствор — плотность 1,5 — 1,7 г/см³; прочность на сжатие затвердевшего раствора не ниже 1,5 МПа (15 кгс/см²); выход камня при затвердении не менее 98 %; стабильность не более 0,5 г/см³; показатель расплыва —в пределах, позволяющих вести перекачку его от растворного узла к месту укладки;

глина — преимущественно комовой структуры (размер комьев от 10 см до 1/3 ширины траншеи); консистенция от твердой до тугопластичной;

заглинизированный грунт (грунт, разработанный (по проходке траншей и обогащенный глинистым раствором) — содержание (по массе) глинистых частиц с равномерным их распределением по всему объему смеси - не менее 10—15 %; консистенция. обеспечивающая качественную укладку его в траншею.

Коэффициент фильтрации твердеющих и пластичных заполнителей завес не должен превышать 0,005 м/сут. Градиенты напора на завесу при отсутствии специальных экспериментальных данных допускается принимать по табл. 2.

Таблица 2

4.17. Жесткие завесы из твердеющих материалов должны быть рассчитаны на усилия от воздействия гидростатического давления как плита на упругом основании с изменяющимся по глубине коэффициентом податливости.

4.18. При соответствующем обосновании в качестве противофильтрационного материала завес допускается предусматривать синтетическую пленку, укладываемую из отдельных полос с низовой стороны траншеи.

В проекте завесы с применением пленки следует предусматривать грунтовый заполнитель, не содержащий включений с острыми углами, и его укладку с принятием мер против повреждения пленки.

4.19. В проекте необходимо предусматривать контроль качества материалов и работ с определением свойств глинистой суспензии и материал тела завесы, контроль правильности геометрических размеров разрабатываемой траншеи (щели), ее вертикальности, а также сплошности и сопряжения с водоупором с применением геофизических методов.

4.20. Противофипьтрационные свойства завесы определяются исследованием водопроницаемости образцов, выбуриваемых из тела завесы, и на основании данных наблюдений за пьезометрическими скважинами у передней и задней граней завесы.

ИНЪЕКЦИОННЫЕ ЗАВЕСЫ

4.21. Инъекционные завесы (тампонаж горных пород) следует предусматривать для защиты вертикальных, наклонных и горизонтальных подземных выработок от подземных вод.

При надлежащем обосновании допускается предусматривать инъекционные завесы (линейные и контурные) для защиты от подземных вод открытых горных выработок.

В зависимости от геологических и гидрогеологических условий залегания водоносных пород допускается проектировать инъекционные завесы в сочетании со свайными или траншейными.

Допускается предусматривать инъекционные завесы для закрепления горных пород и придания им водонепроницаемости на отдельных участках горных выработок.

4.22. При проектировании следует предусматривать устройство инъекционных завес и тампонаж горных пород на отдельных участках выработок с применением цементации, глинизации, смолизации и силикатизации.

4.23. Цементацию (инъекцию цементных, глиноцементных и глиноцементно-песчаных растворов), как правило, следует применять для устройства завес в скальных трещиноватых породах с раскрытием трещин свыше 0,10 мм, свободных от заполнения или же заполненных легко поддающимися промывке вторичными материалами, при скорости движения подземных вод по трещинам не более 600 м/сут. При большей скорости применение цементации должно быть обосновано опытным путем,

Допускается предусматривать применение цементации в гравийно-галечниковых и песчаных водоносных породах с коэффициентом фильтрации свыше 50 м/сут.

4.24. Выбор состава и консистенции раствора при цементации следует производить в зависимости от назначения инъекционной завесы, состояния и инженерно-геологических свойств закрепляемых пород, их трещиноватости и закарстованности, а также химического состава подземных вод.

4.25. Для приготовления цементных растворов следует предусматривать портландцемент марки не ниже 300. Допускается использование сульфатостойкого цемента, шлакопортландцемента и тампонажного портландцемента. При наличии агрессивных вод следует предусматривать цементы, стойкие по отношению к подземным водам.

4.26. Глинизацию (инъекцию глиносиликатных растворов) следует предусматривать в случаях, когда цементация неэкономична или ненадежна из-за наличия агрессивных вод, способных корродировать цемент.

4.27. Смолизацию (инъекцию растворов синтетических смол с отвердителем) следует предусматривать для устройства завес в песчаных (с коэффициентами фильтрации 0,2 — 50 м/сут) и в скальных тонкотрещиноватых и пористых горных породах.

4.28. Силикатизацию (инъекцию двух или одного химических растворов) следует предусматривать для устройства завес в песчаных породах. При этом в песках с коэффициентами фильтрации 2 — 80 м/сут следует предусматривать поочередно нагнетание в поры пород растворов силиката натрия и хлористого кальция, в мелких песках с коэффициентом фильтрации 0,5—2,0 м/сут — одного раствора силиката натрия с добавкой фосфорной или кремнефтористо-водородной кислоты.

4.29. Допускается предусматривать комбинированное применение цементации, глинизации, смолизации и силикатизации.

4.30. Допускаемый градиент напора I_a на инъекционную завесу и ее фильтрационную характеристику при отсутствии специальных экспериментальных данных допускается принимать в зависимости от задаваемой в проекте величины удельного водопоглощения закрепляемых горных пород по СНиП ²²-16-76.

4.31. Выбор расстояния между скважинами (шаг скважин) инъекционной завесы следует производить из условия обеспечения ее сплошности и установленной в проекте плотности (допустимой величины удельного водопоглощения и коэффициента фильтрации тела завесы).

Оптимальное расстояние между скважинами, как правило, следует определять на основании опытных работ. При отсутствии опытных данных расстояние между скважинами допускается определять исходя из величины радиуса распространения инъецируемого раствора r_in, вычисляемого по формуле

(4)

где q_in — расход раствора, нагнетаемого в скважину, м³/ч;

t - продолжительность нагнетания раствора в скважину, ч;

h_in - толщина споя эакрепляемого грунта, м;

a_e - коэффициент неравномерности распространения трещин и пор в горной породе,

е - коэффициент пористости горных пород полученные по формуле (4) значения необходимо уточнять при проведении опытно-производственных работ

432 При проектировании завесы следует устанавливать очередность бурения и инъецирования скважин в ряду по методу последовательного сближения, располагая скважины первой очереди на расстоянии, исключающем их связь по трещинам в процессе нагнетания раствора.

4.33 Устройство инъекционных завес следует предусматривать с поверхности или из горных выработок

4.34. Направление (угол наклона) скважин следует задавать с учетом пересечения наибольшего числа преобладающих водопроводящих трещин и контактов напластовании

4.35. Диаметры буровых скважин при выбранном способе бурения следует назначать в соответствии с их глубиной, составом и строением проходимых пород, а также с учетом обеспечения пропуска требуемых расходов воды и нагнетаемых растворов

Диаметры скважин допускается назначать в пределах 42—91 мм, а при заполнении крупных полостей и пустот вязкими растворами — 91—110 мм

4.36. В песчаных породах вместо бурения скважин допускается предусматривать забивку перфорированных инъекторов с предельной глубиной погружения 12-15 м. Погружение инъекторов на большую глубину следует предусматривать в пробуренные скважины

4.37. При проектировании инъекционных завес давление инъецируемых растворов, как правило, следует устанавливать по данным опытных работ; при их отсутствии допускается устанавливать давление на основании данных выполнения завес в аналогичных условиях

В проекте следует предусматривать необходимые мероприятия для предотвращения прорывов нагнетаемых растворов на поверхность земли или в горные выработки

4.38. При проектировании инъекционных завес кроме настоящих норм необходимо соблюдать требования СНиП 3.02.03-84

ЛЬДОПОРОДНЫЕ ЗАВЕСЫ (ОГРАЖДЕНИЯ)

4.39. Льдопородныв завесы, выполняемые путем искусственного замораживания горных пород, следует предусматривать для защиты подземных (вертикальных, горизонтальных и наклонных) горных выработок в период их проходки в нескальных неустойчивых и трещиноватых скальных водоносных горных породах

При надлежащем обосновании допускается предусматривать применение льдопородных завес для защиты открытых выработок на период разработки

4.40. Границы применимости замораживания горных пород следует определять расчетом в зависимости от скорости фильтрации, температуры и степени минерализации подземных вод и технологии замораживания

4.41 Льдопородные завесы должны быть полностью замкнутыми и заглубляться в устойчивые водоупорные породы

4.42. Толщину льдопородной завесы следует определять статическими расчетами в зависимости от ее назначения, формы и размеров выработки в плане, глубины, а также прочностных характеристик замороженных пород

443 Температуру льдопородной завесы и расстояние между замораживающими скважинами следует устанавливать на основании опытных данных. При отсутствии опытных данных допускается принимать среднюю температуру льдопородной завесы — в пределах 30-40 % температуры холодоносителя, циркулирующего в замораживающих колонках;

расстояние между замораживающими скважинами при однорядном их расположении - в пределах 1—1,5 м, между рядами при многорядном расположении - в пределах 2-3 м

4.44 Мощность холодильной установки следует определять теплотехническими расчетами в зависимости от проектного объема льдопородной завесы

4.45 В проекте следует предусматривать мероприятия по контролю за уровнем подземных вод, температурой горных пород, а также сплошностью и толщиной льдопородной завесы

446 При проектировании льдопородных завес кроме настоящих норм необходимо соблюдать требования СНиП 3.02.03-84 и ВСН 189-78. согласованных Госстроем СССР и утвержденных Министерством транспортного строительства.

6 РЕГУЛИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО СТОКА, ВОДООТВОД

5.1 При регулировании поверхностного стока следует предусматривать:

отвод воды с карьерных и по возможности с шахтных полей водотоков и водоемов,

ограждение карьерных и шахтных попей от попадания в них воды с прилегающей территории,

исключение или сокращение инфильтрации поверхностных вод в горные породы в зоне влияния водопонизительных систем и водоотлива из горных выработок, а также больших скоплений воды в пониженных участках рельефа в пределах шахтных (карьерных) попей, в том числе в мульдах сдвижения земной поверхности

предотвращение разрушения бортов карьера (разреза) и нарушения в нем нормального ведения эксплуатационных работ поверхностными водами из атмосферных осадков, выпадающих непосредственно на площадь открытой выработки, потерь технологических вод и др.

5.2. В проекте системы регулирования поверхностного стока в зависимости от местных условий следует предусматривать нагорные канавы, ограждающие дамбы, плотины, водостоки и водозаборы, спрямление и отвод рек в новое русло, противофильтрационную изоляцию русел в пределах шахтного (карьерного) поля и на прилегающей территории, а также водостоки, сбросные линии и водосборники в открытых выработках, обеспечивающие совместно с проектируемыми мероприятиями по защите от подземных вод охрану горных выработок от внезапных прорывов воды и недопустимых притоков из водных объектов и в то же время охрану водных объектов, имеющих народнохозяйственное значение, от вредного влияния горных выработок

5.3. Обеспеченность расчетных гидролого-метеорологических характеристик для проектирования гидротехнических сооружений систем защиты должна устанавливаться организацией, утверждающей техническое задание

5. 4. Отказ от защиты подземных горных выработок от поверхностных вод должен быть обоснован.

5.5. При проектировании дождевой сети в пределах нагорных канав карьерного или шахтного поля приток дождевых вод следует определять по методу предельных интенсивностей. Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя следует принимать равным 5 годам, для особо ответственных объектов или опасных в от ношении устойчивости бортов выработок —10 годам.