Страницы: 1 2
ИНСТРУКЦИЯ ПО НАБЛЮДЕНИЯМ ЗА СДВИЖЕНИЯМИ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ
И РАСПОЛОЖЕННЫМИ НА НЕЙ ОБЪЕКТАМИ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
В МОСКВЕ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ
РД 07-166-97
ПОСТАНОВЛЕНИЕ
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ГОРНЫЙ И ПРОМЫШЛЕННЫЙ НАДЗОР РОССИИ
17 сентября 1997 г.
N 29
(Д)
УТВЕРЖДЕНА
Постановлением
Госгортехнадзора России
от 17 сентября 1997 года
N 29
Введена в действие
с 17 сентября 1997 года
ПРЕДИСЛОВИЕ
В настоящее время наблюдения за изменением геомеханического
состояния породного массива и деформациями объектов при строительстве
подземных сооружений ведутся различными организациями по ведомственным
инструкциям, предназначенным для решения иных, как правило, более
узких задач. Эти инструкции содержат неодинаковые требования к
точности измерений, различные методики проведения наблюдений и
обработки их результатов. Такие различия делают практически
невозможным сопоставление полученных данных, их обобщение и
использование, что может привести к крупным авариям, особенно в
условиях интенсивного строительства подземных сооружений в плотно
застроенных районах города. Отсюда возникла необходимость составления
единой инструкции, содержащей научно-обоснованные нормы, требования и
методы, позволяющие оперативно оценивать изменение геомеханического
состояния породного массива при строительстве подземных сооружений и
на основании полученной информации своевременно принимать надежные
профилактические и защитные меры.
При составлении настоящей Инструкции были использованы методы,
приборы и инструменты, нормы и требования, содержащиеся в существующих
отраслевых документах, особенно в Инструкции по наблюдениям за
сдвижением горных пород, земной поверхности и подрабатываемыми
сооружениями на угольных и сланцевых месторождениях, согласованной с
Госгортехнадзором СССР 05.03.87 и утвержденной Министерством угольной
промышленности СССР 30.12.87 (М., Недра, 1989). Одновременно в
настоящей Инструкции отражены особенности развития деформационных
процессов при строительстве подземных сооружений и учтена специфика
проведения наблюдений в этих условиях.
Основным отличием настоящей Инструкции от существующих
нормативных документов является то, что составлению проекта
наблюдательной станции предшествует прогноз ожидаемых сдвижений и
деформаций, на основании которого выбираются наиболее надежные для
рассматриваемых условий методы наблюдений, оптимальное расположение
реперов, рациональная частота наблюдений и другие параметры станции,
при которых обеспечивается оперативное получение информации о развитии
деформационных процессов, необходимой для своевременного принятия
профилактических и защитных мер.
Инструкция составлена Институтом проблем комплексного освоения
недр Российской академии наук совместно с Научно-исследовательским,
проектно-изыскательским и конструкторско-технологическим институтом
оснований и подземных сооружений им. Н.М. Герсеванова и Московским
городским трестом геолого-геодезических и картографических работ при
участии Управления развития Генплана г. Москвы и АО "Московский
комитет по науке и технологиям".
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Инструкция по наблюдениям за сдвижениями земной поверхности
и расположенными на ней объектами при строительстве в Москве подземных
сооружений составлена в соответствии с Законом Российской Федерации "О
недрах" от 03.03.95 N 27-ФЗ (ст. 24) и регламентирует условия, порядок
и методы проведения наблюдений за сдвижениями земной поверхности и
расположенными на ней объектами при строительстве в Москве подземных
сооружений, а также способы обработки результатов наблюдений и
требования к их оформлению.
1.2. Инструкция предназначена для специалистов и работников
предприятий, организаций, осуществляющих контроль за влиянием
подземных сооружений на земную поверхность и расположенные на ней
объекты.
1.3. Измерения сдвижений земной поверхности и расположенных на
ней объектов должны проводиться по программе, отвечающей требованиям,
приведенным в разд. 3 - 5 настоящей Инструкции, в целях:
определения абсолютных и относительных величин деформаций и
сравнения их с расчетными и допустимыми значениями;
выявления причин возникновения и степени опасности деформаций для
нормальной эксплуатации объектов;
принятия своевременных мер по борьбе с возникающими деформациями
или устранению их последствий;
уточнения расчетных данных физико-механических характеристик
грунтов;
уточнения методов расчета и установления допустимых и предельных
величин деформаций для различных типов зданий, сооружений и
коммуникаций;
установления эффективности принимаемых профилактических и
защитных мер;
уточнения закономерностей процесса сдвижения горных пород и
зависимостей его параметров от основных влияющих факторов.
Результаты измерений могут быть использованы также при решении
спорных вопросов, связанных с определением причин деформирования
объектов и степени влияния на них подземных сооружений.
Программа проведения измерений составляется организацией (имеющей
соответствующую лицензию), производящей измерения, на основе
технического задания, выдаваемого проектно-изыскательской или
научно-исследовательской организацией по согласованию с организациями,
осуществляющими строительство или эксплуатацию сооружений и объектов.
Составление программы проведения наблюдений за деформациями толщи
горных пород и расположенными в ней объектами должно производиться с
участием специалистов-геомехаников.
Необходимость в проведении наблюдений должна определяться
проектно-изыскательской или научно-исследовательской организацией в
зависимости от ожидаемых деформаций земной поверхности, характера и
состояния объектов, расположенных в зоне влияния подземного
сооружения. Наблюдения проводятся в обязательном порядке при
строительстве подземных сооружений на глубинах более пяти метров и
вблизи особо ответственных объектов с повышенным риском эксплуатации.
В спорных ситуациях вопрос о проведении наблюдений и интерпретации их
результатов решается органами исполнительной власти города и
Госгортехнадзора России с учетом рекомендаций независимой экспертизы.
1.4. Наблюдения за сдвижениями земной поверхности, толщи пород и
расположенными там объектами должны вестись с начала строительства
подземных сооружений и в первые годы их эксплуатации до стабилизации
деформаций.
1.5. Организация и проведение наблюдений должны осуществляться в
несколько этапов. Вначале составляется прогноз ожидаемых сдвижений и
оцениваются возможные последствия строительства подземных сооружений.
Затем составляется проект наблюдательной станции, в котором излагаются
цели и задачи измерений, намечается размещение стенных и грунтовых
реперов, разрабатывается календарный план измерений, выбираются
приборы и методы измерений в зависимости от прогноза ожидаемых
сдвижений, экономической целесообразности и имеющихся в наличии
материалов и инструментов. После этого производится вынос проекта
наблюдательной станции в натуру. Непосредственные измерения и
обработка их результатов должны выполняться в соответствии с проектом
и с учетом характера и скорости развития деформационных процессов. При
необходимости изменения частоты и методики измерений, расположения
реперов и других элементов проекта подготавливается соответствующее
обоснование. По результатам наблюдений составляются оперативные и
итоговые отчеты, которые передаются заказчику.
1.6. При выполнении полевых работ по измерению сдвижений и
деформаций кроме требований настоящей Инструкции следует соблюдать
требования других действующих нормативных документов, относящихся к
безопасности ведения геодезических, строительных и горных работ (СНиП
3.01.03-84 "Геодезические работы в строительстве", СНиП 1-4-80
"Техника безопасности в строительстве", Положение о порядке и контроле
безопасного ведения горных работ в опасных зонах, согласованное с
Госгортехнадзором России письмом от 26.02.93 N 01-17/70).
2. ПОНЯТИЯ, ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СДВИЖЕНИЯ
ГОРНЫХ ПОРОД, ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ И СООРУЖЕНИЙ,
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В НАСТОЯЩЕЙ ИНСТРУКЦИИ
2.1. Абсолютная величина горизонтального сдвижения земной
поверхности (на данный момент времени) - его полная величина,
получаемая по отношению к исходным геодезическим знакам, установленным
вне зоны влияния подземного сооружения.
2.2. Активизация сдвижения толщи пород и земной поверхности -
изменение характера распределения и величин сдвижений и деформаций
земной поверхности и грунтовой толщи при строительстве сооружения в
зоне влияния ранее пройденных выработок по сравнению со сдвижениями и
деформациями от одиночного сооружения, возводимого в ненарушенном
горными работами породном массиве.
2.3. Вероятные сдвижения и деформации - величины сдвижений и
деформаций, определяемые на основании недостаточно полной информации о
горно-геологических условиях возведения подземного сооружения.
2.4. Вертикальные деформации земной поверхности (наклоны,
кривизна) - деформации земной поверхности в вертикальной плоскости,
вызванные неравномерностью вертикальных сдвижений.
2.5. Вертикальные перемещения основания фундамента - осадки,
происходящие под влиянием горных работ, а также в результате
уплотнения грунта под воздействием внешних нагрузок и в отдельных
случаях собственной массы грунта; просадки, происходящие в результате
уплотнения под воздействием как внешних нагрузок и собственной массы
грунта, так и дополнительно с ними действующих факторов (замачивание
просадочного грунта, оттаивание ледовых прослоек в замерзшем грунте и
т.п.); набухания и усадки, связанные с изменением объема некоторых
видов глинистых грунтов при изменении их влажности, температуры
(морозное пучение) или воздействия химических веществ.
2.6. Главные сечения мульды сдвижения - вертикальные сечения
мульды вдоль и поперек подземного сооружения, проходящие через точки с
максимальными оседаниями земной поверхности.
2.7. Горизонтальные деформации растяжения или сжатия - деформации
земной поверхности в горизонтальной плоскости, вызванные
неравномерностью горизонтальных сдвижений.
В точках мульды сдвижения различают горизонтальные деформации:
в продольном направлении, эпсилон ;
х
в поперечном направлении, эпсилон ;
у
в направлениях, параллельных продольному, эпсилон ;
х1
в направлениях, параллельных поперечному, эпсилон ;
у1
в заданном направлении, эпсилон .
лямбда
2.8. Горизонтальное сдвижение земной поверхности (мм) -
горизонтальная составляющая вектора сдвижения точки в мульде сдвижения
земной поверхности.
В точках мульды различают горизонтальные сдвижения:
в продольном направлении, кси ;
х
в поперечном направлении, кси ;
у
в направлении, параллельном продольному, кси ;
х1
в направлении, параллельном поперечному, кси ;
у1
в заданном направлении, кси .
лямбда
2.9. Граничные углы - внешние относительно выработанного
пространства углы, образованные на вертикальных разрезах по главным
сечениям мульды сдвижения горизонтальными линиями и линиями,
соединяющими границу выработки с границей зоны влияния горных работ на
земной поверхности.
2.10. Граница зоны влияния подземного сооружения или граница
мульды сдвижения - контур зоны на земной поверхности, определяемый по
-3
граничным углам или по деформациям: наклона 0,5 х 10 , растяжения 0,5
-3
х 10 , при длинах интервалов 15 - 20 м.
2.11. Граница зоны опасного влияния подземных горных работ -
контур зоны опасного сдвижения земной поверхности, определяемый по
углам сдвижения или критическим деформациям.
2.12. График сдвижений и деформаций земной поверхности - линии,
изображающие в определенном масштабе распределение величин сдвижений и
деформаций земной поверхности на профильной линии.
Различают графики:
а) оседания;
б) горизонтального сдвижения;
в) наклонов мульды сдвижения;
г) горизонтальных деформаций (растяжений, сжатий);
д) кривизны мульды сдвижения;
е) скорости оседания.
2.13. Деформация горной выработки (котлована) - изменение ее
формы и размеров под действием нагрузок.
2.14. Деформационная марка - геодезический знак, жестко
укрепленный на конструкции здания или сооружения (фундаменте, колонне,
стене), меняющий свое положение вследствие осадки, просадки, подъема,
сдвига, крена или горизонтального перемещения фундамента.
2.15. Длина полумульды - расстояние в главном сечении на
продольном или поперечном разрезе между границей мульды и точкой
пересечения с земной поверхностью линии, проведенной под углом полных
сдвижений (при полной подработке) или под углом максимального оседания
(при неполной подработке). Участок плоского дна при расчете сдвижений
и деформаций в длину полумульды не включается.
Различают длины полумульд (м):
в продольном направлении, L ;
1
в поперечном направлении, L .
2
2.16. Допустимые деформации земной поверхности (основания
сооружений) - деформации, могущие вызвать такие повреждения в
сооружениях, при которых для дальнейшей эксплуатации их по прямому
назначению достаточно проведения текущих наладочных и ремонтных работ.
2.17. Зона опасного влияния подземных горных работ - часть мульды
сдвижения, на которой в результате влияния горных работ возникают
деформации, опасные для зданий, сооружений и природных объектов.
2.18. Зона трещин и провалов на земной поверхности - часть мульды
сдвижения, на которой в результате влияния горных работ возникают
трещины и провалы.
2.19. Зона трещин и разломов горных пород - часть области
сдвижения горных пород, подвергшаяся сдвижению в форме прогиба и
сдвига с образованием трещин.
2.20. Зона обрушения горных пород - часть области сдвижения
горных пород, подвергшаяся обрушению.
2.21. Зона прогиба - часть области сдвижения горных пород,
подвергшаяся сдвижению в форме прогиба слоев без разрыва их
сплошности.
2.22. Исходный репер - репер, заложенный в районе наблюдательной
станции на участке, не подвергающемся сдвижению и служащий для
передачи отметки на опорные реперы станции.
2.23. Коэффициент запаса устойчивости - отношение суммы
удерживающих сил к сумме сдвигающих.
2.24. Коэффициент подработанности земной поверхности - отношение
фактического размера выработанного пространства к минимальному
размеру, при котором наступает полная подработка земной поверхности.
Различают коэффициенты подработанности:
в продольном направлении, n ;
1
в поперечном направлении, n .
2
При полной подработке земной поверхности коэффициенты
подработанности в продольном и поперечном направлениях равны или
больше единицы.
2.25. Крен фундамента - деформация в результате неравномерной
осадки, просадки, подъема и т.п., характеризующая разность
вертикальных перемещений точек, отнесенных к расстоянию между ними.
2.26. Кривизна мульды сдвижения (размерность 1/м) - отношение
разности наклонов двух соседних интервалов мульды к полусумме длин
этих интервалов. Различают кривизну мульды, определенную
непосредственно по данным измерений и полученную по сглаженной кривой
оседания. В точках мульды различают кривизну:
в продольном направлении, К ;
х
в поперечном направлении, К ;
у
в направлении, параллельном продольному, К ;
у1
в направлении, параллельном поперечному, К ;
х1
в заданном направлении, К .
лямбда
2.27. Критические деформации земной поверхности - величины
деформаций земной поверхности, принятые для определения границ зоны
опасного влияния подземных горных работ и углов сдвижения: кривизна К
-3 -3
= 0,2 х 10 , 1/м, наклон i = 4 х 10 , горизонтальное растяжение
-3
эпсилон = 2 х 10 , при длинах интервалов 15 - 20 м.
2.28. Максимальные горизонтальные деформации - наибольшие
сжатия и растяжения интервалов мульды при закончившемся процессе
сдвижения.
В точках мульды различают максимальные сжатия и растяжения:
в продольном направлении, эпсилон ;
max,х
в поперечном направлении, эпсилон ;
max,у
в направлении, параллельном продольному, эпсилон ;
max,х1
в направлении, параллельном поперечному, эпсилон ;
max,у1
в заданном направлении, эпсилон .
лямбда
2.29. Максимальное горизонтальное сдвижение (мм) - наибольшая
горизонтальная составляющая векторов сдвижения точек при закончившемся
процессе сдвижения.
В точках мульды различают максимальные горизонтальные сдвижения:
в продольном направлении, кси ;
max,х
в поперечном направлении, кси ;
max,у
в направлении, параллельном продольному, кси ;
max,х1
в направлении, параллельном поперечному, кси ;
max,у1
в заданном направлении, кси .
лямбда
2.30. Максимальная кривизна мульды сдвижения (1/м) - наибольшая
кривизна мульды при закончившемся процессе сдвижения.
В точках мульды различают максимальную кривизну:
в продольном направлении, К ;
max,х
в поперечном направлении, К ;
max,у
в направлении, параллельном продольному, К ;
max,х1
в направлении, параллельном поперечному, К ;
max,у1
в заданном направлении, К .
max лямбда
2.31. Максимальное оседание (мм) - наибольшая вертикальная
составляющая векторов сдвижения точек при закончившемся процессе
сдвижения.
Различают максимальные оседания:
при полной подработке, эта ;
о
при неполной подработке, эта .
m
2.32. Максимальные наклоны мульды сдвижения - наибольшие наклоны
интервалов мульды сдвижения при закончившемся процессе сдвижения.
В точках мульды различают максимальные наклоны:
в продольном направлении, i ;
max,х
в поперечном направлении, i ;
max,у
в направлении, параллельном продольному, i ;
max,х1
в направлении, параллельном поперечному, i ;
max,у1
в заданном направлении, i .
max лямбда
2.33. Маяк - приспособление для наблюдения за развитием трещин:
гипсовая или алебастровая плитка, прикрепляемая к обоим краям трещин
на стене или потолке; две стеклянные или плексигласовые пластинки,
имеющие риски для измерения величины раскрытия трещины и др.
2.34. Меры охраны объектов от вредного влияния горных разработок
- мероприятия, направленные на уменьшение вредного влияния горных
работ на здания, сооружения и природные объекты, в целях устранения
причин нарушения нормальной эксплуатации объектов, могущих вызвать
несчастные случаи.
2.35. Минимальный радиус кривизны (м) - радиус кривизны в точке
сдвижения с максимальной кривизной.
в продольном направлении, R ;
min,х
в поперечном направлении, R ;
min,у
в направлении, параллельном продольному, R ;
min,х1
в направлении, параллельном поперечному, R ;
min,у1
в заданном направлении, R .
min лямбда
2.36. Мульда сдвижения земной поверхности - участок земной
поверхности, подвергшийся сдвижению под влиянием горных работ.
2.37. Наблюдательная станция - совокупность реперов, заложенных
по определенной системе на земной поверхности, в сооружениях или в
подземных выработках в целях проведения наблюдений за сдвижением
земной поверхности, сооружений или горных пород в толще. Различают
типовые (рядовые и долговременные) и специальные наблюдательные
станции.
2.38. Наклоны интервалов в мульде сдвижения - отношение разности
оседаний двух соседних точек мульды к расстоянию между ними.
В точках мульды различают наклоны:
в продольном направлении, i ;
х
в поперечном направлении, i ;
у
в направлении, параллельном продольному, i ;
х1
в направлении, параллельном поперечному, i ;
у1
в заданном направлении, i .
лямбда
2.39. Нарушение устойчивости горной выработки, котлована или
сооружения - состояние, когда их деформации превосходят допустимые
значения, при которых дальнейшая эксплуатация объектов затруднена и
может представлять опасность для жизни людей.
2.40. Неполная серия наблюдений - комплекс измерений, в
результате которых определяется положение всех или части реперов в
одной из плоскостей: в горизонтальной или вертикальной, может включать
или не включать определение положения трещин.
2.41. Опорный репер - репер профильной линии, заложенный на
участке наблюдательной станции, не подвергающемся сдвижению, и
служащий исходным для наблюдения на данной профильной линии.
2.42. Оседание земной поверхности эта (мм) - вертикальная
составляющая вектор |