DZIAŁ III. OCENA STATECZNOŚCI BUDOWLI HYDROTECHNICZNYCH - AKT ARCHIWALNY - Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 20 kwietnia 2007 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle hydrotechniczne i ich usytuowanie

§ 29. Obliczanie stateczności i nośności budowli hydrotechnicznych

Obliczanie stateczności i nośności budowli hydrotechnicznych wykonuje się według metod określonych w Polskich Normach dotyczących tych obliczeń.

§ 30. Warunki bezpieczeństwa dla budowli hydrotechnicznych

Budowle hydrotechniczne żelbetowe i kamienne oraz wykonane z betonu słabo zbrojonego posadowione na podłożu nieskalnym powinny spełniać warunki bezpieczeństwa w zakresie:

1)

przekroczenia obliczeniowego oporu granicznego podłoża gruntowego;

2)

poślizgu po podłożu lub w podłożu;

3)

przekroczenia dopuszczalnych wartości osiadań i różnicy osiadań oraz przechylenia;

4)

przebicia hydraulicznego i sufozji gruntu podłoża i przyczółków;

5)

nośności konstrukcji;

6)

wystąpienia nadmiernych ciśnień w podstawie budowli hydrotechnicznej oraz w podłożu.

§ 31. Zakres sprawdzania budowli piętrzących żelbetowych, kamiennych i z betonu słabo zbrojonego

Budowle piętrzące żelbetowe i kamienne oraz wykonane z betonu słabo zbrojonego, posadowione na podłożu skalnym sprawdza się w zakresie:

1)

przekroczenia obliczeniowego oporu granicznego podłoża;

2)

poślizgu po podłożu i w podłożu;

3)

obrotu;

4)

wystąpienia naprężeń rozciągających od strony odwodnej, w poziomie posadowienia, a dla budowli hydrotechnicznych wykonanych z betonu słabo zbrojonego i kamiennych - również w przekrojach powyżej poziomu posadowienia;

5)

wystąpienia nadmiernych ciśnień w podstawie budowli hydrotechnicznej oraz w podłożu;

6)

przebić hydraulicznych w szczelinach podłoża skalnego i przyczółków;

7)

nośności konstrukcji.

§ 32. Zakres sprawdzania ziemnych budowli piętrzących

Ziemne budowle piętrzące sprawdza się w zakresie:

1)

stateczności skarp wraz z podłożem;

2)

gradientów ciśnień filtracyjnych i możliwości przebicia lub sufozji;

3)

chłonności, wydajności drenaży;

4)

wartości osiadań korpusu i odkształceń podłoża budowli hydrotechnicznej;

5)

niebezpieczeństwa wystąpienia poślizgu po podłożu i w podłożu;

6)

niebezpieczeństwa wyparcia słabego gruntu spod budowli hydrotechnicznej.

§ 33. Sprawdzanie możliwości upłynnienia gruntów w podłożu i korpusie budowli piętrzącej

W przypadku występowania w podłożu i korpusie budowli piętrzącej gruntów piaszczystych lub pylastych w stanie luźnym, należy sprawdzić możliwość upłynnienia tych gruntów w wyniku działających obciążeń.

§ 34. Sprawdzanie warunków stateczności według I stanu granicznego nośności budowli hydrotechnicznej

1.

Dla sprawdzenia warunków stateczności według I stanu granicznego nośności budowli hydrotechnicznej, z wyjątkiem skarp budowli hydrotechnicznych ziemnych i zboczy, stosuje się zależność:
^{yn · ^Edest ≤^{m E}stab

gdzie:

E_stab - oznacza obliczeniowe oddziaływania stabilizujące, którymi są:

- obliczeniowy opór graniczny podłoża gruntowego,

- suma rzutów na płaszczyznę poślizgu wszystkich sił od obciążeń obliczeniowych przeciwdziałających przesunięciu, wyznaczonych z uwzględnieniem obliczeniowych wartości parametrów geotechnicznych,

- moment wszystkich sił obliczeniowych przeciwdziałających obrotowi,

- składowa pionowa obciążeń obliczeniowych w poziomie posadowienia przy sprawdzaniu stateczności na wypłynięcie,

E_dest - oznacza obliczeniowe oddziaływania destabilizujące, którymi są odpowiednio:

- obciążenia przekazywane przez fundamenty na podłoże gruntowe,

- składowa styczna wszystkich obciążeń obliczeniowych mogących spowodować przesunięcia budowli hydrotechnicznej w płaszczyźnie poślizgu,

- momenty wszystkich sił obliczeniowych mogących spowodować obrót,

- składowa pionowa wartości obliczeniowej wyporu w poziomie posadowienia przy sprawdzaniu stateczności na wypłynięcie,

γ_n - oznacza współczynnik konsekwencji zniszczenia,

m - oznacza współczynnik korekcyjny.}

2.

Zależność określoną w ust. 1 stosuje się przy sprawdzaniu nośności podłoża gruntowego budowli hydrotechnicznej, poślizgu budowli hydrotechnicznej po podłożu lub w podłożu, obrotu budowli hydrotechnicznej oraz jej wypłynięcia.

3.

Wartość obliczeniową obciążeń, kombinację podstawową i wyjątkową obciążeń oraz wartości obliczeniowe parametrów wytrzymałościowych podłoża gruntowego, obliczeniowy opór graniczny podłoża i wartości współczynnika korekcyjnego ustala się w oparciu o Polskie Normy dotyczące tych wartości.

4.

Współczynnik konsekwencji zniszczenia budowli hydrotechnicznej określa załącznik nr 3 do rozporządzenia, z wyłączeniem budowli hydrotechnicznych na rzekach granicznych, dla których wartość współczynnika konsekwencji zniszczenia ustala się indywidualnie dla każdej budowli, w uzgodnieniu z odpowiednimi służbami państwa sąsiedniego. Współczynnik konsekwencji zniszczenia budowli hydrotechnicznej na wodach granicznych nie może być mniejszy niż podany w załączniku nr 3 do rozporządzenia.

5.

W obliczeniach, o których mowa w ust. 1, uwzględnia się naprężenia efektywne wyznaczane z uwzględnieniem prognozowanych ciśnień wody w porach gruntów podłoża. Jeżeli wyniki prognozy ciśnień wody w porach są niepewne, zależność określoną w ust. 1 sprawdza się zarówno dla warunków pracy bez drenażu, jak i warunków pracy z drenażem, przyjmując odpowiednio całkowite lub efektywne parametry wytrzymałościowe gruntów w podłożu.

6.

Dopuszcza się stosowanie innych metod obliczeń stateczności budowli hydrotechnicznych opartych na rozwiązaniu równań równowagi. Przy stosowaniu innych metod współczynnik pewności powinien spełniać wymagania, o których mowa w § 39 ust. 2.

§ 35. Eliminowanie występowania naprężeń

1.

W budowlach hydrotechnicznych wykonanych z betonu słabo zbrojonego i kamiennych posadowionych na skale wypadkowe wszystkich sił poziomych i pionowych działających na budowlę hydrotechniczną odniesione do dowolnego przekroju poziomego, w tym do podstawy budowli piętrzącej, powinny dla podstawowego układu obciążeń mieścić się w rdzeniu przekroju i spełniać zależność | x | ≤ 1/6 b, która eliminuje występowanie naprężeń rozciągających w korpusie budowli i jej podłożu, gdzie:
x - oznacza odległość położenia wypadkowej od środka przekroju,
b - oznacza szerokość przekroju (podstawy).
Dla budowli hydrotechnicznych żelbetowych powyższy warunek powinien być spełniony w poziomie posadowienia.

2.

W budowlach hydrotechnicznych wykonanych z betonu słabo zbrojonego posadowionych na skale, dla wyjątkowego układu obciążeń, dopuszcza się, aby wypadkowa wszystkich obciążeń obliczeniowych wyszła poza rdzeń przekroju, przy spełnieniu zależności | x | ≤ 1/3 b.

§ 36. Uwzględnianie obciążeń

W przypadku budowli hydrotechnicznych żelbetowych, kamiennych oraz wykonanych z betonu słabo zbrojonego poddanych obciążeniom dynamicznym wywołanym przez urządzenia zainstalowane w tych budowlach piętrzących, wpływ tych obciążeń należy uwzględnić, przyjmując po prawej stronie zależności, o której mowa w § 34 ust. 1, dodatkowy współczynnik równy 0,95. W przypadku budowli piętrzących poddawanych obciążeniom sejsmicznym lub parasejsmicznym oddziaływanie tych obciążeń uwzględnia się przez przyjęcie w zależności, o której mowa w § 34 ust. 1, dodatkowej siły destabilizującej, której wielkość określa się na podstawie przewidywanych przyspieszeń wywołanych tymi obciążeniami.

§ 37. Gradienty ciśnień filtracyjnych w podłożu budowli hydrotechnicznych i korpusie zapór ziemnych

1.

Gradienty ciśnień filtracyjnych występujące w podłożu wszystkich budowli hydrotechnicznych oraz w korpusie zapór ziemnych powinny spełniać zależność:
γ_i · i ≤ i_kr
gdzie:
i - oznacza gradient ciśnień filtracyjnych,
i_kr - oznacza wartości krytyczne gradientu dla danego gruntu,
γ_j - oznacza współczynnik pewności, który niezależnie od klasy budowli wynosi:
γ_i = 1,5 dla podstawowego układu obciążeń,
γ_i= 1,3 dla wyjątkowego układu obciążeń.

2.

Wartości gradientu ciśnienia filtracyjnego należy wyznaczyć dla warunków filtracji ustalonej i nieustalonej, wywoływanej wahaniami stanów wody oraz procesami konsolidacji w gruntach spoistych.

§ 38. Obliczenia posadowienia budowli hydrotechnicznych według stanu granicznego użytkowalności

Obliczenia posadowienia budowli hydrotechnicznych żelbetowych, kamiennych oraz wykonanych z betonu słabo zbrojonego według stanu granicznego użytkowalności przeprowadza się zgodnie z Polskimi Normami dotyczącymi tych obliczeń. Wartości dopuszczalne przemieszczeń ustala się indywidualnie dla każdej budowli zależnie od wymagań stawianych zainstalowanym w budowlach urządzeniom, dopuszczalnych różnic przemieszczeń sąsiednich budowli oraz ich dopuszczalnych odkształceń.

§ 39. Sprawdzanie stateczności skarp budowli hydrotechnicznych ziemnych oraz zboczy

1.

Sprawdzenie stateczności skarp budowli hydrotechnicznych ziemnych oraz zboczy polega na wykazaniu, że jest spełniona zależność:
γ_p E^ch_dest ≤ Ech_stab
gdzie:
E^ch_stab, E^ch_dest - oznaczają charakterystyczne oddziaływania stabilizujące i destabilizujące,
γ E^p

2.

Wartość współczynnika pewności niezależnie od klasy budowli hydrotechnicznej wynosi:
1,5 - dla podstawowego układu obciążeń,
1,3 - dla wyjątkowego układu obciążeń.
Podane wartości współczynnika pewności dotyczą obliczeń wykonywanych dokładnymi metodami, w tym metodami Morgensterna-Price`a, GLE, Spencera, MES, przy przeciętnym rozpoznaniu podłoża; w przypadku dokładnego rozpoznania budowy podłoża w układzie warstw geotechnicznych i przeprowadzenia badań właściwości gruntów spoistych w poszczególnych warstwach podłoża, podane wartości mogą być zmniejszone do wartości 1,3 dla podstawowego układu obciążeń i 1,15 dla wyjątkowego układu obciążeń.

3.

Dla budowli hydrotechnicznych klasy III i IV dopuszcza się wykonywanie obliczeń stateczności metodami uproszczonymi, w tym metodą szwedzką lub metodą dużych brył; przy zastosowaniu metod uproszczonych wartość współczynnika pewności wynosi:
1,3 - dla podstawowego układu obciążeń,
1,1 - dla wyjątkowego układu obciążeń.

4.

Dla budowli hydrotechnicznych klasy I i II parametry wytrzymałościowe gruntów spoistych powinny być wyznaczane na podstawie wyników odpowiednich badań; dla gruntów niespoistych oraz dla gruntów spoistych w budowlach hydrotechnicznych klasy III i IV dopuszcza się stosowanie metod korelacyjnych, w tym wyznaczanie tych parametrów na podstawie wyników sondowania statycznego, dynamicznego lub dylatometrycznego.

5.

Wartości charakterystyczne obciążeń i parametrów geotechnicznych wyznacza się według metod określonych w Polskich Normach dotyczących tych wartości.

6.

W przypadku występowania w korpusie lub bezpośrednio w podłożu pod budowlą hydrotechniczną gruntów spoistych warunki stateczności tej budowli hydrotechnicznej należy sprawdzić dla dwóch przypadków obliczeniowych:

1)

z uwzględnieniem drenażu - wprowadzając do obliczeń występujące ciśnienia wody w porach i efektywne parametry wytrzymałościowe;

2)

bez uwzględnienia drenażu - wprowadzając do obliczeń naprężenia całkowite i parametry wytrzymałościowe wyznaczone w warunkach bez drenażu.

§ 40. Sprawdzanie stateczności zboczy zbiorników

Stateczność zboczy zbiorników sprawdza się z uwzględnieniem przewidywanego zakresu wahań poziomów piętrzenia i prędkości zmian poziomu wody.

§ 41. Prognoza osiadań

Dla określenia nadwyżek wysokości nasypów ziemnych budowli hydrotechnicznych niezbędnych dla utrzymania projektowanej rzędnej korony opracowuje się prognozę osiadań; dla budowli hydrotechnicznych klasy I i II prognozę sporządza się w oparciu o parametry geotechniczne podłoża i materiału użytego do budowy budowli hydrotechnicznych, określone na podstawie wyników badań polowych i laboratoryjnych; dla budowli hydrotechnicznych klas niższych parametry geotechniczne można oznaczyć na podstawie badań polowych określonych w Polskich Normach dotyczących tych badań.

Dz.U.2007.86.579 - AKT ARCHIWALNY - Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 20 kwietnia 2007 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle hydrotechniczne i ich usytuowanie