Как правильно составить и защитить раздел «Водопонижение» в проектной документации по ГОСТ и СП

Раздел «Водопонижение» связывает данные изысканий с расчётом притока, выбором оборудования, защитой соседней застройки и отводом откачанной воды. Для его защиты перед экспертизой нужно показать, откуда взяты исходные параметры, почему выбранная система подходит площадке и как будут контролировать её работу. Ниже — состав обоснований по ГОСТ и СП и порядок проверки проекта для проектировщика и заказчика.

Какие нормы использовать в проекте

Нормативную основу подбирают по задачам раздела. В пояснительной записке полезно рядом с каждым расчётом указывать документ, пункт и принятые допущения: перечень СП сам по себе не объясняет проектное решение.

Задача	Документ	Что обосновать
Исходные данные	СП 47.13330.2016, п. 6.1.7, таблица 6.1; СП 446.1325800.2019, п. 5.9.7	Достаточность и давность изысканий, опытно-фильтрационные работы
Грунты и фильтрационные свойства	ГОСТ 25100-2020, таблица В.4; ГОСТ 23278	Классификацию грунтов и определение водопроницаемости полевыми методами
Проектирование водопонижения	СП 22.13330.2016, раздел 11; СП 250.1325800.2016, разделы 6–7	Требуемое понижение, выбор системы, влияние на площадку и окружающую застройку
Расчёт притока	СП 103.13330.2012, приложение А	Расчётную схему, граничные условия и производительность системы
Организация работ	СП 45.13330.2017, раздел 5, приложение И	Непрерывность откачки, резервирование, пуск, контроль и демонтаж
Наблюдения	СП 22.13330.2016, раздел 12; СП 305.1325800.2017, раздел 6.6	Программу геотехнического и гидрогеологического мониторинга

Для конкретного проекта проверяют действующие редакции документов. Приведённые ниже ссылки на пункты раздела 5 СП 45.13330.2017 соответствуют редакции с изменениями № 1–3; при подготовке документации их следует сверить с изменением № 4. Нумерация раздела 6.6 СП 305.1325800.2017 приведена по первоначальной редакции.

Какие исходные данные приложить

Проект готовят до разработки котлована. Сырость в соседнем подвале или вода в колодце могут быть поводом внимательнее изучить участок, но не заменяют изыскания. Для расчёта нужны сведения о водоносных слоях, напорах, фильтрационных свойствах и водоупорах, включая их устойчивость против прорыва напорных вод (СП 22.13330.2016, п. 9.6).

• Геологические разрезы: положение и мощность слоёв, отметки водоупоров, характеристики грунтов.
• Уровни подземных вод и напоры в затронутых горизонтах, прогноз максимального уровня с учётом сезонных изменений.
• Результаты опытно-фильтрационных работ и принятые коэффициенты фильтрации.
• Химический состав воды, предполагаемое место сброса и условия её отвода.
• План котлована, отметки дна и фундаментов, сведения о соседних зданиях и коммуникациях.

По СП 47.13330.2016, таблице 6.1, гидрогеологические данные используют не старше 2 лет на застроенной и 5 лет на незастроенной территории при неизменности природных условий и техногенных воздействий. Срок считают от окончания изысканий до начала проектирования или корректировки документации. Изменение условий участка требует отдельной проверки пригодности материалов.

Сведения о фильтрационных свойствах грунтов должны быть привязаны к площадке. Для расчёта водопонижения опытно-фильтрационные работы предусматривают по СП 446.1325800.2019, п. 5.9.7; рекомендуемый способ определения коэффициента фильтрации — кустовая откачка. Справочная таблица по названиям грунтов не заменяет результаты полевых исследований.

Расчёты и выбор системы водопонижения

Приток, понижение и границы расчётной схемы

В расчёте показывают исходный и требуемый уровни воды, приток к котловану, распределение понижения и зону влияния системы. Для каждого параметра указывают источник из отчёта об изысканиях и единицы измерения. Расчётные расходы затем связывают с количеством водозаборных точек и производительностью насосов.

Аналитические зависимости из приложения А СП 103.13330.2012 применяют с учётом их допущений. По СП 250.1325800.2016, пп. 6.1.12–6.1.13, аналитический расчёт допустим при соответствии расчётной схемы условиям площадки либо отсутствии данных для схематизации за её пределами; для оценки влияния — только при изометричном контуре. В остальных случаях требуется численное моделирование фильтрации. Выбор метода расчёта также рассматривает СП 22.13330.2016, п. 11.12.

Проектный уровень подземных вод принимают не менее чем на 0,5 м ниже дна котлована, учитывая его подъём за время аварийного отключения (СП 250.1325800.2016, п. 7.1.7; СП 22.13330.2016, п. 11.6). В записке показывают, какая отметка должна поддерживаться системой и какой подъём принят при отказе питания. Глубина скважины и величина понижения уровня — разные параметры.

Как обосновать выбранный метод

Для выбора между иглофильтрами и такой системой, как глубинное водопонижение, сопоставляют проницаемость грунта, требуемое понижение и расположение водоносного слоя. Сравнение должно объяснять технические ограничения вариантов применительно к участку.

Система	Условия применения	Что учитывать в обосновании
Лёгкие иглофильтровые установки	Коэффициент фильтрации 2–50 м/сут; понижение 4–5 м одним ярусом от оси насоса	При 2–5 м/сут нужна песчано-гравийная обсыпка; для большего понижения рассматривают ярусы или другой метод
Вакуумные иглофильтры	Коэффициент фильтрации 0,2–2 м/сут, с меньшей эффективностью — до 5 м/сут; понижение 5–7 м одной ступенью	Обсыпка обязательна; для глин и суглинков не предназначены
Гравитационные скважины с погружными насосами	Коэффициент фильтрации не менее 2 м/сут, требуемое понижение более 4 м	Глубину определяют по водоносному горизонту и требуемому понижению; при меньшей проницаемости рассматривают вакуумные скважины
Открытый водоотлив	Временное осушение поверхностного слоя	В мелких и пылеватых песках учитывают оплывание откосов, суффозию и выпор; резкие понижения недопустимы

Эти условия выбора рассматриваются в СП 45.13330.2017, пп. 5.3–5.6, и СП 250.1325800.2016, пп. 7.2.2, 7.4.1, 7.4.3. При оценке открытого водоотлива в плывунах нужно обосновать устойчивость грунта и меры против выноса частиц, а не выбирать систему только по производительности насоса.

Напор под дном и осадки соседних зданий

Если ниже дна есть напорный горизонт, проверяют водоупорный слой на прорыв по СП 22.13330.2016, п. 9.29. Условие проверки: γ_f·γ_w·H₀ ≤ γ_I·h₀, где γ_f = 1,2. Напор H₀ отсчитывают от подошвы проверяемого водоупора до максимального уровня подземных вод.

В этой формуле γ_w — удельный вес воды, γ_I — средневзвешенный расчётный удельный вес грунта проверяемого и вышележащих слоёв; h₀ — расстояние от дна котлована до подошвы проверяемого слоя. Удельные веса задают в кН/м³, высоты — в метрах. Если устойчивость не обеспечена, предусматривают снижение напора или увеличение пригрузки (СП 22.13330.2016, пп. 9.28–9.29).

Понижение уровня увеличивает давление от собственного веса грунта и может вызвать просадку грунта под соседними зданиями. Зону влияния водопонижения определяют отдельно от зоны влияния самого котлована. При понижении более 2 м нужен расчёт осадок поверхности (СП 22.13330.2016, пп. 11.4, 11.13). До работ обследуют здания в зоне влияния, затем наблюдают за их деформациями.

Я рекомендую начинать проверку проекта с исходных уровней воды и положения водоупоров: без них нельзя обосновать требуемое понижение. Затем я советую сопоставить расчёт с чертежами: фильтры должны работать в нужном горизонте, а насосы — обеспечивать расчётный расход. Отдельно обращаю внимание на резерв и подъём уровня при аварийном отключении. Для защиты раздела я предлагаю заранее собрать ссылки на изыскания, расчёт осадок и программу наблюдений, чтобы каждое решение можно было проверить по документам.

Задать вопрос эксперту

Как заказчику читать рабочий чертёж

Сначала сопоставьте план оборудования с геологическим разрезом, затем — с расчётом и спецификацией. На плане видно, где расположены водозаборные точки; на разрезе — в каком слое работают фильтры и какой уровень воды требуется получить. Так можно проверить согласованность документации, даже не повторяя гидрогеологический расчёт.

• Водозаборные точки. Найдите номера скважин или иглофильтров, расстояния между ними и глубины. Их количество и шаг должны соответствовать расчётной схеме, а фильтровые части — положению водоносного слоя.
• Насосы и трубопроводы. Сверьте расход системы с подбором оборудования, проследите путь воды от водозабора до точки сброса. Проверьте, что рабочее и резервное оборудование различимы в документации.
• Отметки воды. На разрезах должны быть понятны исходный уровень, прогнозный максимальный уровень, проектный пониженный уровень и дно котлована. Сравнивайте именно отметки, а не только длину фильтровой колонны.
• Геологический разрез. Проверьте связь фильтров с водоносными слоями и положение водоупоров. При неоднородном строении участка одинаковая глубина всех точек требует обоснования.
• Контрольные точки. Найдите наблюдательные скважины и места контроля деформаций соседних объектов. Их обозначения должны совпадать с программой мониторинга.

Полезен план расположения оборудования и ожидаемой воронки депрессии. Он позволяет сопоставить зону понижения с соседними фундаментами и коммуникациями. Сам чертёж не заменяет расчёт: принятые на нём глубины, расходы и уровни должны иметь обоснование в записке.

Пример связи проекта с работами — комплекс апартаментов с подземной парковкой. По карточке объекта, выполнено 8 водопонизительных скважин глубиной 16,0 м по проекту Мастерской №2 «Геостройпроект», каждая оборудована насосом ЭЦВ-6-10-50. Эти параметры относятся к данному объекту и не являются типовой схемой для другого котлована.

Эксплуатация, резервирование и отвод воды

Система должна работать непрерывно. В проекте предусматривают два независимых источника электроснабжения, резервные скважины и насосы — 10–25 % в зависимости от срока работы, резервных скважин не менее одной (СП 45.13330.2017, пп. 5.18, 5.24). Для насосов водоотлива резерв составляет 100 % при одном рабочем насосе и 50 % при двух и более.

Пуск каждой скважины и системы в целом связывают с проверкой её работы; пуск системы оформляют актом. В программе эксплуатации указывают порядок измерения уровней, учёта расхода и ведения журнала (СП 45.13330.2017, пп. 5.23, 5.32, 5.35). Темп понижения задают в ППР; затопленный котлован осушают плавно, без резких понижений.

Место сброса и химический состав воды учитывают уже при проектировании (СП 22.13330.2016, пп. 11.2, 11.14). Сброс в ливневую канализацию организуют по договору водоотведения с её владельцем (416-ФЗ, ст. 14). Для сброса в поверхностный водный объект требуется решение о предоставлении водного объекта в пользование (Водный кодекс РФ, ст. 11). Качество сбрасываемой воды контролируют лабораторно не реже 2 раз в месяц.

Водопонижение прекращают постепенно, после завершения подземной части: не ранее окончания нулевого цикла и обратной засыпки пазух, когда сооружение набрало вес и прочность против всплытия. Демонтаж ярусов начинают с нижнего после засыпки (СП 22.13330.2016, п. 9.29; СП 45.13330.2017, п. 5.39).

Программа наблюдений и признаки отклонений

В программе мониторинга указывают расположение наблюдательных скважин, контролируемые уровни и деформации, периодичность замеров, ответственных и порядок действий при отклонениях. Измерения уровня воды и наблюдения за осадками зданий — разные задачи, обе должны быть связаны с прогнозом влияния работ.

По СП 305.1325800.2017, п. 6.6.3, гидрогеологический мониторинг обязателен для сооружений КС-2 и КС-3 при ожидаемом изменении уровня подземных вод, в том числе из-за водопонижения. Состав наблюдений для объекта связывают с прогнозом изменения гидрогеологических условий.

СП 305.1325800.2017, раздел 6.6, предусматривает подготовку наблюдательной сети не менее чем за 1 месяц до работ. На начальном этапе замеры уровня выполняют не реже одного цикла в 7–10 суток; после стабилизации воронки интервал можно увеличить до одного цикла в месяц. Это гидрогеологический мониторинг территории; эксплуатационный контроль системы по приложению И СП 45.13330.2017 включает ежедневные замеры статического и динамического уровней.

«Осушение» устанавливает пьезометры — гидронаблюдательные скважины. За осадками соседних зданий следит независимая организация по прямому договору с заказчиком; инженерные изыскания выполняют партнёры компании. Такое распределение работ нужно учитывать при назначении исполнителей программы наблюдений.

• Рост уровня в наблюдательных скважинах требует проверки фактического понижения и работы системы.
• Оплывание откосов, разжижение дна и вынос частиц водой требуют проверки устойчивости грунта и режима откачки.
• Грифоны в днище и подъём дна требуют проверки напора под водоупором. Для грифонов и суффозии СП 45.13330.2017, п. 5.43, предусматривает включение разгрузочных скважин и пригрузку дна щебнем.

Вода может поступать через стенки котлована и из безнапорного горизонта. Причину отклонений сопоставляют с разрезом и замерами напоров; дальнейшие действия определяют по проекту и ППР. Наблюдения в открытом котловане нужны для контроля принятых решений, а не вместо предварительных изысканий.

Обычное бетонирование в котловане со стоящей водой недопустимо: вода может вымывать цемент и нарушать структуру смеси. Свежий бетон защищают от затопления до набора 30 % проектной прочности. Если осушить котлован невозможно, предусматривают подводное бетонирование методом вертикально перемещаемой трубы по проекту (СП 70.13330.2012, раздел 5.13; СП 45.13330.2017, пп. 11.34–11.35).

Как подготовить ответы на замечания экспертизы

Защита раздела строится на проверяемой связи исходных данных, расчётов и чертежей. На замечание удобно отвечать предметно: какое допущение принято, чем оно подтверждено, какой расчёт выполнен и на каком листе показано решение. Оформление помогает проверить проект, но само по себе не обеспечивает положительное заключение.

Замечание	Что проверить и представить в ответе
Не обоснован выбор метода	Сравнение применимых систем по проницаемости, требуемому понижению и геологическому разрезу; расчёт количества и глубины водозаборных точек
Недостаточно исходных данных	Ссылки на конкретные материалы изысканий, их давность, результаты опытных откачек и обоснование прогнозного уровня
Не оценено влияние на соседей	Границы зоны влияния, обследование зданий, расчёт осадок при понижении более 2 м и программу наблюдений
Не учтён напор под дном	Проверку водоупора на прорыв, расчёт снижения напора либо пригрузки
Нет решения на случай отказа оборудования	Резерв насосов и скважин, схему питания, оценку подъёма уровня при аварийном отключении
Не показан отвод воды	Место сброса, химический состав, схему отвода и основание приёма воды

Перед передачей документации сверьте номера скважин, отметки, расходы и состав оборудования между запиской, планами и спецификацией. В каждом расчётном подразделе оставьте вывод, который объясняет принятое решение. В ответах на замечания укажите, какие расчёты и листы уточнены и как изменения связаны с исходными данными.

Видео о проектной документации

Дополнительный материал о проектной документации и воде в грунте — видеобеседа. При проверке своего проекта сопоставляйте обсуждаемые решения с изысканиями участка, расчётами и применимыми нормами.

Источники

• СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений» — пп. 9.6, 9.28–9.29, разделы 11–12
• СП 250.1325800.2016 «Здания и сооружения. Защита от подземных вод» — разделы 6–7
• СП 103.13330.2012 «Защита горных выработок от подземных и поверхностных вод» — приложение А
• СП 45.13330.2017 «Земляные сооружения, основания и фундаменты» — раздел 5, пп. 11.34–11.35, приложение И; ссылки на раздел 5 приведены по редакции с изменениями № 1–3
• СП 47.13330.2016 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения» — п. 6.1.7, таблица 6.1
• СП 446.1325800.2019 «Инженерно-геологические изыскания для строительства. Общие правила производства работ» — п. 5.9.7
• ГОСТ 25100-2020 «Грунты. Классификация» — таблица В.4
• СП 305.1325800.2017 «Здания и сооружения. Правила проведения геотехнического мониторинга при строительстве» — раздел 6.6, нумерация по первоначальной редакции
• СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции» — раздел 5.13
• Федеральный закон № 416-ФЗ «О водоснабжении и водоотведении» — статья 14
• Водный кодекс РФ — статья 11
• ГОСТ 23278 — полевые методы определения водопроницаемости грунтов.

Наши объекты

Все проекты

Складской комплексЖК "Событие-4" г. МоскваКотлованы под жироуловители