5.3.1 Для обоснования надежности и безопасности гидротехнических сооружений должны выполняться расчеты гидравлического, фильтрационного и температурного режимов, а также напряженно-деформированного состояния системы «сооружение - основание» на основе применения современных, главным образом, численных методов механики сплошной среды с учетом реальных свойств материалов и пород оснований.
5.3.2 Обеспечение надежности системы «сооружение - основание» должно обосновываться результатами расчетов по методу предельных состояний их прочности (в том числе фильтрационной), устойчивости, деформаций и смещений.
Расчеты необходимо производить по двум группам предельных состояний:
по первой группе (потеря несущей способности и (или) полная непригодность сооружений, их конструкций и оснований к эксплуатации) - расчеты общей прочности и устойчивости системы «сооружение-основание», общей фильтрационной прочности оснований и грунтовых сооружений, прочности отдельных элементов сооружений, разрушение которых приводит к прекращению эксплуатации сооружений; расчеты перемещений конструкций, от которых зависит прочность или устойчивость сооружений в целом и др.;
по второй группе (непригодность к нормальной эксплуатации) - расчеты местной, в том числе фильтрационной, прочности оснований и сооружений, перемещений и деформаций, образования или раскрытия трещин и строительных швов; расчеты прочности отдельных элементов сооружений, не относящиеся к расчетам по предельным состояниям первой группы.
5.3.3 При расчетах гидротехнических сооружений, их конструкций и оснований надлежит соблюдать следующее условие, обеспечивающее недопущение наступления предельных состояний:
     (1)
где γlc - коэффициент сочетания нагрузок, принимаемый:
при расчетах по первой группе предельных состояний:
- для основного сочетания нагрузок и воздействий в период нормальной эксплуатации - 1,00;
- то же, для периода строительства и ремонта-0,95;
для особого сочетания нагрузок и воздействий:
- при особой нагрузке, в том числе сейсмической на уровне проектного землетрясения (ПЗ), годовой вероятностью 0,01 и менее - 0,95;
- при особой нагрузке, кроме сейсмической, годовой вероятностью 0,001 и менее -0,90;
- при сейсмической нагрузке уровня максимального расчетного землетрясения (МРЗ) - 0,85;
при расчетах по второй группе предельных состояний - 1,00.
Примечание - В основное сочетание нагрузок и воздействий в период нормальной эксплуатации, как правило, включают временные кратковременные нагрузки годовой вероятностью более 0,01.
F- расчетное значение обобщенного силового воздействия (сила, момент, напряжение), деформации или другого параметра, по которому производится оценка предельного состояния, определенное с учетом коэффициента надежности по нагрузке γƒ (см. 5.3.4);
R - расчетное значение обобщенной несущей способности, деформации или другого параметра (при расчетах по первой группе предельных состояний - расчетное значение; при расчетах по второй группе предельных состояний - нормативное значение), устанавливаемого нормами проектирования отдельных видов гидротехнических сооружений, определенное с учетом коэффициентов надежности по материалу γm или грунту γg и условий работы γc (см. 5.3.5);
γn - коэффициент надежности по ответственности сооружения, принимаемый:
при расчетах по предельным состояниям первой группы:
для класса сооружений:
I -1,25;
II -1,20;
III - 1,15;
IV-1,10;
при расчетах по предельным состояниям второй группы - 1,00.
При расчете устойчивости естественных склонов значение γn следует принимать:
- как для сооружения, которое может прийти в непригодное для эксплуатации состояние в случае разрушения склона;
- в остальных случаях - 1,00.
5.3.4 Расчетное значение нагрузки определяют умножением нормативного значения нагрузки на соответствующий коэффициент надежности по нагрузке y/-
Нормативные значения нагрузок следует определять по нормативным документам на проектирование отдельных видов гидротехнических сооружений, их конструкций и оснований.
Значения коэффициентов надежности по нагрузке γf,- при расчетах по предельным состояниям первой группы следует принимать в соответствии с обязательным приложением Д.
5.3.5 Значения коэффициентов надежности по материалу γm и грунту γg применяемых для определения расчетных сопротивлений материалов и характеристик грунтов, устанавливаются нормами на проектирование отдельных видов гидротехнических сооружений, их конструкций и оснований.
Значения коэффициента условий работы ус, учитывающего тип сооружения, конструкции или основания, вид материала, приближенность расчетных схем, вид предельного состояния и другие факторы, устанавливаются нормативными документами на проектирование отдельных видов гидротехнических сооружений, их конструкций и оснований.
Коэффициенты γm, γg, γc применяются в качестве сомножителя в расчетном значении R в числителе формулы (1).
5.3.6 Расчеты гидротехнических сооружений, их конструкций и оснований по предельным состояниям второй группы следует производить с коэффициентом надежности по нагрузке γf, а также с коэффициентами надежности по материалу γm и грунту γg равными 1,0, за исключением случаев, которые установлены нормативными документами на проектирование отдельных видов гидротехнических сооружений, конструкций и оснований.
5.3.7 Гидротехнические сооружения, их конструкции и основания, как правило, надлежит проектировать таким образом, чтобы условие (1) недопущения наступления предельных состояний соблюдалось на всех этапах их строительства и эксплуатации, в том числе и в конце назначенного срока их службы.
Назначенные сроки службы основных гидротехнических сооружений в зависимости от их класса должны быть не менее расчетных сроков службы, которые принимают равными:
для сооружений I и II классов -100 лет;
        »         »       III и IV »  - 50 лет.
При надлежащем технико-экономическом обосновании назначенный срок службы отдельных конструкций и элементов сооружения, разрушение которых не влияет на сохранность напорного фронта гидроузла, допускается уменьшать. При этом проектом должны быть предусмотрены технические решения, обеспечивающие восстановление разрушенных и ремонт поврежденных конструкций и элементов сооружения.
5.3.8 Расчеты конструкций и сооружений, как правило, следует производить с учетом нелинейных и неупругих деформаций, влияния трещин и неоднородности материалов, изменения физико-механических характеристик строительных материалов и грунтов основания во времени, поэтапности возведения и нагружения сооружений.
5.3.9 Оценка надежности и безопасности гидротехнических сооружений осуществляется с использованием метода предельных состояний, основные положения которого изложены в 5.3.1-5.3.8. Выбор предельных состояний и методов расчета гидротехнических сооружений осуществляется в соответствии с нормами проектирования отдельных видов сооружений и конструкций.
С целью более полного раскрытия неопределенностей по факторам, определяющим надежность и безопасность гидротехнических сооружений и конструкций, уточнения расчетных характеристик и расчетных схем, сочетаний нагрузок и воздействий, а также предельных состояний и оптимизации проектирования по методу предельных состояний допускается применение вероятностного анализа для обоснования принимаемых технических решений системы «сооружение - основание».
Вероятностную оценку допускается осуществлять с целью более полного раскрытия неопределенностей по факторам, определяющим надежность и безопасность сооружений и конструкций, уточнения расчетных характеристик, расчетных схем, сочетаний нагрузок и воздействий, а также предельных состояний.
Для напорных гидротехнических сооружений I-III классов расчетные значения вероятностей возникновения аварий не должны превышать значений, которые приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Допускаемые значения вероятностей возникновения аварий на напорных гидротехнических сооружениях I- III классов, 1/год
Класс сооружения    Вероятность возникновения аварии
I    5- 10-5
II    5- 10-4
III    3-10-3
5.3.10 Основные технические решения, определяющие надежность и безопасность гидротехнических сооружений I и II классов, наряду с расчетами должны обосновываться научно-исследовательскими, в том числе экспериментальными, работами, результаты которых следует приводить в составе проектной документации.