СНиП 2.02.02-85 Основания гидротехнических сооружений.
СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА
ОСНОВАНИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ
___________________________________________________________
Дата введения 1987-01-01
РАЗРАБОТАНЫ ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева (канд. техн. наук А.К.Пак - руководитель темы; кандидаты техн. наук А.Н.Марчук, Д.Д.Сапегин и Р.А.Ширяев; Т.Ф.Липовецкая; доктора техн. наук А.Л.Гольдин и А.А.Храпков; кандидаты техн. наук Э.A.Фрейберг и В.Н.Жиленков; д-р техн. наук Л.В.Горелик), институтом Гидропроект им. С.Я.Жука (канд. техн. наук Ю.А.Фишман; проф., д-р техн. наук Ю.К.Зарецкий; кандидаты техн. наук Ю.Б.Мгалобелов и И.С.Ронжин; А.Г.Осколков и P.P.Тиздель), институтом Гидроспецпроект (канд. техн. наук Л.И.Малышев; А.В.Попов) Минэнерго СССР, институтом Гипроречтранс Минречфлота РСФСР (проф., д-р техн. наук В.Б.Гуревич; канд. техн. наук В.Э.Даревский), Ленморниипроектом (кандидаты техн. наук Л.А.Уваров, Л.Ф.Златоверховников и Ф.А.Мартыненко) и ОИИМФ Минморфлота СССР (проф., д-р техн. наук П.И.Яковлев), ЛПИ им. М.И.Калинина Минвуза РСФСР (проф., д-р техн. наук П.Л.Иванов; проф., канд. техн. наук А.Л.Можевитинов).
ВНЕСЕНЫ Минэнерго СССР.
ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Главтехнормированием Госстроя СССР (О.Н.Сильницкая и В.А.Кулиничев).
УТВЕРЖДЕНЫ постановлением Госстроя СССР от 12 декабря 1985 г. N 219.
С введением в действие СНиП 2.02.02-85 "Основания гидротехнических сооружений" с 1 января 1987 г. утрачивает силу СНиП II-16-76 "Основания гидротехнических сооружений".
СНиП 2.02.02-85* является переизданием СНиП 2.02.02-85 с изменением N 1, утвержденным Постановлением Госстроя России от 30 июня 2003 г. N 131.
Разделы, пункты, таблицы, формулы, в которые внесены изменения, отмечены в настоящих строительных нормах и правилах звездочкой.
* Настоящие нормы распространяются на проектирование оснований гидротехнических сооружений речных, морских и мелиоративных, в том числе сооружений на континентальном шельфе.
При проектировании оснований гидротехнических сооружений, предназначенных для строительства в сейсмических районах, в условиях распространения вечномерзлых, просадочных, пучинистых, набухающих, биогенных, засоленных грунтов и карста, следует соблюдать также нормы и правила, предусмотренные соответствующими нормативными документами, утвержденными или согласованными с Госстроем России.
Примечание. Под основанием следует понимать область грунтового массива (в том числе береговые примыкания, откосы и склоны), которая взаимодействует с сооружением и в которой в результате возведения и эксплуатации сооружения изменяются напряженно-деформированное состояние и фильтрационный режим.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Основания гидротехнических сооружений следует проектировать на основе и с учетом:
результатов инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий и исследований, содержащих данные о структуре, физико-механических и фильтрационных характеристиках отдельных зон массива грунта, уровнях воды в грунте, областях ее питания и дренирования;
данных о сейсмической активности района возведения сооружения;
опыта возведения гидротехнических сооружений в аналогичных инженерно-геологических условиях;
данных, характеризующих возводимое гидротехническое сооружение (типа, конструкции, размеров, порядка возведения, действующих нагрузок, воздействий, условий эксплуатации и т.д.) ;
местных условий строительства;
технико-экономического сравнения вариантов проектных решений и принятия оптимального варианта, обеспечивающего рациональное использование прочностных и деформационных свойств грунтов основания и материала возводимого сооружения при наименьших приведенных затратах.
1.2*. При проектировании оснований гидротехнических сооружений должны быть предусмотрены решения, обеспечивающие надежность, долговечность и экономичность сооружений на всех стадиях их строительства и эксплуатации. Для этого при проектировании следует выполнять:
оценку инженерно-геологических условий строительной площадки и прогноз их изменения;
расчет несущей способности основания и устойчивости сооружения;
расчет местной прочности основания;
расчет устойчивости естественных и искусственных склонов и откосов, примыкающих к сооружению;
расчет деформаций системы сооружение-основание в результате действия собственного веса сооружения, давления воды, грунта и т.п. и изменения физико-механических (деформационных, прочностных и фильтрационных) свойств грунтов в процессе строительства и эксплуатации сооружения, в том числе с учетом их промерзания и оттаивания;
определение напряжений в основании и на контакте сооружения с основанием и их изменений во времени;
расчет фильтрационной прочности основания, противодавления воды на сооружение и фильтрационного расхода, а также при необходимости - объемных фильтрационных сил и изменения фильтрационного режима при изменении напряженного состояния основания;
разработку инженерных мероприятий, обеспечивающих несущую способность оснований и устойчивость сооружения, требуемую долговечность сооружения и его основания, а также при необходимости - уменьшение перемещений, улучшение напряженно-деформированного состояния системы сооружение-основание, снижение противодавления и фильтрационного расхода;
разработку инженерных мероприятий, направленных на охрану или улучшение окружающей среды.
1.3. По материалам инженерно-геологических изысканий и исследований должны быть установлены происхождение грунтов основания, их структура, физико-механические и фильтрационные свойства, гидрогеологическая обстановка и т.п. На основе этих данных должны составляться инженерно-геологические и расчетные схемы (модели) основания.
Примечание. Если между временем завершения изысканий и началом строительства перерыв составил более пяти лет, следует, как правило, проводить дополнительные инженерно-геологические изыскания и исследования.
1.4*. Нагрузки и воздействия на основание должны определяться расчетом исходя из совместной работы сооружения и основания в соответствии с требованиями СНиП 33-01-2003.
1.5*. Расчеты оснований гидротехнических сооружений следует производить по двум группам предельных состояний.
Расчеты по первой группе должны выполняться с целью недопущения следующих предельных состояний:
потери основанием несущей способности, а сооружением - устойчивости;
нарушений общей фильтрационной прочности нескальных оснований, а также местной фильтрационной прочности скальных и нескальных оснований в тех случаях, когда они могут привести к появлению сосредоточенных водотоков, локальным разрушениям основания и другим последствиям, исключающим возможность дальнейшей эксплуатации сооружения;
нарушений противофильтрационных устройств в основании или их недостаточно эффективной работы, вызывающих недопустимые потери воды из водохранилищ и каналов или подтопление и заболачивание территорий, обводнение склонов и т.д.;
неравномерных перемещений различных участков основания, вызывающих разрушения отдельных частей сооружений, недопустимые по условиям их дальнейшей эксплуатации (нарушение ядер, экранов и других противофильтрационных элементов земляных плотин и дамб, недопустимое раскрытие трещин бетонных сооружений, выход из строя уплотнений швов и т.п.) .
По предельным состояниям первой группы следует также выполнять расчеты прочности и устойчивости отдельных элементов сооружений, а также расчеты перемещений конструкций, от которых зависит прочность или устойчивость сооружения в целом или его основных элементов (например, анкерных опор шпунтовых подпорных стен).
Расчеты по второй группе должны выполняться с целью недопущения следующих предельных состояний:
нарушений местной прочности отдельных областей основания, затрудняющих нормальную эксплуатацию сооружения (повышения противодавления, увеличения фильтрационного расхода, перемещений и наклона сооружений и др.) ;
потери устойчивости склонов и откосов, вызывающих частичный завал канала или русла, входных отверстий водоприемников и другие последствия;
проявлений ползучести и трещинообразования грунта.
Примечания: 1. Если потеря устойчивости склонов может привести сооружение в состояние, непригодное к эксплуатации, расчеты устойчивости таких склонов следует производить по предельным состояниям первой группы.
2. При наличии соответствующих данных рекомендуется использовать вероятностные методы расчетов.
1.6. При проектировании оснований сооружений I-III классов необходимо предусматривать установку контрольно-измерительной аппаратуры (КИА) для проведения натурных наблюдений за состоянием сооружений и их оснований как в процессе строительства, так и в период их эксплуатации для оценки надежности системы сооружение-основание, своевременного выявления дефектов, предотвращения аварий, улучшения условий эксплуатации, а также для оценки правильности принятых методов расчета и проектных решений. Для сооружений IV класса и их оснований, как правило, следует предусматривать визуальные наблюдения.
Примечания: 1. Для портовых сооружений III класса при обосновании установку КИА допускается не предусматривать.
2. Установка КИА на сооружениях IV класса и их основаниях допускается при обосновании в сложных инженерно-геологических условиях и при использовании новых конструкций сооружений.
1.7. Состав и объем натурных наблюдений должны назначаться в зависимости от класса сооружений, их конструктивных особенностей и новизны проектных решений, геологических, гидрогеологических, геокриологических, сейсмических условий, способа возведения и требований эксплуатации. Наблюдениями, как правило, следует определять:
осадки, крены и горизонтальные смещения сооружения и его основания;
температуру грунта в основании;
пьезометрические напоры воды в основании сооружения;
расходы воды, фильтрующейся через основание сооружения;
химический состав, температуру и мутность профильтровавшейся воды в дренажах, а также в коллекторах;
эффективность работы дренажных и противофильтрационных устройств;
напряжения и деформации в основании сооружения;
поровое давление в основании сооружения;
сейсмические воздействия на основание.
Для сооружений IV класса инструментальные наблюдения, если они предусмотрены проектом, допускается ограничить наблюдениями за фильтрацией в основании, осадками и смещениями сооружения и его основания.
1.8*. При проектировании оснований гидротехнических сооружений должны быть предусмотрены инженерные мероприятия по охране окружающей среды, в том числе по защите окружающих территорий от затопления и подтопления, от загрязнения подземных вод промышленными стоками, а также по предотвращению оползней береговых склонов и других негативных процессов.
2. НОМЕНКЛАТУРА ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ
И ИХ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
2.1. Номенклатуру грунтов оснований гидротехнических сооружений и их физико-механические характеристики следует устанавливать согласно требованиям ГОСТ 25100-95, СНиП 2.02.01-83* и с учетом указаний настоящего раздела.
Таблица 1
|
|
|
|
|
| Физико-механические характеристики грунтов
| |||
Классификационная характеристика грунтов основания | плотность сухого грунта (в массиве) , т/м | коэффициент пористости (в массиве) | сопротивление одноосному растяжению породных блоков в водонасыщенном состоянии , МПа (кгс/см ) | модуль деформации грунта (в массиве) , 10 МПа (10 кгс/см ) |
А. Скальные |
|
|
|
|
Скальные [при пределе прочности на одноосное сжатие отдельности МПа (50 кгс/см )]: магматические (граниты, диориты, порфириты и др.); метаморфические (гнейсы, кварциты, кристаллические сланцы, мраморы и др.); осадочные (известняки, доломиты, песчаники и др.) | От 2,5 до 3,1
| Менее 0,01 | 1(10) и более | Св. 5(50) |
Полускальные [при МПа (50 кгс/см )]: осадочные (глинистые, сланцы, аргиллиты, алевролиты, песчаники, конгломераты, мелы, мергели, туфы, гипсы и др.) | " 2,2 " 2,65 | " 0,2 | Менее 1(10) | От 0,1 до 5 (от 1 до 50) |
Б. Нескальные |
|
|
|
|
Крупнообломочные (валунные, галечниковые, гравийные); песчаные | От 1,4 до 2,1 | От 0,25 до 1 | - | От 0,005 до 0,1 (от 0,05 до 1) |
Пылевато-глинистые (супеси, суглинки и глины) | " 1,1 " 2,1 | " 0,35 " 4 | - | От 0,003 до 0,1(от 0,03 до 1) |
2.2. Инженерно-геологические условия строительства должны конкретизироваться и детализироваться путем построения инженерно-геологических и геомеханических (расчетных или физических) моделей (схем) основания с установлением для различных зон нормативных и расчетных характеристик физико-механических свойств грунтов.
2.3*. Для проектирования оснований гидротехнических сооружений в необходимых случаях надлежит определять дополнительно к предусмотренным СНиП 2.02.01-83* следующие физико-механические характеристики грунтов:
содержание водорастворимых солей;
параметры заполнителя трещин (степень заполнения, состав, характеристики свойств);
При необходимости должны определяться и другие характеристики грунтов.
Физико-механические характеристики грунта должны определяться для инженерно-геологических элементов основания, которыми могут быть выделенные (при составлении инженерно-геологических моделей, при разработке расчетных схем или геомеханических моделей) квазиоднородные области основания или некоторые квазиоднородные элементы этих областей (например, выделенные области массива скального грунта или отдельности скального грунта, его трещины, контактные поверхности с другими областями основания или сооружения).
Однородность условий определения физико-механических характеристик должна оцениваться на основе анализа инженерно-геологических данных и на основе статистической проверки.
характеристик.
2.4. Физико-механические характеристики грунтов необходимо определять с целью использования их значений при классификации грунтов основания, при определении с помощью функциональных или корреляционных зависимостей одних показателей через другие и при решении регламентированных п.1.2 задач проектирования основания.
При классификации грунтов применяются нормативные значения характеристик, при решении задач проектирования - их расчетные значения.
Примечания: 1. В оговоренных ниже случаях расчетные значения характеристик могут определяться по табличным или аналоговым данным.
2.5(1)*. При проектировании системы сооружение-основание следует учитывать возможное изменение фильтрационных характеристик, характеристик прочности и деформируемости грунтов в процессе возведения и эксплуатации сооружения, связанное с ведением строительных работ, изменением гидрогеологического режима, воздействием атмосферных факторов, изменением напряженно-деформированного состояния основания, искусственным регулированием физико-механических характеристик грунтов и реологическими свойствами грунтов.
Для районов распространения вечномерзлых грунтов следует также учитывать изменение температурного режима основания, приводящее к изменению указанных характеристик и теплофизических свойств грунтов.
ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕСКАЛЬНЫХ ГРУНТОВ
Для грунтов всех типов оснований речных гидротехнических сооружений I класса следует использовать метод трехосного сжатия. Метод среза для этих случаев допускается применять только при обосновании.
истики.
.
Таблица 2
|
|
Грунты | Коэффициент поперечной деформации |
Глины при: |
|
| 0,20-0,30 |
| 0,30-0,38 |
| 0,38-0,45 |
Суглинки | 0,35-0,37 |
Пески и супеси | 0,30-0,35 |
Крупнообломочные грунты | 0,27 |
Примечание. Меньшие значения принимаются при большей плотности грунта. |
Примечание. Для портовых сооружений и речных сооружений III и IV классов расчетные значения коэффициентов фильтрации грунтов основания допускается определять по аналогам, а также расчетом, используя другие физико-механические характеристики грунтов.
Таблица 3
|
|
Грунт | Расчетный осредненный критический градиент напора |
Песок:
|
|
мелкий
| 0,32 |
средней крупности
| 0,42 |
крупный
| 0,48 |
Супесь
| 0,60 |
Суглинок
| 0,80 |
Глина
| 1,35 |
ХАРАКТЕРИСТИКИ СКАЛЬНЫХ ГРУНТОВ
Таблица 4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Расчетные значения характеристик и скальных грунтов для расчетов |
| |||||||||||
Ка- те- го- рия грун- та | Грунты основания | местной прочности по площадкам сдвига, не приуроченным к трещинам в массиве и к контакту бетон-скала | устойчивости, физического моделирования и расчетов местной прочности для поверхностей и площадок сдвига, приуроченных к контакту бетон-скала; расчетов устойчивости по поверхностям сдвига, не приуроченным к трещинам в массиве |
устойчивости, физического моделирования и расчетов местной прочности для поверхностей и площадок сдвига в массиве, приуроченных к трещинам, заполненным песчаным и глинистым грунтом, с шириной их раскрытия, мм | Расчетные значения предела прочности на одноосное растяжение массивов скальных грунтов , МПа (кгс/см ) | |||||||||
|
|
|
|
|
|
| от 2 до 20 |
|
| |||||
|
|
|
|
|
| менее 2 (в том числе сомкнутые) | преимущественно с песчаным заполнителем | преимущественно с глинистым заполнителем | св.20 |
| ||||
|
| MПа (кгс/см ) | МПа (кгс/см ) | МПа (кгс/см ) | МПа (кгс/см ) | МПа (кгс/см ) | МПа (кгс/см ) |
| ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
1 | Скальные (массивные, крупноблочные, слоистые, плитчатые, очень слабо- и слаботрещиноватые, невыветрелые) с | 1,8 | 2,0(20) | 0,95 | 0,4(4,0) | 0,8 | 0,15(1,5) | 0,70 | 0,1(1,0) | 0,6 | 0,1(1,0) | 0,55 | 0,05(0,5) | -0,25(-2,5) |
2 | Скальные (массивные, крупноблочные, блочные, слоистые, плитчатые, среднетрещиноватые, слабовыветрелые) с
| 1,5 | 1,7(17) | 0,85 | 0,3(3,0) | 0,8 | 0,15(1,5) | 0,70 | 0,1(1,0) | 0,6 | 0,1(1,0) | 0,55 | 0,5(5,0) | -0,17(-1,7) |
3 | Скальные (массивные, крупноблочные, блочные, слоистые, плитчатые, сильно- и очень сильнотрещиноватые) с скальные (слабовыветрелые, слаботрещиноватые) с | 1,3 | 1,0(10) | 0,80 | 0,2(2,0) | 0,7 | 0,1(1,0) | 0,65 | 0,05(0,5) | 0,55 | 0,05(0,5) | 0,45 | 0,02(0,2) | -0,10(-1,0) |
4 | Полускальные (плитчатые, тонкоплитчатые, средне-, сильно- и очень сильнотрещиноватые) с | 1,0 | 0,3(3,0) | 0,75 | 0,15(1,5) | 0,65 | 0,05(0,5) | 0,55 | 0,03(0,3) | 0,50 | 0,03(0,3) | 0,45 | 0,02(0,2) | -0,05(-0,5) |
______________________ * - нормативные значения прочности отдельностей на одноосное сжатие. Примечания: 1. В графах 5-14 следует принимать 2. Для поверхностей сдвига, приуроченных к прерывистым и кулисообразным трещинам, приведенные в графах 7-14 значения характеристик необходимо умножить на 1,1, а характеристик необходимо умножить на 1,1, а характеристик - на 1,2. - на 1,2. 3. Приведенные в табл.4 характеристики соответствуют водонасыщенному состоянию массива грунта. |
.
2.22. Массивы скальных грунтов по степени трещиноватости, водопроницаемости, деформируемости, выветрелости, по нарушению сплошности и показателю качества RQD характеризуются данными, приведенными в рекомендуемом приложении 1.
2.23. По деформируемости и прочности в различных направлениях массивы скальных грунтов следует считать изотропными при коэффициенте анизотропии не более 1,5 и анизотропными при коэффициенте анизотропии более 1,5. Под коэффициентом анизотропии понимается отношение большего значения характеристики к меньшему в двух заданных направлениях.
3. РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ
3.1*. Критерием обеспечения устойчивости сооружения, системы сооружение-основание и склонов (массивов) является условие
Таблица 5
|
|
Типы сооружений и оснований | Коэффициент условий работы |
Бетонные и железобетонные сооружения на полускальных и нескальных основаниях (кроме портовых сооружений) | 1,0 |
То же, на скальных основаниях (кроме арочных плотин и портовых сооружений) для расчетных поверхностей сдвига: |
|
а) приуроченных к трещинам | 1,0 |
б) не приуроченных к трещинам | 0,95
|
Арочные плотины и другие распорные сооружения на скальных основаниях | 0,75 |
Портовые сооружения | 1,15 |
Откосы и склоны | 1,0
|
Примечание. В необходимых случаях кроме приведенных в табл.5 коэффициентов принимаются дополнительные коэффициенты условий работы, учитывающие особенности конструкций сооружений и их оснований. |
2. Устойчивость плотин из грунтовых материалов следует рассчитывать в соответствии с требованиями СНиП 2.06.05-84*.
3.2. При определении расчетных нагрузок коэффициенты надежности по нагрузкам следует принимать согласно требованиям СНиП 33-01-2003.
Примечания: 1. Коэффициенты надежности по нагрузкам следует принимать одинаковыми (повышающими или понижающими) для всех проекций расчетной нагрузки.
3.3. Расчеты устойчивости сооружений и грунтовых массивов следует, как правило, производить методами, удовлетворяющими всем условиям равновесия в предельном состоянии.
Допускается применять и другие методы расчета, результаты которых проверены опытом проектирования, строительства и эксплуатации сооружений.
В расчетах устойчивости следует рассматривать все физически и кинематически возможные схемы потери устойчивости сооружений, систем сооружение - основание и склонов (массивов).
2. В расчетах устойчивости для условий пространственной задачи необходимо учитывать силы трения и сцепления по боковым поверхностям сдвигаемого массива грунта и сооружения. При этом следует, как правило, давление на боковые поверхности принимать равным давлению покоя, определяемому по указаниям СНиП 2.06.07-87.
РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ СООРУЖЕНИЙ НА НЕСКАЛЬНЫХ ОСНОВАНИЯХ
3.4. В расчетах устойчивости гравитационных сооружений на нескальных основаниях следует рассматривать возможность потери устойчивости по схемам плоского, смешанного и глубинного сдвигов. Выбор схемы сдвига в зависимости от вида сооружения, классификационной характеристики основания, схемы загружения и других факторов производится по указаниям пп.3.5, 3.9 и 3.11.
Перечисленные схемы сдвига могут иметь место как при поступательной форме сдвига, так и при сдвиге с поворотом в плане.
Для сооружений, основанием которых являются естественные или искусственные откосы или их гребни, необходимо также рассматривать схему общего обрушения откоса вместе с расположенным на нем сооружением.
3.5. Расчет устойчивости гравитационных сооружений (кроме портовых), основания которых сложены песчаными, крупнообломочными, твердыми и полутвердыми пылевато-глинистыми грунтами, следует производить только по схеме плоского сдвига при выполнении условия
В случаях, если основания сложены туго- и мягкопластичными пылевато-глинистыми грунтами, кроме условия (4), следует выполнять условия:
В формулах (4)-(6) :
а) для однослойного основания:
Примечание. Указания настоящего пункта не распространяются на случаи, когда особенности конструкции сооружения и геологического строения основания, а также распределение нагрузок предопределяют глубинный сдвиг.
3.6*. При расчете устойчивости сооружения по схеме плоского сдвига за расчетную поверхность сдвига следует принимать:
при плоской подошве сооружения - плоскость опирания сооружения на основание с обязательной проверкой устойчивости по горизонтальной плоскости сдвига, проходящей через верховой край подошвы;
при наличии в подошве сооружения верхового и низового зубьев: при глубине заложения верхового зуба, равной или большей низового, - плоскость, проходящую через подошву зубьев, а также горизонтальную плоскость, проходящую по подошве верхового зуба; при глубине заложения низового зуба более глубины заложения верхового зуба - горизонтальную плоскость, проходящую по подошве верхового зуба (при этом все силы следует относить к указанной плоскости, за исключением пассивного давления грунта со стороны нижнего бьефа, которое надлежит определять по всей глубине низового зуба);
при наличии в основании сооружения каменной постели - плоскости, проходящие по контакту сооружения с постелью и постели с грунтом; при наличии у каменной постели заглубления в грунт следует рассматривать также наклонные плоскости или ломаные поверхности, проходящие через постель;
для гравитационных сооружений на континентальном шельфе при наличии в их подошве ребер ("юбок" и внутренних ребер) - плоскости, проходящие в контактной области частично в пределах ребер, частично по контакту подошвы с грунтом основания;
при наличии в основании зон, слоев или прослоек слабых грунтов, в том числе в зонах промораживания-оттаивания, следует дополнительно оценить степень устойчивости сооружения применительно к расчетным плоскостям, проходящим в этих зонах или слоях.
аль к ней.
3. Под низовой стороной сооружения понимается та, в направлении которой проверяется возможность сдвига.
5. При наличии постели под сооружением пассивное давление грунта, как правило, следует определять только ниже подошвы сооружения с учетом веса вышележащего грунта.
Черт.1. Схема к расчету несущей способности основания
и устойчивости сооружения при смешанном сдвиге
Для портовых сооружений и сооружений на континентальном шельфе расчеты устойчивости по схеме смешанного сдвига допускается не производить.
3.11. Расчет устойчивости сооружений по схеме глубинного сдвига следует производить:
а) для всех типов сооружений, несущих только вертикальную нагрузку, а для портовых сооружений - независимо от характера нагрузки;
б) при невыполнении требований п.3.5 для сооружений, несущих вертикальную и горизонтальную нагрузки и расположенных на неоднородных основаниях.
3.12. Расчет устойчивости гравитационных сооружений (кроме портовых) по схеме глубинного сдвига допускается производить по рекомендуемому приложению 7.
Расчет устойчивости портовых сооружений, как правило, следует производить двумя методами, исходя из поступательного перемещения сдвигаемого массива грунта вместе с сооружением по ломаным плоскостям сдвига и из вращательного их перемещения по круглоцилиндрической поверхности сдвига в соответствии с рекомендуемым приложением 8, а при специальном обосновании - одним из указанных методов.
При использовании обоих методов определяющими являются результаты расчета устойчивости по тому методу, по которому условие (3) показывает меньшую надежность сооружения.
При расчете устойчивости сооружений на водонасыщенных нескальных основаниях, воспринимающих кроме статических также динамические нагрузки, следует учитывать влияние этих нагрузок на несущую способность грунтов, приводящее к снижению сопротивления недренированному сдвигу связных грунтов и возникновению избыточного порового давления в несвязных грунтах.
РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ СООРУЖЕНИЙ НА СКАЛЬНЫХ ОСНОВАНИЯХ
3.14*. Расчеты устойчивости сооружений на скальных основаниях, скальных откосов и склонов следует выполнять по схеме сдвига по плоским или ломаным расчетным поверхностям. При этом определяющими являются результаты расчета по той схеме, которая по условию (3) показывает меньшую надежность сооружения (откоса, склона) .
При плоской расчетной поверхности сдвига следует учитывать две возможные схемы нарушения устойчивости:
поступательный сдвиг;
сдвиг с поворотом в плане.
При ломаной расчетной поверхности сдвига следует учитывать три возможные расчетные схемы:
сдвиг вдоль ребер ломаной поверхности (продольный);
сдвиг поперек ребер ломаной поверхности (поперечный) ;
сдвиг под углом к ребрам ломаной поверхности сдвига (косой).
Выбор схемы нарушения устойчивости сооружения или откоса (склона) и определение расчетных поверхностей сдвига следует производить, используя данные анализа инженерно-геологических структурных моделей, отражающих основные элементы трещиноватости скального массива (ориентировку, протяженность, мощность, шероховатость трещин, их частоту и т.д.) и наличие ослабленных прослоев и областей.
3.15. При расчете устойчивости сооружений и скальных откосов (склонов) по схеме поступательного и продольного сдвигов величины, входящие в условие (3) , необходимо определять по формулам:
3.16. Расчетное значение силы сопротивления упорного массива или обратных засыпок следует определять по формуле
Примечания: 1. Сопротивление упорного массива следует учитывать только в случае обеспечения плотного контакта сооружения или откоса с упорным массивом.
3.18. Расчеты устойчивости сооружений и скальных откосов (склонов) по схеме поперечного сдвига следует производить, как правило, расчленяя призму обрушения (сдвига) на взаимодействующие элементы.
Расчленение призмы обрушения (сдвига) на элементы производится в соответствии с характером поверхности сдвига, структурой скального массива призмы и распределением действующих на нее сил. В пределах каждого элемента по поверхности сдвига характеристики прочности скального грунта принимаются постоянными.
Выбор направлений расчленения призмы обрушения на элементы и расчетного метода следует производить с учетом геологического строения массива. При наличии пересекающих призму обрушения (сдвига) поверхностей ослабления, по которым возможно достижение предельного равновесия призмы, плоскости раздела между элементами следует располагать по этим поверхностям ослабления.
3.19. Расчеты устойчивости по схеме косого сдвига следует выполнять в тех случаях, когда направление смещения массива не совпадает с направлением ребра (ребер) пересечения плоскостей сдвига, например, при расчетах устойчивости береговых упоров арочных плотин и подобных массивов.
3.20. Исключен. Формула (19) исключена.
3.21. Для оценки устойчивости сооружений на скальных основаниях и скальных откосов, относимых к I классу, при сложных инженерно-геологических условиях в дополнение к расчету, как правило, следует проводить исследования на моделях.
4. ФИЛЬТРАЦИОННЫЕ РАСЧЕТЫ ОСНОВАНИЙ
4.1*. При проектировании основания гидротехнического сооружения необходимо обеспечивать фильтрационную прочность грунтов основания, устанавливать допустимые по технико-экономическим показателям фильтрационные расходы и противодавление фильтрующейся воды на подошву сооружения. При этом также надлежит определять:
форму свободной поверхности фильтрационного потока (депрессионной поверхности) и местоположения участков его высачивания;
распределение напора фильтрационного потока главным образом вдоль подземного контура сооружения, на участках его разгрузки и в местах сопряжения грунтов, отличающихся фильтрационными свойствами и структурой порового пространства;
фильтрационный расход на характерных участках основания;
силовое воздействие фильрационного потока на массив грунта основания;
общую и местную фильтрационную прочность грунтов в основании, причем общую фильтрационную прочность следует оценивать лишь для нескальных грунтов основания, а местную - для всех классов грунтов.
Примечание. При выполнении фильтрационных расчетов основания необходимо учитывать дополнительное обводнение верхних мелкозернистых слоев грунтовой толщи (выше поверхности депрессии) за счет капиллярного поднятия воды (образования "капиллярной каймы").
4.2. Характеристики фильтрационного потока следует определять путем его моделирования на физических или математических фильтрационных моделях основания с использованием, как правило, моделей (схем) основания, отражающих геологическую структуру грунтового массива, с выделением наиболее характерных по водопроницаемости и суффозионной устойчивости грунтов областей, которые попадают в активную область фильтрационного потока. Границы этих областей следует определять предварительными расчетами исходя из намеченных размеров и конфигурации подземного контура сооружения.
4.3. Критерием обеспечения общей фильтрационной прочности нескального основания является условие
4.4. Местную фильтрационную прочность нескального основания необходимо определять только в следующих областях основания:
в области выхода (разгрузки) фильтрационного потока из толщи основания в нижний бьеф, дренажное устройство и т.п.;
в прослойках суффозионно-неустойчивых грунтов;
в местах с большим падением напора фильтрационного потока, например, при обтекании подземных преград;
на участках контакта грунтов с существенно разными фильтрационными свойствами и структурой.
Критерием обеспечения местной фильтрационной прочности нескального основания является условие
4.6. Проектирование подземного контура напорных сооружений должно выполняться в соответствии с требованиями СНиП 2.06.05-84* и СНиП 2.06.06-85. При выборе системы дренажа и противофильтрационных устройств в основании проектируемого сооружения необходимо также учитывать условия его эксплуатации, инженерно-геологические условия и требования по охране окружающей среды в части подтопления, заболачивания прилегающей территории, активизации карстово-суффозионных процессов и т.п.
4.7. При проектировании противофильтрационной завесы в нескальном основании следует принимать следующие критические градиенты напора:
в инъекционной завесе в гравийных и галечниковых грунтах - 7,5; в песках крупных и средней крупности - 6,0 и в мелких песках - 4,0;
в завесе, сооружаемой способом "стена в грунте" в грунтах с коэффициентами фильтрации до 200 м/сут, в зависимости от материала и длительности ее эксплуатации - по табл.6.
Таблица 6
|
|
Материал завесы | Критический градиент напора в завесе |
Бетон | 180 |
Глиноцементный раствор | 125 |
Комовая глина | 40 |
Заглинизированный грунт | 25 |
Примечание. Для временных завес критические градиенты напора допускается увеличивать на 25%. |
Таблица 7
|
|
Удельное водопоглощение скального грунта в завесе , л/(мин·м ) | Критический градиент напора в завесе |
Менее 0,01 | 35 |
0,01-0,05 | 25 |
0,05-0,1 | 15 |
В случае, когда завеса (одна или в сочетании с другими противофильтрационными устройствами) также защищает от выщелачивания содержащиеся в основании растворимые грунты, допустимое удельное водопоглощение следует обосновывать расчетами и экспериментальными исследованиями.
Проницаемость противофильтрационной завесы должна быть ниже проницаемости грунта основания не менее чем в 10 раз.
4.9. Для предотвращения выпора грунта на участках, где фильтрационный поток с градиентами напора, близкими к единице, выходит на поверхность основания, в проекте необходимо предусматривать проницаемую пригрузку или разгрузочный дренаж. Материал пригрузки должен подбираться по принципу обратного фильтра для защиты грунта основания от контактной суффозии.
Для изотропно-проницаемого и однородного основания необходимая толщина пригрузки (при отсутствии давления на нее сверху) определяется по формуле
5. РАСЧЕТ МЕСТНОЙ ПРОЧНОСТИ СКАЛЬНЫХ ОСНОВАНИЙ
5.1. Расчет местной прочности скальных оснований гидротехнических сооружений следует производить для установления необходимости разработки мероприятий, предотвращающих возможное нарушение противофильтрационных устройств, для учета при разработке мероприятий по повышению прочности и устойчивости сооружений и для учета достижения предела местной прочности при расчетах напряженно-деформированного состояния сооружения и основания.
Расчет местной прочности следует производить по предельным состояниям второй группы только для оснований сооружений I класса при основном сочетании нагрузок.
5.2*. Проверку местной прочности скальных оснований следует производить по расчетным площадкам:
а) совпадающим с плоскостями, приуроченными к трещинам в массиве;
б) совпадающим с плоскостью, приуроченной к контакту сооружение-основание и к контактам скальной породы с укрепительными конструкциями в основании (шпонками, зубьями, решетками и т.п.);
в) не совпадающим с плоскостями, приуроченными к трещинам и к контакту сооружение-основание.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
5.3. Критериями обеспечения местной прочности по площадкам, указанным в подпунктах │а" и │б" п.5.2, являются условия:
5.4*. Критериями обеспечения местной прочности по площадкам, указанным в п.5.2 в, являются условия:
При невыполнении условий местной прочности необходимо определить очертания зон разуплотнения и пластических деформаций. Зона разуплотнения не должна пересекать цементационную завесу и дренаж. В противном случае должны быть выполнены фильтрационные расчеты (см. раздел 4) в нелинейной постановке с учетом измененного фильтрационного режима. Зона пластических деформаций не должна охватывать более 1/3 подошвы сооружения или потенциально опасной расчетной поверхности сдвига.
Допускается рассматривать основание совместно с сооружением как систему линейно-деформируемых тел, на контакте между которыми выполняются условия равновесия и равенства перемещений.
При обосновании допускается схематизация системы сооружение-основание, позволяющая решать плоскую задачу теории упругости применительно к одному или к нескольким плоским сечениям. При этом поверхность основания может быть принята плоской, а тело основания - однородным либо состоящим из некоторого числа однородных областей, либо имеющим непрерывно изменяющиеся характеристики. При необходимости следует учитывать естественный рельеф поверхности основания, пространственный характер работы системы сооружение - основание, а также детализировать распределение механических характеристик основания.
Если при определении напряжений (при указанных предпосылках) в некоторых областях основания одно (или несколько) из условий (24)-(28) не выполняется, то следует, как правило, производить уточнение решения задачи. Такое уточнение следует выполнять с использованием нелинейной зависимости между напряжениями и деформациями или путем изменения геометрии сечения за счет исключения из рассмотрения указанных областей.
6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНТАКТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
6.1*. Контактные напряжения (нормальные и касательные напряжения по контакту сооружение-основание) необходимо определять для использования их в расчетах прочности конструкций и сооружений, а также в расчетах оснований по несущей способности и деформациям.
При определении контактных напряжений необходимо учитывать конструктивные особенности сооружения, последовательность возведения и вид основания.
В целях уменьшения расчетных усилий в конструкциях или в элементах сооружения при проектировании следует рассматривать возможность создания оптимального распределения контактных напряжений, предусматривая устройство выступов на контактных поверхностях сооружений, уплотнение отдельных зон основания и соответствующую последовательность возведения сооружения.
Примечание. Напряжения на контакте грунта с ограждающими конструкциями определяются по СНиП 2.06.07-87.
6.2. Для сооружений на скальных основаниях контактные напряжения следует определять методом внецентренного сжатия, а в необходимых случаях для сооружений I и II классов - по результатам расчетов напряженного состояния системы сооружение-основание с использованием методов механики сплошных сред.
Для сооружений на нескальных основаниях контактные напряжения следует определять в соответствии с требованиями пп. 6.3-6.11.
а) при расчете сооружения по схеме плоской деформации:
в направлении длины сооружения
в направлении ширины сооружения
б) при расчете сооружения по схеме пространственной задачи
В формулах (29)-(31) :
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНТАКТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ДЛЯ СООРУЖЕНИЙ
НА ОДНОРОДНЫХ НЕСКАЛЬНЫХ ОСНОВАНИЯХ
2. При получении на участке подошвы сооружения растягивающих контактных напряжений этот участок должен быть исключен из расчетной контактной поверхности, а на оставшейся части контактные напряжения должны быть пересчитаны.
6.5. Для расчетов прочности гидротехнических сооружений эпюры контактных напряжений следует определять по методам механики сплошной среды, внецентренного сжатия, коэффициента постели и экспериментальных эпюр. Если полученные при этом изгибающие моменты имеют разные знаки, то при расчетах моменты уменьшаются на 10% суммы их максимальных абсолютных значений, а если одинаковые знаки, то больший изгибающий момент уменьшается на 10% разности этих значений.
6.6*. При определении контактных напряжений с учетом гибкости сооружений допускается применять метод коэффициента постели, а также решения упругих и упругопластических задач. При этом сооружение в зависимости от его схемы рассматривается как плоская или пространственная конструкция (балка, плита, рама и т.д.). Гибкость элементов конструкции следует определять с учетом возможности образования трещин в соответствии с требованиями СНиП 2.06.08-87.
Примечания: 1. При расчете сложных пространственных сооружений (зданий ГЭС, голов шлюзов и др.) вместо решения пространственной задачи допускается использовать решения плоской задачи, рассматривая независимо два взаимно перпендикулярных направления.
2. Расчет сооружений в направлении их ширины при наличии в них участков различной гибкости следует производить с учетом ее переменности.
6.7. Касательные контактные напряжения, возникающие при действии сдвигающих сил, следует определять методами, указанными в п.6.4.
При применении методов коэффициента постели и внецентренного сжатия касательные напряжения могут приниматься равномерно распределенными.
Касательные напряжения, обусловленные действием вертикальных сил, при расчетах прочности сооружений, как правило, не учитываются.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНТАКТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ДЛЯ СООРУЖЕНИЙ
НА НЕОДНОРОДНЫХ НЕСКАЛЬНЫХ ОСНОВАНИЯХ
6.8. Нормальные контактные напряжения, действующие по подошве сооружений на неоднородных основаниях, определяются теми же методами, что и для однородных оснований, по указаниям п.6.4. При использовании методов теории упругости и теории пластичности неоднородность грунтов учитывается назначением соответствующих расчетных характеристик деформируемости и прочности для различных областей основания.
При определении контактных напряжений методом внецентренного сжатия учет неоднородности основания следует производить в соответствии с требованиями пп.6.9 и 6.10, а в случае использования методов коэффициента постели и экспериментальных эпюр - в соответствии с требованиями п.6.11.
6.9. При неоднородных основаниях с вертикальными и крутопадающими слоями в расчетах контактных напряжений могут быть использованы:
а) методы механики сплошной среды, в том числе численные методы решения задач;
б) приближенные методы, в которых контактные напряжения следует принимать пропорциональными модулям деформации грунта каждого слоя в зависимости от их размеров и эксцентриситета приложения нагрузки с использованием методики, изложенной в обязательном приложении 5. В пределах каждого слоя распределение контактных напряжений принимается линейным.
6.10. При наличии в основании слоев переменной толщины или при наклонном залегании слоев в расчетах контактных напряжений используют:
а) методы механики сплошной среды, в том числе численные методы;
б) приближенные методы, основанные на приведении расчетной схемы основания со слоями переменной толщины или при наклонном залегании слоев к схеме условного основания с вертикально расположенными слоями.
При горизонтальном расположении слоев грунта постоянной толщины неоднородность основания может не учитываться.
6.11. При определении нормальных контактных напряжений методами экспериментальных эпюр и коэффициента постели учет неоднородности основания следует производить путем сложения ординат эпюр, определенных в предположении однородных оснований по пп.6.4 и 6.6, с ординатами дополнительной эпюры.
Ординаты дополнительной эпюры следует принимать равными разности ординат эпюр, построенных по методу внецентренного сжатия для случаев неоднородного и однородного оснований.
7. РАСЧЕТ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ ОСНОВАНИЙ СООРУЖЕНИЙ
И ПЛОТИН ИЗ ГРУНТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
7.1. Расчет оснований сооружений и плотин из грунтовых материалов по деформациям необходимо производить с целью выбора конструкций систем сооружение-основание, перемещения которых (осадки, горизонтальные перемещения, крены, повороты вокруг горизонтальной оси и пр.) ограничены пределами, гарантирующими нормальные условия эксплуатации сооружения в целом или его отдельных частей и обеспечивающими требуемую долговечность. При этом прочность и трещиностойкость конструкции должны быть подтверждены расчетом, учитывающим усилия, которые возникают при взаимодействии сооружения с основанием.
Расчет по деформациям должен производиться на основные сочетания нагрузок с учетом характера их действия в процессе строительства и эксплуатации сооружения (последовательности и скорости возведения сооружения, графика наполнения водохранилища и т.д.).
Перемещения оснований сооружений, происходящие в процессе строительства, допускается не учитывать, если они не влияют на эксплуатационную пригодность сооружения.
7.2. Расчет по деформациям производится исходя из условия
7.3. Предельные значения совместной деформации основания и сооружения устанавливаются соответствующими нормами проектирования сооружений, правилами технической эксплуатации оборудования или заданием на проектирование исходя из необходимости соблюдения:
технологических требований к деформациям сооружения, включая требования к нормальной эксплуатации оборудования;
требований к прочности, устойчивости и трещиностойкости конструкций, включая общую устойчивость сооружения.
Примечание. При сложном геологическом строении основания (наклонная слоистость, наличие линз, изменение характеристик деформируемости грунта по глубине и в плане и пр.), при неравномерном нагружении гибкого сооружения и в других случаях, усложняющих расчет, рекомендуется использовать численные методы решения [например, метод конечных элементов (МКЭ)].
При расчете сооружений III и IV классов допускается осреднение характеристик деформируемости грунта.
РАСЧЕТ ОСАДОК СООРУЖЕНИЙ НА НЕСКАЛЬНЫХ ОСНОВАНИЯХ
Примечание. При определении осадки верха (а также засыпки пазух) сооружений следует учитывать кроме осадки основания (включающей осадку от нагрузки в пределах ширины сооружения и пригрузки на основание вне ее) осадку от уплотнения и самоуплотнения насыпного грунта в основании и теле сооружения, а также от суффозии, оттаивания мерзлых грунтов и пр., определяемые по СНиП 2.02.01-83* и нормам проектирования соответствующих сооружений.
Расчет крена сооружений на нескальных основаниях
7.11. Крен (наклон) сооружений следует определять от внецентренно приложенной нагрузки в пределах ширины сооружения, от пригрузки основания вне подошвы сооружения и от обжатия грунта засыпки в теле сооружения (для ячеистых конструкций без днища) при внецентренном приложении нагрузки.
7.12. Крен сооружений с прямоугольной подошвой, вызванный внецентренным приложением вертикальной нагрузки в пределах ширины сооружения, в случае однородного и горизонтально-слоистого основания без учета фильтрационных сил допускается определять:
а) в направлении большей стороны подошвы сооружения по формуле
б) в направлении меньшей стороны подошвы сооружения по формуле
7.13. Определение крена сооружения от пригрузки основания вне подошвы сооружения следует производить по формуле
Черт.4. Схема к определению крена сооружения от пригрузки
Пригрузку допускается аппроксимировать прямоугольной, треугольной или трапецеидальной эпюрой в зависимости от формы засыпаемого котлована.
РАСЧЕТ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ СООРУЖЕНИЙ
НА НЕСКАЛЬНЫХ ОСНОВАНИЯХ
7.14. Горизонтальные перемещения сооружений и их элементов, воспринимающих горизонтальную нагрузку (например, подпорных стен, зданий ГЭС, анкерных устройств), следует, как правило, определять методами, учитывающими развитие областей пластических деформаций (применяя в необходимых случаях теорию пластического течения).
Для сооружений III и IV классов горизонтальные перемещения допускается определять упрощенными методами по указаниям рекомендуемого приложения 14 (для конечных горизонтальных перемещений).
Допускается не производить проверку горизонтальных перемещений основания гравитационных и заанкеренных шпунтовых подпорных стен портовых гидротехнических сооружений.
7.15. Для анкерных устройств и других элементов сооружения, от перемещения которых зависят его прочность и устойчивость, расчеты горизонтальных перемещений выполняются при характеристиках грунта и нагрузках, соответствующих предельным состояниям первой группы.
РАСЧЕТ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ ПЛОТИН ИЗ ГРУНТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
7.18. Нестабилизированные осадки и горизонтальные перемещения плотин из грунтовых материалов следует определять по указаниям пп.7.10 и 7.16. В расчетах в случае необходимости должны использоваться решения нелинейной теории упругости, теории консолидации или теории вязкопластичности. При этом необходимо учитывать зависимость проницаемости связных грунтов ядер плотин от уплотнения в процессе консолидации, водонасыщенности и других факторов.
7.19. Осадку плотины следует определять как сумму осадок ее основания и тела.
Осадки тела плотины и основания допускается определять методом послойного суммирования по расчетным вертикалям.
Деформацию грунта в каждом слое определяют по компрессионной зависимости. Коэффициент пористости для расчетного момента времени определяют в зависимости от эффективного напряжения. Осадками и горизонтальными смещениями скального основания, как правило, пренебрегают.
7.20. Расчетами определяют:
ины.
7.21. Для расчета строительного подъема в соответствии с указаниями СНиП 2.06.05-84* необходимо определить эксплуатационную осадку гребня плотины. Для уточнения дополнительного объема грунта, укладываемого в плотину, определяют разность между суммарным сжатием грунта на момент завершения консолидации и эксплуатационной осадки точек контура плотины.
РАСЧЕТ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
СООРУЖЕНИЙ НА СКАЛЬНЫХ ОСНОВАНИЯХ
7.22. Расчет перемещений сооружений, возводимых на скальных основаниях, как правило, следует производить только для сооружений I класса.
На стадии технико-экономического обоснования строительства скальное основание допускается рассматривать в виде линейно-деформируемой среды.
8. ИНЖЕНЕРНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ
НАДЕЖНОСТИ ОСНОВАНИЙ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ СОПРЯЖЕНИЯ СООРУЖЕНИЙ С ОСНОВАНИЕМ
8.1. При проектировании оснований сооружений необходимо предусматривать мероприятия по сопряжению сооружения с основанием, обеспечивающие устойчивость сооружения, прочность основания (в том числе фильтрационную), допустимое напряженно-деформированное состояние сооружения и его основания при всех расчетных сочетаниях нагрузок и воздействий.
Во всех случаях при проектировании сопряжения сооружения с основанием следует учитывать возможное изменение фильтрационных характеристик и характеристик прочности и деформируемости грунтов в процессе возведения и эксплуатации сооружения.
8.2. При проектировании сопряжений сооружений с основанием следует, как правило, предусматривать удаление или замену слабых (или ослабленных в процессе строительства) грунтов с поверхности на глубину, ниже которой характеристики грунтов (с учетом возможного их улучшения) удовлетворяют условиям устойчивости сооружения, прочности основания и заданного фильтрационного режима.
Крутизна откосов береговых примыканий сооружений должна быть выбрана из условий обеспечения устойчивости как самих откосов, так и сооружений на периоды строительства и эксплуатации.
8.3. При проектировании сопряжения сооружения со скальным основанием в случаях, если удаление грунта экономически нецелесообразно, для обеспечения выполнения требований устойчивости сооружения или его береговых упоров, прочности и деформируемости основания, для уменьшения объемов удаления скального грунта следует рассматривать следующие мероприятия:
снижение противодавления в основании напорных сооружений и береговых массивах примыканий;
создание уклона в сторону верхнего бьефа на контакте сооружения с основанием;
создание упора в основании со стороны нижнего бьефа;
применение конструкций, обеспечивающих наиболее благоприятное направление усилий и воздействий на основание и береговые примыкания сооружения;
анкеровку секций сооружения и береговых примыканий;
инъекционное укрепление грунтов основания.
При недостаточной технико-экономической эффективности указанных мероприятий должно быть предусмотрено заглубление подошвы сооружения в более сохранную зону скальных грунтов.
8.4. Для обеспечения устойчивости сооружений на нескальных основаниях, обеспечения прочности и допустимых осадок и смещений при проектировании сопряжения сооружения с основанием в необходимых случаях следует предусматривать устройство верхового и низового зубьев, дренирование малопроницаемых слоев основания, уплотнение и инъекционное укрепление грунтов и другие мероприятия.
При проектировании портовых сооружений следует предусматривать в необходимых случаях устройство каменной постели, разгружающих и анкерующих устройств, а также снятие гидростатического (фильтрационного) давления в грунте за стенкой.
Для сооружений мелиоративного назначения, для которых в процессе эксплуатации допускаются осушение водотока и промораживание всего или части основания, и возводимых на пылевато-глинистых или мелких песчаных грунтах в необходимых случаях в проектах следует предусматривать соответствующие инженерные мероприятия (устройство дренажей, противомиграционные экраны, замену части грунта основания грунтом требуемых свойств и т.п.), исключающие вредные последствия промораживания и оттаивания грунтов для устойчивости сооружения и прочности основания.
8.5. В проектах основания грунтовых плотин, возводимых на нескальном основании, как правило, следует предусматривать подготовку и выравнивание основания, удаление растительного слоя и слоя, пронизанного корневищами деревьев и кустов или ходами землеройных животных, а также удаление грунта, содержащего более 5% по массе органических включений или такое же количество солей, легко растворимых в воде.
8.6. При проектировании сопряжений плотин из грунтовых материалов с основанием следует предусматривать мероприятия (расчистку поверхности основания, заглубление подошвы плотины, заделку трещин в скальных грунтах, дренаж и т. п.),направленные на обеспечение устойчивости плотин, уменьшение неравномерных деформаций основания и сооружения, предотвращение суффозии и недопустимого снижения прочности грунта основания при его водонасыщении и т.д.
При обосновании допускается строительство грунтовых плотин на основаниях, содержащих водорастворимые включения и биогенные грунты.
8.7. При проектировании сопряжения водонепроницаемых элементов грунтовых плотин, возводимых на скальном основании, должны быть предусмотрены удаление разрушенной скалы, в том числе отдельно лежащих крупных камней и скоплений камней, разделка и бетонирование разведочных геологических и строительных выработок, крупных трещин.
При наличии в основании водонерастворимых, слабоводопроницаемых скальных грунтов, как правило, следует предусматривать только выравнивание поверхности основания под подошвой водонепроницаемого элемента плотины. В остальных случаях следует, как правило, предусматривать следующие мероприятия: устройство бетонной плиты, покрытие скалы торкретом, инъекционное уплотнение части основания, прилегающей к подошве водонепроницаемого элемента.
На участках сопряжения противофильтрационных элементов грунтовых плотин с наклонными неровными поверхностями скальных берегов в проектах следует предусматривать постепенное уположение откоса берегового примыкания от гребня плотины к основанию без резких переломов профиля, с наименьшим экономически обоснованным общим наклоном примыкания. При этом следует, как правило, предусматривать срезку выступающих участков откоса и заполнение углублений бетоном.
На участках сопряжения с основанием частей профиля плотины, выполняемых из более водопроницаемых материалов, чем противофильтрационные устройства, удаление разборной разрушенной (выветрелой) скалы не обязательно.
8.8*. В проекте оснований сооружений должны быть разработаны мероприятия, обеспечивающие предотвращение в процессе строительства снижение принятых в расчетах прочностных, деформационных и фильтрационных характеристик грунтов основания за счет промерзания, выветривания, разуплотнения и разжижения грунтов, а также исключающие возможность фильтрации напорных вод через дно котлована или заполнение котлована выше проектного уровня.
8.9. Глубину заложения подошвы сооружений следует принимать минимально возможной с учетом:
типа и конструктивных особенностей сооружений;
характера нагрузок и воздействий на основание;
геологических условий площадки строительства (строительных свойств грунтов, структуры основания, наличия ослабленных поверхностей - слабых прослоев, зон тектонических нарушений и др.);
топографических условий территории строительства;
гидрогеологических условий (водопроницаемости грунтов, напоров, уровней и агрессивности грунтовых вод и др.);
области размыва грунтов в нижнем бьефе;
глубины сезонного промерзания и оттаивания грунтов;
судоходных уровней воды и др.
Примечание. Для мелиоративных гидротехнических сооружений допускается принимать глубину заложения их подошвы независимо от глубины промерзания, при этом необходимо учитывать указания п.8.4.
8.10. При проектировании сопряжений бетонных и железобетонных сооружений со скальным основанием следует предусматривать:
для однородных оснований - удаление интенсивно выветрелых грунтов (разборного слоя), имеющих низкие прочностные и деформационные характеристики и слабо поддающихся омоноличиванию из-за наличия глинистого заполнителя в трещинах (при обосновании допускается удалять слабые грунты только с низовой стороны сооружения);
для неоднородных оснований, имеющих крупные нарушения и области глубокого избирательного выветривания, - удаление грунта, объем которого следует принимать на основе результатов анализа напряженного состояния и устойчивости сооружения с учетом возможного укрепления ослабленных областей основания и заделки трещин.
ЗАКРЕПЛЕНИЕ И УПЛОТНЕНИЕ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ
8.11. 3акрепление и уплотнение грунтов в основании сооружений следует предусматривать для изменения прочностных и деформационных характеристик грунтов с целью повышения несущей способности оснований, уменьшения осадок и смещений, а также для обеспечения требуемой проектом водопроницаемости и фильтрационной прочности.
В качестве мероприятий по изменению прочностных и деформационных свойств грунтов могут быть рекомендованы цементация, химические методы закрепления, замораживание грунтов, механическое уплотнение, дренирование массива, устройство набивных свай и т.д.
Закрепление и уплотнение грунтов в основании водоподпорных сооружений, предусматриваемые в проекте с целью уменьшения фильтрации под сооружением или в обход его и устранения опасных последствий фильтрации, должны включать устройство противофильтрационных преград (завес, зубьев, шпунтовых рядов, "стен в грунте", понуров и др.), а также механическое и инъекционное уплотнение грунта.
Примечание. При проектировании укрепления основания следует учитывать, что изменение прочностных и деформационных характеристик грунтов влечет за собой изменение их фильтрационных свойств и наоборот.
8.12. При проектировании подпорных сооружений при необходимости следует предусматривать в первую очередь закрепление грунтов в области, примыкающей к низовой грани сооружения, а также закрепление и уплотнение выходов в пределах контура сооружения и основания крупных трещин, тектонических зон и других разрывных нарушений и прослоек ослабленных грунтов. Сплошное усиление основания должно быть обосновано.
При проектировании подпорных сооружений I и II классов определение способа и объемов работ по укреплению основания должно обосновываться расчетами, а для сооружений I класса при необходимости - и экспериментальными исследованиями напряженно-деформированного состояния сооружения и основания.
Для сооружений III и IV классов на всех стадиях проектирования, а также для сооружений I и II классов на стадии технико-экономического обоснования способы и объемы работ по укреплению основания допускается устанавливать по аналогам.
8.13. При проектировании портовых сооружений на сильнодеформируемых и слабопрочных грунтах следует предусматривать закрепление грунтов в зоне отпора перед лицевой и анкерной стенами, а также в пределах засыпки. В этом случае способ закрепления на стадии технико-экономического обоснования также устанавливается по аналогам. На стадиях проекта и рабочей документации способ укрепления грунта и объем работ определяются на основе расчетов и экспериментальных исследований.
8.14. Устройство противофильтрационных завес (преград) обязательно в тех случаях, когда основание сложено фильтрующими слабоводоустойчивыми и быстрорастворимыми грунтами. При водостойких грунтах устройство завесы должно быть обосновано.
Глубину и ширину противофильтрационной завесы следует обосновывать расчетом или результатом экспериментальных исследований.
При проектировании скальных оснований бетонных плотин рекомендуется рассматривать возможность расположения противофильтрационных завес за пределами зоны трещинообразования под напорной гранью, а также их наклона в сторону верхнего бьефа.
Примечание. Проектирование подземного контура, в том числе противофильтрационных завес и дренажей, должно выполняться в соответствии с требованиями СНиП 2.06.06-85 и СНиП 2.06.05-84*.
8.15. На участке сопряжения завесы с подошвой сооружения в целях предотвращения фильтрации в зоне наибольших градиентов напора в проекте следует предусматривать местное усиление завесы дополнительными рядами неглубоких скважин, располагаемых у напорной грани сооружения, параллельной основному ряду (или рядам) скважин, или в пределах самой завесы. Расстояние между дополнительными скважинами допускается принимать большим, чем между основными скважинами в завесе.
8.16. В местах сопряжения противофильтрационных устройств (зубьев, диафрагм, шпунта и т.д.) с основанием или берегами следует предусматривать тщательную укладку и уплотнение грунта с применением для этой цели более устойчивого к суффозии и пластичного грунта, способного кольматировать трещины в скальном основании.
8.17. В проектах оснований водоподпорных сооружений в качестве мероприятия по снижению противодавления следует предусматривать устройство дренажа. В скальных основаниях дренаж следует располагать главным образом со стороны напорной грани сооружения, а при необходимости - и в средней части его подошвы.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое
КЛАССИФИКАЦИЯ МАССИВОВ СКАЛЬНЫХ ГРУНТОВ
Таблица 1
Классификация по трещиноватости
|
|
|
Степень трещиноватости | Модуль трещиноватости, | Показатель качества породы RQD, % |
Очень слаботрещиноватые | Менее 1,5 | 90-100 |
Слаботрещиноватые | От 1,5 до 5 | 75-90 |
Среднетрещиноватые | " 5 " 10 | 50-75 |
Сильнотрещиноватые | " 10 " 30 | 25-50 |
Очень сильнотрещиноватые | Св. 30 | 0-25 |
- число трещин на 1 м линии измерения нормально главной или главным системам трещин; RQD - отношение общей длины сохранных кусков керна длиной более 10 см к длине пробуренного интервала в скважине. |
Таблица 2
Классификация по водопроницаемости
|
|
|
Степень водопроницаемости | Коэффициент фильтрации м/сут | Удельное водопоглощение , л/мин |
Практически водонепроницаемые | Менее 0,005 | Менее 0,01 |
Слабоводопроницаемые | От 0,005 до 0,3 | От 0,01 до 0,1 |
Водопроницаемые | " 0,3 " 3 | " 0,1 " 1
|
Сильноводопроницаемые | " 3 " 30 | " 1 " 10
|
Очень сильноводопроницаемые | Св. 30 | Св. 10 |
Таблица 3
Классификация по деформируемости
|
|
Степень деформируемости | Модуль деформации массива , |
Очень слабодеформируемые | Св. 20(200) |
Слабодеформируемые | От 10(100) до 20(200) |
Среднедеформируемые | " 5(50) " 10(100)
|
Сильнодеформируемые | " 2(20) " 5(50)
|
Очень сильнодеформируемые
| Менее 2(20) |
Таблица 4
Классификация по степени выветрелости
|
|
Степень выветрелости | Коэффициент выветрелости * |
Сильновыветрелые | Менее 0,8 |
Выветрелые | От 0,8 до 0,9 |
Слабовыветрелые | " 0,9 " 1,0 |
Невыветрелые | 1,0
|
* - отношение плотности выветрелого образца грунта к плотности невыветрелого образца того же грунта. |
Таблица 5
Классификация по характеру нарушения сплошности массива
|
|
|
Характер нарушения сплошности массива | Мощность зоны дробления разломов или ширина трещин | Протяженность нарушения |
Разломы I порядка - глубинные, сейсмогенные | Сотни и тысячи метров | Сотни и тысячи километров |
Разломы II порядка - глубинные, несейсмогенные и частично сейсмогенные
| Десятки и сотни метров | Десятки и сотни километров |
Разломы III порядка | Метры и десятки метров | Километры и десятки километров |
Разломы IV порядка | Десятки и сотни сантиметров | Сотни и тысячи метров |
Крупные трещины V порядка | Св. 20 мм | Св. 10 м |
Средние трещины VI порядка
| 10-20 мм | 1-10 м |
Мелкие трещины VII порядка | 2-10 мм | 0,1-1 м |
Тонкие трещины VIII порядка | Менее 2 мм | Менее 0,1 мм |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Обязательное
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ НОРМАТИВНЫХ И РАСЧЕТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ
ИСПЫТАНИЙ МЕТОДАМИ СРЕЗА (СДВИГА) И ТРЕХОСНОГО СЖАТИЯ
В формулах (1)-(3):
В формулах (4)-(6):
В формулах (12)-(14):
где
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 0,5 | 0,55 | 0,6 | 0,65 | 0,7 | 0,75 | 0,8 | 0,85 | 0,9 | 0,95 | 1,0 |
3 | 2,94 | 2,98 | 3,02 | 3,05 | 3,09 | 3,11 | 3,14 | 3,16 | 3,17 | 3,18 | 3,19 |
4 | 2,61 | 2,64 | 2,67 | 2,70 | 2,72 | 2,74 | 2,75 | 2,76 | 2,77 | 2,78 | 2,78 |
5 | 2,44 | 2,47 | 2,49 | 2,51 | 2,53 | 2,54 | 2,55 | 2,56 | 2,57 | 2,57 | 2,57 |
6 | 2,34 | 2,36 | 2,38 | 2,40 | 2,41 | 2,43 | 2,44 | 2,44 | 2,45 | 2,45 | 2,45 |
7 | 2,27 | 2,29 | 2,31 | 2,33 | 2,34 | 2,35 | 2,36 | 2,36 | 2,36 | 2,36 | 2,36 |
8 | 2,22 | 2,24 | 2,26 | 2,27 | 2,28 | 2,28 | 2,30 | 2,31 | 2,31 | 2,31 | 2,31 |
9 | 2,18 | 2,20 | 2,22 | 2,23 | 2,24 | 2,25 | 2,26 | 2,26 | 2,26 | 2,26 | 2,26 |
10 | 2,15 | 2,17 | 2,19 | 2,20 | 2,21 | 2,22 | 2,23 | 2,23 | 2,23 | 2,23 | 2,23 |
11 | 2,13 | 2,15 | 2,16 | 2,17 | 2,18 | 2,19 | 2,20 | 2,20 | 2,20 | 2,20 | 2,20 |
12 | 2,11 | 2,13 | 2,14 | 2,15 | 2,16 | 2,17 | 2,18 | 2,18 | 2,18 | 2,18 | 2,18 |
13 | 2,09 | 2,11 | 2,12 | 2,14 | 2,15 | 2,15 | 2,16 | 2,16 | 2,16 | 2,16 | 2,16 |
14 | 2,08 | 2,10 | 2,11 | 2,12 | 2,13 | 2,14 | 2,14 | 2,15 | 2,15 | 2,15 | 2,15 |
15 | 2,07 | 2,08 | 2,10 | 2,11 | 2,12 | 2,13 | 2,13 | 2,13 | 2,13 | 2,13 | 2,13 |
16 | 2,06 | 2,07 | 2,09 | 2,10 | 2,11 | 2,11 | 2,12 | 2,12 | 2,12 | 2,12 | 2,12 |
17 | 2,05 | 2,06 | 2,08 | 2,09 | 2,10 | 2,11 | 2,11 | 2,11 | 2,11 | 2,11 | 2,11 |
18 | 2,04 | 2,06 | 2,07 | 2,08 | 2,09 | 2,10 | 2,10 | 2,10 | 2,10 | 2,10 | 2,10 |
19 | 2,03 | 2,05 | 2,06 | 2,07 | 2,08 | 2,09 | 2,09 | 2,09 | 2,09 | 2,09 | 2,09 |
20 | 2,03 | 2,04 | 2,06 | 2,07 | 2,08 | 2,08 | 2,08 | 2,09 | 2,09 | 2,09 | 2,09 |
25 | 2,00 | 2,02 | 2,03 | 2,04 | 2,05 | 2,06 | 2,06 | 2,06 | 2,06 | 2,06 | 2,06 |
30 | 1,99 | 2,00 | 2,02 | 2,03 | 2,03 | 2,04 | 2,04 | 2,04 | 2,04 | 2,04 | 2,04 |
40 | 1,97 | 1,99 | 2,00 | 2,01 | 2,01 | 2,02 | 2,02 | 2,02 | 2,02 | 2,02 | 2,02 |
60 | 1,95 | 1,97 | 1,98 | 1,99 | 1,99 | 2,00 | 2,00 | 2,00 | 2,00 | 2,00 | 2,00 |
80 | 1,94 | 1,96 | 1,97 | 1,98 | 1,98 | 1,99 | 1,99 | 1,99 | 1,99 | 1,99 | 1,99 |
1,94 | 1,95 | 1,96 | 1,97 | 1,98 | 1,98 | 1,98 | 1,98 | 1,98 | 1,98 | 1,98 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Обязательное
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЕЙ ДЕФОРМАЦИИ ОСНОВАНИЙ
ДЛЯ РАСЧЕТА ПЕРЕМЕЩЕНИЙ СООРУЖЕНИЙ
В формуле (6):
|
|
пылевато-глинистых ледниковых
| 0,1-0,2
|
остальных пылевато-глинистых
| 0,15-0,3
|
песчаных | 0,25-0,5. |
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Исключено.
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Обязательное
РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ СООРУЖЕНИЙ НА СДВИГ
ПО ПОВЕРХНОСТИ НЕОДНОРОДНОГО ОСНОВАНИЯ
При этом имеют место следующие случаи:
Черт.1. Схема к расчету устойчивости сооружений на сдвиг по плоской поверхности
основания с неоднородной поперечной слоистостью грунтов
при большом угле падения слоев
Черт.2. Схема к расчету устойчивости сооружения на сдвиг по плоской поверхности
основания с неоднородной поперечной слоистостью грунтов
при малом угле падения слоев
ПРИЛОЖЕНИЕ 6
Рекомендуемое
РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ СООРУЖЕНИЙ ПРИ СДВИГЕ
С ПОВОРОТОМ В ПЛАНЕ
Черт.1. Схема к расчету устойчивости сооружения при плоском сдвиге
с поворотом в плане без учета отпора грунта
(в случае линейной зависимости касательных напряжений от координат и прямоугольной формы подошвы сооружения
Схема к расчету устойчивости сооружений при плоском сдвиге с поворотом в плане без учета отпора грунта с низовой стороны приведена на черт.1.
и координаты центра поворота
Черт.3. Схемы к расчету устойчивости сооружений глубокого заложения
при плоском сдвиге с поворотом в плане с учетом отпора грунта
ПРИЛОЖЕНИЕ 7
Рекомендуемое
РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ СООРУЖЕНИЙ НА НЕСКАЛЬНЫХ ОСНОВАНИЯХ
ПО СХЕМАМ СМЕШАННОГО И ГЛУБИННОГО СДВИГОВ
К расчету несущей способности основания и устойчивости
сооружения при глубинном сдвиге
где
Направления и значения суммарных фильтрационных сил определяются по заданной гидродинамической сетке движения фильтрационного потока под сооружением.
Если основание и пригрузка расположены ниже уровня воды, то по СНиП II-7-81* вес грунта основания и пригрузки принимается с учетом взвешивающего действия воды, а силы инерции определяются по плотности грунтов в водонасыщенном состоянии.
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициенты | При (в долях от ) | ||||||
|
| 0 | 0,1 | 0,3 | 0,5 | 0,7 | 0,9 |
| 0,4089 | 0,3984 | 0,3598 | 0,3037 | 0,2340 | 0,1485 | |
8° | 14,643 | 14,399 | 13,855 | 13,218 | 12,440 | 11,356 | |
| 2,0580 | 2,0237 | 1,9473 | 1,8577 | 1,7484 | 1,5960 | |
| 1,4346 | 1,3500 | 1,1685 | 0,9649 | 0,7253 | 0,4001 | |
| 0,5968 | 0,5742 | 0,5070 | 0,4184 | 0,3145 | 0,1929 | |
10° | 14,016 | 13,715 | 13,052 | 12,288 | 11,374 | 10,133 | |
| 2,4714 | 2,4184 | 2,3014 | 2,1667 | 2,0056 | 1,7866 | |
| 1,5721 | 1,4760 | 1,2709 | 1,0428 | 0,7775 | 0,4238 | |
| 0,8407 | 0,8001 | 0,6914 | 0,5578 | 0,4084 | 0,2417 | |
12° | 13,989 | 13,617 | 12,807 | 11,891 | 10,818 | 9,3988 | |
| 2,9735 | 2,8945 | 2,7223 | 2,5276 | 2,2995 | 1,9978 | |
| 1,7244 | 1,6151 | 1,3830 | 1,1273 | 0,8333 | 0,4486 | |
| 1,1584 | 1,0903 | 0,9227 | 0,7274 | 0,5182 | 0,2951 | |
14° | 14,381 | 13,921 | 12,930 | 11,831 | 10,571 | 8,9502 | |
| 3,5857 | 3,4708 | 3,2240 | 2,9500 | 2,6357 | 2,2316 | |
| 1,8936 | 1,7691 | 1,5061 | 1,2190 | 0,8933 | 0,4747 | |
| 1,5732 | 1,4660 | 1,2136 | 0,9340 | 0,6465 | 0,3537 | |
16° | 15,118 | 14,547 | 13,335 | 12,016 | 10,536 | 8,6856 | |
| 4,3351 | 4,1713 | 3,8236 | 3,4458 | 3,0210 | 2,4905 | |
| 2,0821 | 1,9400 | 1,6415 | 1,3189 | 0,9577 | 0,5023 | |
| 2,1179 | 1,9527 | 1,5809 | 1,1867 | 0,7971 | 0,4181 | |
18° | 16,182 | 15,471 | 13,985 | 12,398 | 10,660 | 8,5492 | |
| 5,2577 | 5,0269 | 4,5440 | 4,0285 | 3,4635 | 2,7778 | |
| 2,2930 | 2,1304 | 1,7910 | 1,4281 | 1,0270 | 0,5314 | |
| 2,8368 | 2,5872 | 2,0465 | 1,4965 | 0,9740 | 0,4889 | |
20° | 17,583 | 16,697 | 14,870 | 12,959 | 10,915 | 8,5081 | |
| 6,3996 | 6,0772 | 5,4122 | 4,7169 | 3,9728 | 3,0967 | |
| 2,5297 | 2,3432 | 1,9566 | 1,5475 | 1,1019 | 0,5621 | |
| 3,7915 | 3,4188 | 2,6395 | 1,8779 | 1,1826 | 0,5669 | |
22° | 19,358 | 18,250 | 15,998 | 13,693 | 11,287 | 8,5420 | |
| 7,8211 | 7,3733 | 6,4634 | 5,5323 | 4,5602 | 3,4512 | |
| 2,7966 | 2,5821 | 2,1405 | 1,6787 | 1,1829 | 0,5947 | |
| 5,0700 | 4,5173 | 3,3998 | 2,3499 | 1,4293 | 0,6530 | |
24° | 21,570 | 20,178 | 17,392 | 14,605 | 11,769 | 8,6381 | |
| 9,6036 | 8,9836 | 7,7435 | 6,5026 | 5,2401 | 3,8459 | |
| 3,0989 | 2,8514 | 2,3457 | 1,8232 | 1,2707 | 0,6292 | |
| 6,7963 | 5,9796 | 4,3805 | 2,9368 | 1,7224 | 0,7483 | |
26° | 24,305 | 22,548 | 19,090 | 15,709 | 12,362 | 8,7881 | |
| 11,855 | 10,998 | 9,3107 | 7,6621 | 6,0295 | 4,2863 | |
| 3,4430 | 3,1564 | 2,5756 | 1,9829 | 1,3663 | 0,6660 | |
| 9,1494 | 7,9429 | 5,6548 | 3,6709 | 2,0720 | 0,8541 | |
28° | 27,684 | 25,465 | 21,141 | 17,029 | 13,069 | 8,9870 | |
| 14,720 | 13,535 | 11,241 | 9,0545 | 6,9490 | 4,7785 | |
| 3,8366 | 3,5035 | 2,8341 | 2,1600 | 1,4705 | 0,7051 | |
| 12,394 | 10,608 | 7,3255 | 4,5958 | 2,4911 | 0,9719 | |
30° | 31,872 | 29,027 | 23,619 | 18,596 | 13,900 | 9,2321 | |
| 18,402 | 16,759 | 13,637 | 10,738 | 8,0253 | 5,3302 | |
| 4,2897 | 3,9008 | 3,1263 | 2,3575 | 1,5846 | 0,7469 | |
| 16,922 | 14,264 | 9,5362 | 5,7696 | 2,9966 | 1,1034 | |
32° | 37,092 | 33,435 | 26,616 | 20,454 | 14,868 | 9,5222 | |
| 23,178 | 20,893 | 16,632 | 12,781 | 9,2906 | 5,9502 | |
| 4,8143 | 4,3581 | 3,4583 | 2,5784 | 1,7099 | 0,7917 | |
| 32,530 | 26,507 | 16,492 | 9,2122 | 4,3588 | 1,4170 | |
36° | 51,963 | 45,776 | 34,706 | 25,281 | 17,290 | 10,240 | |
| 37,754 | 33,258 | 25,215 | 18,367 | 12,562 | 7,4400 | |
| 6,1443 | 5,5062 | 4,2738 | 3,1074 | 2,0011 | 0,8915 | |
| 66,014 | 51,714 | 29,605 | 15,093 | 6,4272 | 1,8186 | |
40° | 76,506 | 65,611 | 47,007 | 32,200 | 20,552 | 11,159 | |
| 64,196 | 55,054 | 39,444 | 27,019 | 17,245 | 9,3633 | |
| 8,0121 | 7,0952 | 5,3673 | 3,7916 | 2,3617 | 1,0080 | |
| 177,62 | 131,12 | 66,272 | 29,516 | 10,783 | 2,5025 | |
45° | 134,88 | 111,08 | 73,119 | 45,728 | 26,385 | 12,652 | |
| 134,88 | 111,08 | 73,119 | 45,729 | 26,385 | 12,652 | |
| 11,614 | 10,101 | 7,3504 | 4,9747 | 2,9514 | 1,1848 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 8
Рекомендуемое
РАСЧЕТЫ УСТОЙЧИВОСТИ ПОРТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ
1. Расчет устойчивости сооружений при поступательном перемещении сдвигаемого массива грунта вместе с сооружением (черт.1) следует выполнять, принимая в условии (3) п.3.1:
а) в шпунтовых набережных:
б) в гравитационных набережных:
аналогично указанному ранее перед и за сооружением и 0°- в пределах ширины сооружения.
Черт.1. К расчету общей устойчивости по схеме глубинного сдвига при поступательном
перемещении сдвигаемого массива грунта вместе с сооружением
1 - шпунтовая подпорная стена; 2 - возможная поверхность сдвига;
3 - нагрузка на поверхность грунта
2. Расчет устойчивости сооружений при вращательном перемещении сдвигаемого массива грунта вместе с сооружением (черт.2) следует выполнять, принимая в условии (3):
Черт.2. К расчету общей устойчивости по схеме глубинного сдвига при вращательном
перемещении сдвигаемого массива грунта вместе с сооружением
1, 2, 3 - то же, что на черт.1
ПРИЛОЖЕНИЕ 9
Рекомендуемое
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНТАКТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
МЕТОДОМ ВНЕЦЕНТРЕННОГО СЖАТИЯ
По методу внецентренного сжатия нормальные и касательные контактные напряжения при неплоской подошве сооружения определяются по формулам:
При плоской подошве сооружения контактные напряжения определяются по формулам:
Схема к определению нормальных и касательных контактных
напряжений при ломаной подошве сооружения
ПРИЛОЖЕНИЕ 10
Обязательное
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНТАКТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ДЛЯ СООРУЖЕНИЙ
НА ОДНОРОДНЫХ ПЕСЧАНЫХ ОСНОВАНИЯХ
МЕТОДОМ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЭПЮР
Нормальные контактные напряжения методом экспериментальных эпюр определяются:
Таблица 1
|
|
|
|
|
|
|
|
при , равном | |||||||
| 0,5 | 1 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
0 | 1,18 | 1,22 | 1,28 | 1,34 | 1,38 | 1,40 | 1,42 |
0,1 | 1,17 | 1,21 | 1,27 | 1,32 | 1,36 | 1,38 | 1,40 |
0,2 | 1,16 | 1,20 | 1,25 | 1,29 | 1,33 | 1,35 | 1,36 |
0,3 | 1,14 | 1,17 | 1,20 | 1,24 | 1,27 | 1,29 | 1,30 |
0,4 | 1,11 | 1,14 | 1,15 | 1,18 | 1,20 | 1,22 | 1,23 |
0,5 | 1,08 | 1,09 | 1,09 | 1,10 | 1,11 | 1,12 | 1,12 |
0,6 | 1,03 | 1,02 | 1,01 | 1,00 | 0,99 | 0,98 | 0,98 |
0,7 | 0,98 | 0,95 | 0,91 | 0,87 | 0,85 | 0,83 | 0,82 |
0,8 | 0,92 | 0,87 | 0,80 | 0,74 | 0,70 | 0,67 | 0,65 |
0,9 | 0,82 | 0,74 | 0,68 | 0,59 | 0,50 | 0,46 | 0,43 |
1,0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Таблица 2
|
|
|
|
|
|
|
|
Число моделирования | 0,5 | 1 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
Коэффициент | 1,221 | 1,296 | 1,345 | 1,402 | 1,464 | 1,501 | 1,628 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 11
Обязательное
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСАДКИ ОСНОВАНИЯ МЕТОДОМ ПОСЛОЙНОГО СУММИРОВАНИЯ
Допускается пригрузку аппроксимировать прямоугольной, треугольной или трапецеидальной эпюрой в зависимости от формы засыпаемого котлована. В последнем случае осадки складываются из определенных для прямоугольной и треугольной нагрузок.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||
Круглые фундаменты | Прямоугольные фундаменты с отношением сторон , равным | |||||||
|
| 1 | 1,4 | 1,8 | 2,4 | 3,2 | 5 | 10 |
0,0 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 |
0,4 | 0,949 | 0,960 | 0,972 | 0,975 | 0,976 | 0,977 | 0,977 | 0,977 |
0,8 | 0,756 | 0,800 | 0,848 | 0,866 | 0,875 | 0,879 | 0,881 | 0,881 |
1,2 | 0,547 | 0,606 | 0,682 | 0,717 | 0,740 | 0,749 | 0,754 | 0,775 |
1,6 | 0,390 | 0,449 | 0,532 | 0,578 | 0,612 | 0,630 | 0,639 | 0,642 |
2,0 | 0,285 | 0,336 | 0,414 | 0,463 | 0,505 | 0,529 | 0,545 | 0,550 |
2,4 | 0,214 | 0,257 | 0,325 | 0,374 | 0,419 | 0,449 | 0,470 | 0,477 |
2,8 | 0,165 | 0,201 | 0,260 | 0,304 | 0,350 | 0,383 | 0,410 | 0,420 |
3,2 | 0,130 | 0,160 | 0,210 | 0,251 | 0,294 | 0,329 | 0,360 | 0,374 |
3,6 | 0,106 | 0,130 | 0,173 | 0,209 | 0,250 | 0,285 | 0,320 | 0,337 |
4,0 | 0,087 | 0,108 | 0,145 | 0,176 | 0,214 | 0,248 | 0,285 | 0,306 |
4,4 | 0,073 | 0,091 | 0,122 | 0,150 | 0,185 | 0,218 | 0,256 | 0,280 |
4,8 | 0,062 | 0,077 | 0,105 | 0,130 | 0,161 | 0,192 | 0,230 | 0,258 |
5,2 | 0,052 | 0,066 | 0,091 | 0,112 | 0,141 | 0,170 | 0,208 | 0,239 |
5,6 | 0,046 | 0,058 | 0,079 | 0,099 | 0,124 | 0,152 | 0,189 | 0,223 |
6,0 | 0,040 | 0,051 | 0,070 | 0,087 | 0,110 | 0,136 | 0,172 | 0,208 |
Примечание. При определении дополнительных вертикальных напряжений на глубине - от подошвы фундамента по вертикали, проходящей через угловую точку прямоугольного фундамента, значения коэффициентов умножаются на 0,25.
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 12
Рекомендуемое
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСАДКИ ОСНОВАНИЯ ПРИ СРЕДНЕМ ДАВЛЕНИИ
ПОД ПОДОШВОЙ СООРУЖЕНИЯ, ПРЕВЫШАЮЩЕМ
РАСЧЕТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ГРУНТА
ПРИЛОЖЕНИЕ 13
Рекомендуемое
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ПЕРВИЧНОЙ КОНСОЛИДАЦИИ ГРУНТА
ПРИЛОЖЕНИЕ 14
Рекомендуемое
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЕЧНЫХ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ГРАВИТАЦИОННЫХ СООРУЖЕНИЙ С ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПОДОШВОЙ
НА НЕСКАЛЬНЫХ ОСНОВАНИЯХ
1. Смещение сооружения определяется по формуле
Черт.1. Схемы к определению горизонтальных смещений сооружений
Черт.2. График для определения коэффициента Ф
ПРИЛОЖЕНИЕ 15
Рекомендуемое
РАСЧЕТ СУММАРНОЙ ОСАДКИ ПЛОТИН ИЗ ГРУНТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ 16
Справочное
ОСНОВНЫЕ БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Коэффициенты надежности
Характеристики грунтов
Нагрузки, напряжения, сопротивления
Деформации оснований и сооружений
Геометрические характеристики