Д. ОСОБЫЕ СЛУЧАИ РАСЧЕТА ШПУНТА

17.24. В случае если на шпунт дополнительно передается вертикальная нагрузка (от копров, кранов и т.п.), глубина забивки шпунтин на участке передачи вертикальной нагрузки должна быть проверена на восприятие вертикальных усилий в соответствии с нормами проектирования свай. При этом поверхность грунта принимают на отметке дна котлована, а ширину участка ограждения, передающего сосредоточенную нагрузку, определяют из условия распространения усилия в ограждении от точки (границы) приложения нагрузки под углом 30° к вертикали.

17.25. Шпунтовые ограждения, подвергающиеся воздействию льда или возможности навала судов, должны быть дополнительно проверены расчетом на эти нагрузки.

При этом, как правило, должны устраиваться дополнительные плоскости распорок на уровне приложения этих нагрузок (при разности уровней первой подвижки льда и высокого ледохода более 1,5 м - две плоскости распорок). Лед вокруг ограждения должен окалываться.

17.26. При устройстве шпунтовых ограждений (перемычек) опор на высоком свайном ростверке необходимо проверить прочность и устойчивость ограждения при действии распора изнутри (от грунта, находящегося внутри ограждения). При этом отметка поверхности окружающего фунта должна приниматься с учетом размыва. Расчет должен проводиться по методике, рекомендованной для расчета искусственных островков.

17.27. Замкнутые шпунтовые ограждения должны проверяться на всплытие при наивысшей отметке рабочего уровня воды. При этом, определяя силу трения грунта по боковой поверхности шпунта, горизонтальное давление грунта на ограждение следует принимать с коэффициентом надежности по нагрузке γ_f = 0,8.

17.28. При проектировании шпунтовых ограждений вблизи существующих зданий и сооружений, конструкции которых не допускают осадки основания, для установки распорок крепления должны предусматриваться устройства (клинья, домкраты) для создания предварительного обжатия, равного расчетному усилию.

18.1. Грунтовые перемычки для ограждения котлована следует устраивать при глубине воды до 2 м, скорости течения 0,3 - 0,5 м/с и малофильтрующем, неразмываемом грунте дна.

18.2. При проектировании грунтовых перемычек необходимо учитывать стеснение ими живого сечения реки и вызываемое этим повышение скорости течения.

В случае необходимости может быть предусмотрена защита откосов перемычки от размыва путем укладки по откосам хворостяных тюфяков или отсыпки щебня, гравия или камня крупностью d (см), определяемой по формуле

18.3. В месте проектного положения перемычки следует предусматривать очистку дна от карчей, камней и других препятствий, могущих уменьшить водонепроницаемость перемычки, эти требования должны быть оговорены в рабочей документации перемычки.

18.4. Для отсыпки перемычек следует применять мелкие пески, супеси и суглинки с содержанием глинистых частей до 20%.

18.5. Ширина грунтовых перемычек по верху должна быть не менее 1 м. Крутизну откосов следует назначать в зависимости от угла естественного откоса грунта перемычки в водонасыщенном состоянии, но не круче 1:2. Возвышение верха перемычки над рабочим уровнем воды (ледохода) в реке должно приниматься по п. 5.3б.

18.6. В целях уменьшения стеснения живого сечения реки и фильтрации воды через перемычку следует проектировать грунтовые перемычки в комбинации с деревянным шпунтовым ограждением, забиваемым внутри перемычки по ее периметру, или в виде двойного ряда с засыпкой грунта между ними.

В грунтах, не допускающих забивку шпунта, возможно применение ограждения из ряжево-грунтовых перемычек.

19.1. Искусственные островки в акваториях водных объектов проектируются для производства с их помощью работ по изготовлению и погружению кессонов и опускных колодцев, размещения бурового и сваебойного оборудования.

В зависимости от конкретных условий строительства островки могут отсыпаться как без ограждения, так и в ограждении различной конструкции (Рис. 19.1).

а - без ограждения; б - с ограждением, не воспринимающим давления грунта засыпки;

в - с ограждением, воспринимающим давление грунта засыпки; г - расчетная схема островка

19.2. Неограждаемые островки следует применять при глубине воды не более 2 м, возможности стеснения живого сечения реки и средних скоростях течения не выше 0.30 м/с при отсыпке островка из мелкого песка, 0.80 м/с - из крупного песка и соответственно 1.20 м/с и
1.50 м/с - при отсыпке из среднего и крупного гравия.

Не допускается отсыпка искусственных островков из илистых, торфянистых и лессовидных грунтов.

Крутизна откосов должна приниматься от 1:2 для гравелистых грунтов до 1:5 для мелкого песка.

19.3. Островки с ограждением, предохраняющим подмыв откосов, но не воспринимающих давления засыпки (Рис. 19.1б), следует применять при глубине воды не свыше 3 м. Ограждение островков устраивают из легкого шпунта, щитов, расположенных между парными сваями, или козелковых опор со щитами, устраиваемых по всему контуру островка или с верховой стороны. Ограждение должно сопротивляться воздействию водного потока, определяемому в соответствии с требованиями раздела 7. Глубина забивки шпунтин (свай) назначается с учетом возможного размыва. Рекомендуется отсыпка камнем по периметру ограждения.

Ограждению с верховой стороны следует придавать обтекаемую форму в плане.

19.4. Островки с ограждением, воспринимающим давление засыпки (Рис. 19.1в), следует устраивать при глубине воды до 8 м, скорости течения выше 1.5 м/с, а также для уменьшения стеснения живого сечения реки.

Ограждения островков, воспринимающие давление засыпки, могут выполняться:

19.5. Щитовые ограждения (см. Рис. 19.1в) устраивают при глубине до 2 м из щитов, заводимых в пространство между парными предварительно забитыми в грунт сваями.

19.6. Деревянный шпунт применяют при глубине воды до 4 м. Шпунт забивают между парными направляющими схватками, прикрепленными к маячным сваям диаметром порядка
22 см, забитыми через 2-2.5 м. Распор от давления засыпки передается верхней частью шпунта через подкосы на откосные сваи (Рис. 19.2).

Рис. 19.2. Островок в деревянном шпунтовом ограждении:

1 - насыпной грунт; 2 - деревянный шпунт; 3 - подкосы; 4 - сваи

19.7. Стальной шпунт следует применять преимущественно в виде цилиндрического ограждения из плоского шпунта типа ШП при глубине воды более 2 м, а также в случае невозможности применения деревянного шпунтового ограждения.

19.8. Проектные размеры рабочей площадки островка назначаются из условия обеспечения удобного и безопасного выполнения проектируемых строительно-технологических операций по сооружению опоры. Ширина бермы до граней опускного колодца (кессона) при любых условиях должна быть не менее 2 м.

Отметка верха островка назначается в соответствии с п. 5.3б.

19.9. При проектировании островков, расположенных в местах с крутыми склонами дна реки, следует предусматривать меры, предотвращающие возможность сползания отсыпки по наклонной поверхности дна (предварительная планировка дна, применение песчано-гравелистых грунтов для отсыпки).

19.10. При слабых грунтах засыпки (с расчетным сопротивлением 1.2 - 2.0 кгс/см²) верхняя площадка островка для изготовления колодца должна покрываться по контуру ножа песчаной подушкой толщиной 0.3 - 0.6 м.

Под нож колодца укладывают подкладки, размеры и количество которых назначаются из условия, чтобы давление под ними от расчетной нагрузки не превышало 2.0 кгс·см².

19.11. Расчет шпунтовых ограждений искусственных островков ведется в соответствии с требованиями раздела 17 с учетом указаний настоящего раздела.

19.12. Глубина забивки шпунта цилиндрического ограждения ниже линии размыва должна назначаться из условий исключения выпирания грунта из-под низа шпунта.

q - расчетное давление от веса засыпки и нагрузки на ней в уровне дна реки, кПа (тс/м²)

φ - угол внутреннего трения грунта на дне реки.

19.13. Минимальная глубина забивки стального шпунта, ограждающего островок с прямолинейными сторонами в плане и деревянного шпунта, определяется расчетом на выпирание грунта и устойчивость стенки и, во всяком случае, должна быть не менее 2.0 м ниже линии размыва.

19.14. Шпунт цилиндрического ограждения проверяется на разрыв замков по формулам:

где Р - расчетное горизонтальное (окружное) усилие в контуре ограждения, кН/п.м. (тс); определяемое по формуле:

m, γ_n - коэффициент условий работы и коэффициент надежности по назначению, принимаемые по п. 17.9;

Р₃ - расчетное сопротивление разрыву при растяжении замков шпунтовых свай принятого профиля, кН/п.м (тс.п.м), вычисляемое по формуле:

D - диаметр контура ограждения островка по осевой линии, м;

е_max - интенсивность горизонтального давления грунта на внутреннюю поверхность ограждения на уровне дна водоема с учетом возможного размыва и нагрузки на поверхности островка.

R₃ - разрывное усилие замка, кН/п.м (тс/п.м), определяемое для плоских профилей по табл. 19.1

При применении шпунта типа ШК и Ларсен, растягивающие усилия должны восприниматься объемлющими стальными поясами.

20.1. Закладное крепление стен котлованов следует предусматривать на суходолах в устойчивых грунтах (при φ > 25°) при отсутствии грунтовых вод.

20.2. Закладное крепление рекомендуется устраивать из металлических двутавровых (предпочтительно широкополочных) свай, забиваемых в грунт по периметру котлована с шагом 1.2 - 1.5 м и закладываемых между ними по мере разработки котлована досок забирки (Рис. 20.1). Сваи, как правило, должны раскрепляться системой металлических или деревянных распорок (расстрелов), или раскрепляться тягами в наружную от котлована сторону за анкерные сваи.

Рис. 20.1. Закладное крепление из металлических двутавровых свай

20.3. Внутренние размеры закладного крепления в плане назначаются из условий установки опалубки для бетонирования фундамента опоры.

20.4. Шаг свай, глубина их забивки ниже дна котлована, расположение распорок, размеры сечения свай, а также распорок и досок забирки определяются расчетом на прочность и устойчивость положения с учетом следующих рекомендаций:

а) давление от собственного веса грунта и временной нагрузки на призме обрушения определяется согласно п. 7.6б;

б) для креплений с двумя и более ярусами распорок по высоте возможно не заглублять сваи ниже дна котлована, располагая нижний ярус распорок вблизи подошвы котлована. При необходимости расположения распорок выше дна котлована глубину забивки определяют расчетом с учетом рекомендаций подпункта г) и пунктов 17.20 - 17.23.

Металлические сваи допускается проверять на прочность по расчетному изгибающему моменту, определенному из условия выравнивания опорных и пролетных моментов согласно СНиП II-23-81*.

Усилия в распорках должны определяться с учетом неразрезности свай.

Расчеты прочности и устойчивости крепления должны выполняться для каждого этапа устройства, перекрепления и разборки крепления;

в) для креплений с одним ярусом распорок минимальная глубина забивки свай определяется по расчету из условия обеспечения ее устойчивости против поворота вокруг оси опирания на крепление. Расчет должен выполняться по методике, принятой для расчета шпунтовых ограждений с одним ярусом распорных креплений (п.п. 17.16 - 17.19). При этом величину активного давления учитывают в пределах высоты забирки, включая ширину полки сваи, а пассивное давление - в пределах ширины, равной b+0.3 м, где b - ширина полки сваи в м;

г) для креплений, не имеющих распорок, минимальная глубина забивки сваи h = t₀ +Δt определяется по расчету на устойчивость, считая ось поворота стенки, расположенной на глубине t₀ от подошвы котлована.

Величины t₀, а также Δt (заглубление сваи ниже оси поворота) определяют по методике, принятой для расчета шпунтовых стенок (п.п. 17.12 - 17.15). При этом величину активного давления учитывают в пределах высоты забирки, включая ширину полки сваи, а пассивное давление - в пределах ширины, равной b+0.5 t₀tgφ м, где b - ширина полки сваи в м.

Рекомендуется в пределах заглубления приваривать к полке балки лист δ = 20 мм и шириной 1.5 ширины полки;

д) толщину досок следует определять расчетом на прочность для уровня посередине глубины котлована и для подошвы котлована. При этом во всех случаях толщина досок должна приниматься не менее 4 см;

е) распорки следует располагать по высоте с учетом минимально возможного количества перекрепленнй при бетонировании фундамента опоры.

При значительной ширине котлованов (более 10 м) с целью сокращения свободной длины распорок следует применять средние сваи, забиваемые параллельно основным сваям крепления в их створе;

ж) на концах свай рекомендуется устраивать симметричное заострение под углом 45° с горизонтальным участком стенки на торце 8-10 см. Острие следует усиливать сварными накладками.

21.1. Съемные и несъемные бездонные ящики для ограждения котлованов опор следует применять, как правило, на водотоках с глубиной воды до 4 м. Ящики могут изготавливаться деревянными пли металлическими.

Для глубины до 7 м целесообразно применять бездонные ящики из понтонов типа КС с ножом в нижней части (Рис. 21.1).

а - устройство тампонажного слоя; б - бетонирование ростверка; 1 - бетонолитная труба;

2 - железобетонный ростверк; 3 - подводный бетон; 4 - понтоны типа КС; 5 - нож

Соединения ножевой и надножевой конструкции должны допускать возможность их разъема без водолазных работ на случай невозможности извлечения ножа.

Бездонные ящики в виде железобетонных тонконстенных конструкций, входящих в состав фундамента, должны разрабатываться в составе проекта моста по нормам проектирования мостов.

21.2. Конструкция бездонных ящиков должна быть прочной, жесткой и водонепроницаемой. Внутренние размеры ящика в плане (в свету) необходимо принимать с учетом возможных отклонений осей ящика от проектных осей опоры при наводке ящика в условиях течения реки и при всех условиях не менее чем на 30 см больше проектных размеров фундамента. При больших скоростях течения следует устраивать ящики с обтекателями.

21.3. В деревянных ящиках водонепроницаемая обшивка должна выполняться из двух слоев досок толщиной не менее 4 см с прослойкой рубероида. Доски обшивки должны быть тщательно прифугованы и припазованы под конопатку (со стороны давления воды) в три пряди. Каждый слой после конопатки должен быть просмолен. Доски для обшивки следует пришивать под углом 45°, используя обшивку в качестве стенки ферм жесткости, поясами которой будут служить брусья каркаса ящика.

Распорки, оставляемые в теле фундамента, следует устраивать железобетонными.

21.4. Низ ящика оснащается ножом из того же материала что и ящик, облегчающим заглубление ящика в грунт.

При укладке тампонажной подушки из подводного бетона рекомендуется высоту ножа при съемных ящиках принимать равной толщине подушки.

21.5. Бездонные ящики следует устанавливать на дно, заранее спланированное до отметки, близкой к проектной (с учетом размыва грунта при опускании и посадке).

Для уменьшения притока воды в месте опирания бездонного ящика на дно реки следует предусматривать обсыпку камнем, укладку мешков с глиной по периметру, с внешней стороны, а также укладку изнутри подводного бетона тампонажной подушки.

21.6. Собранный ящик устанавливают на месте сооружения фундамента, используя его собственную плавучесть или с помощью кранов, судов, барж, а также понтонов КС, обстроенных для опускания ящика в проектное положение.

При использовании понтонов установку ящика в проектное положение по высоте следует осуществлять балластировкой понтонов.

21.7. Для погружения на дно и для предотвращения всплытия деревянного бездонного ящика при подъеме уровня воды в акватории необходимо применять пригруз ящика, величина которого определяется расчетом.

21.8. В качестве ограждения для устройства плит высоких ростверков рекомендуется применять перемычки из металлических щитов (Рис. 21.2), стальных шпунтин и собираемые из понтонов типа КС (Рис. 21.1).

21.9. В конструкции перемычек для сооружения плит ростверков, расположенных в воде выше поверхности грунта, следует устраивать деревянное, деревометаллическое или железобетонное днище с отверстиями для пропуска свай или оболочек (см. Рис. 21.2 и 21.3). Диаметр отверстий должен превышать наружный диаметр сваи или оболочки на 4 - 5 см.

Зазоры в местах соединения днища водонепроницаемой перемычки со стенами колодцев (оболочек) следует уплотнять резиновыми шлангами, пеньковыми канатами, деревянными кружалами, мешками с песком или подводным бетоном.

При расстоянии от дна реки до низа плиты ростверка порядка 3 - 5 м следует обследовать целесообразность устройства перемычки до дна с устройством подсыпки из песка или щебня на высоту от дна до плиты ростверка.

Рис. 21.2. Металлическое щитовое ограждение ростверка

1 - тело опоры; 2 - фундаментная плита; 3 - тампонажная бетонная подушка; 4 - оболочка;

5 - бетонное заполнение; 6 - деревянное днище; 7 - стальные щиты; 8 - приспособление

для подвешивания ограждения на оболочке; 9 - устройство для подвешивания ограждения

на забетонированной опоре; 10 - гидравлический домкрат

1 - понтоны КС; 2 - днище, 3 - тампонажная бетонная подушка; 4 - распорное крепление;

21.10. Щиты перемычки (понтоны) следует опирать на днище. Днище рекомендуется прикреплять к распорно-направляющему каркасу.

Для уменьшения сцепления щитов с тампонажным слоем подводного бетона рекомендуется устраивать обмазочную изоляцию. Стыки щитов (понтонов) должны герметизироваться резиновыми прокладками.

21.11. При устройстве перемычек из понтонов, в конструкции днища должны быть предусмотрены устройства, позволяющие отсоединять понтоны под водой.

21.12. Распорные крепления перемычек и ящиков, воспринимающие давление воды, следует, по возможности, одновременно использовать в качестве направляющих устройств для погружения оболочек, а также несущих элементов рабочих подмостей.

21.13. При сооружении фундаментов опор в реках с применением опускных колодцев рекомендуется устройство инвентарных металлических форшахт, демонтируемых после выведения тела опоры выше уровня воды. Для круглых в плане колодцев безростверковых опор рекомендуется применять форшахты в виде обечаек из листовой стали толщиной 6 - 12 мм с внутренними распорными креплениями, установленными с шагом 1 - 2 м (Рис. 21.4).

Рис. 21.4. Стальное ограждение верхней части круглого колодца

1 - колодец; 2 - обшивка ограждения; 3 - распорные крепления; 4 - резиновый уплотнитель

21.14. При конструировании съемных распорных креплений необходимо учитывать последовательность их разборки или перестановки по мере бетонирования плиты и тела опоры.

21.15. Для бездонных ящиков и водонепроницаемых перемычек должны быть выполнены следующие расчеты:

прочности и устойчивости формы под воздействием гидростатического давления воды, давления подводного бетона фундаментной подушки при укладке и собственного веса рассчитываемой конструкции;

устойчивости и плавучести при подаче на плаву к месту опускания и устойчивости против опрокидывания после установки ящика (перемычки) на дно, расчет пригруза в случае необходимости;

прочности при установке ящика (перемычки) краном;

мощности буксиров, лебедок и якорного закрепления при транспортировке и опускании ящика (перемычки) на дно;

устойчивости против всплытия при откачке воды.

22.1. В тех случаях, когда копровое оборудование не обеспечивает с надлежащей точностью проектное положение погружаемых свай и оболочек, а также при бескопровой бойке следует предусматривать направляющие каркасы (кондукторы), конструкция которых определяется типом сооружения и местными условиями.

Следует по возможности использовать направляющие каркасы для свай и оболочек одновременно в качестве распорных креплений ограждений котлована, а также в качестве направляющих для забивки шпунта ограждения и для рабочих площадок при производстве работ по погружению свай и оболочек.

22.2. Направляющие каркасы следует устраивать из одной (одноярусные), двух (двухярусные) или нескольких (многоярусные) решетчатых горизонтальных плоскостей с ячейками для пропуска свай или оболочек. Плоскости необходимо объединять системой вертикальных, горизонтальных и диагональных связей (по вертикальным и горизонтальным плоскостям) в неизменяемую пространственную конструкцию. Направляющие каркасы рекомендуется проектировать из дерева (Рис. 22.1), из неинвентарного металла (Рис. 22.2) и, при соответствующем обосновании, из инвентарных конструкций.

Рис. 22.1. Направляющий каркас из деревянных элементов

Применение каркасов разового использования, остающихся в бетоне фундаментной плиты, допускается в случаях включения их в работу основной конструкции опоры в качестве жесткой арматуры.

Одноярусные каркасы при забивке свай на суходолах разрешается выполнять в виде железобетонных плит.

Расстояние между плоскостями каркаса при бескопровом погружении должно быть не менее 3.0 м.

22.3. Одноярусные каркасы рекомендуется применять при погружении свай и вертикальных оболочек на суходолах или водотоках со скоростью течения менее 1 м/с при незначительной глубине воды.

На водотоках со скоростью течения воды более 1 м/с, а также при погружении наклонных свай и оболочек необходимо предусматривать двухъярусные или многоярусные каркасы.

22.4. Для облегчения установки, а также предохранения оболочек от повреждения металлическими элементами в ячейках каркаса должны предусматриваться направляющие деревянные брусья длиной не менее 2 м в одноярусных каркасах и не менее 4 м в двухъярусных каркасах (Рис. 22.2).

Рис. 22.2. Направляющий каркас из металлических элементов

1 - металлические элементы; 2 - направляющие деревянные брусья; 3 - оболочки; 4 - болты

Для наклонных оболочек длину брусьев следует принимать не менее 6 м.

Кольцевой зазор между оболочками и направляющими брусьями необходимо принимать равным 2-3 см.

22.5. Каркасы для русловых опор могут в собранном виде доставляться к месту установки с помощью плавсредств (плашкоутов), убираемых после закрепления каркаса в проектном положении, например, на сваях-шпильках, заранее закрепленных на каркасе и опускаемых на дно на месте его установки.

2.26. Каркасы кроме своего прямого назначения могут служить несущей конструкцией для установки на них сваебойного и бурового оборудования.

22.7. Конструкция каркаса должна быть рассчитана на прочность и устойчивость положения при действии следующих нагрузок:

- от веса сваебойного или бурового оборудования;

возникающих при установке в проектное положение наклонных свай, а также вертикальных свай. В последнем случае горизонтальные усилия принимаются равными 0.03 веса сваи с направлением в любую сторону и приложенными в любом ярусе каркаса;

усилия давления грунта и воды, передаваемые от шпунта (при использовании направляющего каркаса одновременно в качестве распорных креплений ограждений котлована);

- усилия отжатия при забивке или вибропогружении свай (свай-оболочек), принимаемые равными 0.002 W_p кН (тс), где W_p - расчетная энергия удара кН.см (тс.см);

- воздействие водного потока (для плавучих кондукторов).

22.8. В проектах каркасов должны содержаться указания по выверке положения и решения по жесткому закреплению их во время забивки.

При необходимости направляющие каркасы устанавливают на деревянные сваи (на суходолах) или подвешивают на маячные сваи (на водотоках) и дополнительно расчаливают тросами с натяжными приспособлениями не менее чем к четырем жестким якорям.

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: