РД 31.31.36-85. Рекомендации по проектированию и технологии строительства оградительных сооружений из наброски с жестким экраном (52709)

МИНИСТЕРСТВО МОРСКОГО ФЛОТА

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА ОГРАДИТЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ ИЗ НАБРОСКИ С ЖЕСТКИМ ЭКРАНОМ

РД 31.31.86-85

ЛЕНИНГРАД

1986

РАЗРАБОТАН                  Государственным проектно-изыскательским и научно-исследовательским институтом морского транспорта «Союзморниипроект»

Ленинградским филиалом «Ленморниипроект»

Гл. инженер Ленморниипроекта - В. А. Фирсов

Начальник сектора стандартизации - В. Г. Дементьев

Руководитель темы, директор Ленморниипроекта А. Ф. Парфенов

Ответственный исполнитель, гл. специалист, к.т.н. А. К. Кривов

Соисполнитель: ВНИИС Минтрансстроя

Зав. отделом гидротехнических сооружений, доктор технических наук А. И. Кузнецов

УТВЕРЖДЕН                   Распоряжением Государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института морского транспорта «Союзморниипроект»

№ 9 от 6 февраля 1986 г.

Срок введения в действие

установлен с 1 мая 1986 г.

Настоящие Рекомендации распространяются на опытное проектирование и строительство вновь возводимых оградительных сооружений из массивовой наброски с жестким экраном, а также на реконструкцию оградительных сооружений типа вертикальной стенки при устройстве перед ней защитной наброски.

Рекомендации содержат указания по расчету, конструированию и технологии строительства сооружений и их элементов, и должны использоваться совместно с указаниями документов, перечисленных в справочном приложении 2.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Поперечное сечение сооружений из наброски с жестким экраном конструктивно решается в виде традиционного откосного оградительного сооружения с ядром из камня соответствующих размеров и защитным слоем из бетонных массивов, а со стороны гавани - в виде вертикальной стенки, являющейся непроницаемым экраном для волн и наносов (рис. 1).

1.2. Набросные сооружения с жестким экраном следует применять в районах с толщиной льда не более 1,0 м для глубин на акватории, до 12,0 м, при расчетных волнах высотой до 6,0 м и грунтах основания, осадка которых под подошвой экрана при эксплуатации не превышает 0,50 м.

Если стенка экрана используется как причал, то ограничения по осадке необходимо принимать как для причальных сооружений.

Рис. 1. Схема сооружения:

1 - каменная постель; 2 - ядро наброски; 3 - защитная наброска; 4 - экран; 5 - упорный тетрапод

1.3. Обеспеченность расчетного уровня должна приниматься не более 5 % (1 раз в 20 лет).

1.4. При определении элементов ветровых волн следует принимать обеспеченность расчетного шторма 2 % (1 раз в 50 лет), и обеспеченность волн в системе 2 %.

1.5. В качестве экрана может быть применено гравитационное или свайное сооружение любой традиционной конструкции, экономическая и технологическая эффективность которой обоснованы.

Рекомендуются облегченные бетонные и железобетонные конструкции экрана ящичного или уголкового типа.

1.6. Головные и корневые участки сооружений следует проектировать, руководствуясь указаниями, разработанными для набросных оградительных сооружений традиционной конструкции.

1.7. Материалы, применяемые для строительства сооружений, должны отвечать требованиям нормативных документов.

2. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО КОНСТРУИРОВАНИЮ СООРУЖЕНИЙ

2.1. Габариты и конструкция защитной наброски

2.1.1. Габариты защитной наброски определяются отметкой и шириной ее гребня, величины которых назначаются в зависимости от характеристики расчетной волны и отметки расчетного уровня воды (рис. 2).

2.1.2. Возвышение гребня наброски над расчетным уровнем воды следует принимать равным высоте волны (Zг = h).

2.1.3. Ширину гребня наброски bг следует определять по формуле

,                                                               (1)

где     - длина волны.

Ширина гребня не должна быть менее удвоенного размера отдельного элемента защитного слоя.

Рис. 2. Схема оградительного сооружения:

1 - песчаный грунт (замена грунта); 2 - обратный фильтр (щебень, гравий); 3 - камень массой 30 - 100 кг; 4 - камень крупный массой более 800 кг; 5 - камень массой более 1500 кг; 6 - тетраподы; 7 - железобетонные массивы; 8 - песчаный грунт

2.1.4. Заложение откосов наброски их массивов (обыкновенных и фасонных) следует принимать равным m1 = 1, заложение откоса каменного ядра следует принимать равной m1 = 1,25.

При специальном обосновании допускается увеличивать заложение откосов до m = 2.

2.1.5. Для ядра следует применять крупные сортированные камни. Объем каждого камня ядра наброски должен обеспечивать его устойчивость в процессе строительства при воздействии волн с обеспеченностью 10 % в режиме и 1 % в системе, но по объему не должен быть менее

,                                                              (2)

где    КV - коэффициент пропорциональности разный 0,1 м2;

h - высота волны в м.

При отсутствии камня необходимых размеров допускается для ядра применять обыкновенные массивы или фасонные массивы, предназначенные для защитного слоя.

2.1.6. Для защитного слоя следует применять фасонные массивы-тетраподы или гексабиты. При соответствующем обосновании допускается применение обыкновенных массивов.

2.1.7. При подсчете объемов строительных работ и назначении профиля сооружения пористость наброски следует принимать по данным табл. 1 (извлечение из СН-288-64 и [14]).

Таблица 1

2.1.8. Толщину защитного слоя наброски из тетраподов рекомендуется принимать равной их полуторной высоте; из обыкновенных массивов - двойной высоте. Защитное покрытие из гексабитов следует выполнять укладкой их в два слоя. При этом общая толщина защитного покрытия определяется по формуле

,                                                            (3)

где    G - масса гексабита в т;

 - объемная масса бетона.

2.1.9. Рекомендуется в основании защитного покрытия устройство упора из массивов с массой в 1,5 раза большей массы массивов защитного покрытия или из спаренных массивов (массивов, соединенных между собой стальными звеньями) с массой каждого, равной массе массивов защитного покрытия (рис. 1).

2.1.10. При отсутствии размывающего течения, направленного вдоль сооружения, укреплять дно перед постелью сооружения не рекомендуется.

2.2. Конструкции постели сооружения

2.2.1. Основные назначения постели (см. рис. 2) следующие:

а) распределение давлений от экрана и наброски на большую площадь естественного основания;

б) защита естественного основания от разрыва;

в) предохранение слабого основания от выноса частиц грунта фильтрационной водой при обжатии основания сооружением;

г) выравнивание дна.

2.2.2. Общая ширина постели назначается с учетом технологии возведения сооружения, принятой конструкции экрана, и обеспечения его устойчивости, что проверяется расчетом.

2.2.3. Размеры берм каменной постели а1 и а3 не должны быть менее 2,0 м; размер бермы со стороны гавани а3 уточняется расчетом устойчивости жесткого экрана.

2.2.4. Отметка верха каменной постели и ее толщина t3 назначаются, исходя из следующих условий:

а) толщина постели t3 должна быть не менее 1,5 м, включая обратный фильтр толщиной не менее 0,50 м;

б) в период строительства камень массой 10-100 кг в верхнем слое должен быть устойчивым;

в) при необходимости вблизи экрана со стороны газани должны быть глубины, позволяющие проходить судам с заданной осадкой.

2.2.5. На бермах и откосах постели со стороны моря отсыпается камень, масса которого определяется из расчета устойчивости его против размыва.

2.2.6. Размер а2 участка постели, укрепленного крупным камнем, не должен быть менее 4,0 м. Толщина слоя t2 крупного камня должна быть не менее 2,5 диаметра расчетного камня, приведенного к шару, но не менее 1,0 м.

2.2.7. Уплотнение каменной постели производить не требуется. Равнение постели на участках установки элементов жесткого экрана должно быть тщательное или весьма тщательное (в зависимости от конструкции экрана), на остальных участках - грубое.

2.2.8. При слабых грунтах основания (илах) под слоем обратного фильтра необходимо отсыпать песчаную подушку или производить замену грунта.

2.2.9. Ширина горизонтального участка песчаной присыпки а4, толщина песчаной подушки или слоя заменяемого грунта t4 и ширина дна котловины а5 определяются расчетам устойчивости сооружения.

2.2.10. Предварительно толщина песчаной подушки принимается по данным таблицы 2.

Таблица 2

2.3. Конструкции жесткого экрана

2.3.1. Общая характеристика конструкций

2.3.1.1. Рекомендуемые конструкции жестких экранов состоят из бетонных и железобетонных пустотелых массивов ящичного типа и имеют горизонтальное членение по высоте, что обеспечивает технологичность их возведения в условиях открытого для волнения побережья.

2.3.1.2. Установка массивов должна быть столбчатой, обеспечивающей малую чувствительность конструкции к возможным осадкам, что свойственно набросным сооружениям.

2.3.1.3. Рекомендуется лицевую стенку (со стороны гавани) жесткого экрана располагать не строго вертикально, а наклоненной к вертикали в сторону внешней акватории на угол  = 2-3, за счет наклона поверхности постели или за счет соответствующей формы элементов и способа их установки.

2.3.2. Экран из бетонных и железобетонных пустотелых массивов заполненных камнем

2.3.2.1. Конструкция экрана состоит из столбчатой кладки пустотелых бетонных или железобетонных массивов без днища, тыловая (со стороны наброски) стенка которых делается с перфорацией в размере 30-50 %.

Полость массивов заполняется камнем с массой 30-100 кг (рис. 3 и 4).

2.3.2.2. Пустотелые массивы следует изготовлять из монолитного бетона или из сборных железобетонных элементов.

Все стенки железобетонных массивов и перфорированная тыловая стенка бетонных массивов должны иметь расчетную арматуру.

Допускается конструктивное армирование боковых стенок бетонных массивов.

2.3.2.3. Конструкция верхнего курса массивов назначается с учетом технологических и эксплуатационных требований и может быть решена в виде стенки уголкового или иного профиля.

2.3.2.4. Размеры массивов следует принимать максимальными по допустимым условиям транспортировки и укладки их подъемно-транспортным оборудованием.

Рис. 3. Сооружение с экраном из пустотелых бетонных массивов, заполненных камнем:

1 - обратный фильтр (щебень, гравий); 2 - камень массой 30 - 100 кг; 3 - камень крупный массой более 800 кг; 4 - упорный тетрапод; 5 - камень массой более 1500 кг; 6 - тетраподы; 7 - железобетонные массивы; 8 - камень заполнения

Рис. 4. Сооружение с экраном из пустотелых железобетонных массивов, заполненных камнем:

1 - обратный фильтр (щебень, гравий); 2 - камень массой 30 - 100 кг; 3 - камень крупный массой более 800 кг; 4 - упорный тетрапод; 5 - тетраподы; 6 - камень массой более 1500 кг; 7 - железобетонные массивы; 8 - камень заполнения

2.3.2.5. Минимальная толщина стенки пустотелого бетонного массива должна устанавливаться из условий его изготовления и требований долговечности, но должна быть не менее 500 мм. Принятая толщина должна быть проверена расчетом по указаниям РД 31.31.28-81.

Толщина стенок железобетонных пустотелых массивов определяется расчетом, но должна быть не менее 200 мм.

2.3.2.6. Рекомендуется назначать габариты массивов с таким расчетом, чтобы они могли быть изготовлены с применением одной той же опалубки.

2.3.2.7. Каждый верхний курс железобетонных пустотелых массивов устанавливается на поперечные стенки нижнего курса со сдвижкой в сторону моря на величину, обеспечивающую восприятие сжимающих напряжений в основании массива.

2.3.3. Экран из железобетонных пустотелых массивов с камерой гашения

2.3.3.1. Конструкция экрана состоит из столбчатой кладки пустотелых железобетонных массивов без днища, тыловая (со стороны наброски) стенка которых делается с перфорацией в размере 30-50 % и наклонена к горизонту на угол 45. Полости массивов остаются заполненными, образуя камеру гашения для проникающих в них волн (рис. 5).

2.3.3.2. Для обеспечения устойчивости верхние курсы массивов смещены по отношению к нижним массивам в сторону внешней акватории и лицевые стенки нижних массивов служат упорами для верхних массивов.

2.3.3.3. По конструкции верхнего курса массивов руководствоваться указанием п. 2.3.2.3.

Рис. 5. Сооружение с экраном из железобетонных пустотелых массивов с камерой гашения:

1 - обратный фильтр (щебень, гравий); 2 - камень массой 30 - 100 кг; 3 - камень крупный массой более 960 кг; 4 - упорный тетрапод; 5 - тетраподы; 6 - железобетонный массив; 7 - камера гашения; 8 - железобетонная балка; 9 - поперечные стенки-рамы; 10 - рамы-перегородки.

2.3.3.4. При применении экрана этого типа в качестве защитного слоя применяется только укладка фасонных массивов. Пример применения железобетонного экрана с камерой гашения приведен в рекомендуемом приложении I.