Расчетные вертикальные нагрузки от давления грунта получаются путем умножения нормативных на коэффициент надежности по нагрузке .
Равнодействующая нормативной горизонтальной нагрузки , кН/м, по всей высоте трубопровода от бокового давления грунта с каждой стороны определяется по формулам:
при укладке в траншее
; (8)
при укладке в насыпи
, (9)
где - коэффициенты, принимаемые по табл. 5.
При укладке трубопровода в прорези боковое давление грунта не учитывается.
Расчетные горизонтальные нагрузки от давления грунта получаются путем умножения нормативных нагрузок на коэффициент надежности по нагрузке .
Таблица 4
|
Грунты основания |
Коэффициент при отношении и укладке труб на ненарушенный грунт с
|
||||
|
|
плоским основанием |
профилированным с углом охвата |
опиранием на бетонный фундамент с |
||
|
|
|
75° |
90° |
120° |
|
|
Скальные, глинистые (очень прочные)
|
1,6 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
|
Пески гравелистые, крупные, средней крупности и мелкие плотные. Глинистые грунты прочные
|
1,4 |
1,43 |
1,45 |
1,47 |
1,5 |
|
Пески гравелистые, крупные, средней крупности и мелкие средней плотности. Пески пылеватые плотные; глинистые грунты средней плотности
|
1,25 |
1,28 |
1,3 |
1,35 |
1,4 |
|
Пески гравелистые, крупные, средней крупности и мелкие рыхлые. Пески пылеватые средней плотности; глинистые грунты слабые
|
1,1 |
1,15 |
1,2 |
1,25 |
1,3 |
|
Пески пылеватые рыхлые; грунты текучие
|
1 |
1 |
1 |
1,05 |
1,1 |
Примечание. При устройстве под трубопроводом свайного основания принимается независимо от вида грунта основания.
Для всех грунтов, кроме глин, при заложении трубопроводов ниже постоянного уровня грунтовых вод, следует учитывать уменьшение удельного веса грунта, находящегося ниже этого уровня. Кроме того, отдельно учитывается давление грунтовых вод на трубопровод.
Таблица 5
|
|
Коэффициенты при степени уплотнения засыпки
|
|||||||
|
Условные группы грунтов засыпки |
нормальной |
повышенной и плотной с помощью намыва |
||||||
|
|
При укладке труб в
|
|||||||
|
|
траншее |
насыпи |
траншее |
насыпи |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гз-I |
0,1
|
0,95 |
0,3 |
0,86 |
0,3 |
0,86 |
0,5 |
0,78 |
|
Гз-II, Гз-III
|
0,05 |
0,97 |
0,2 |
0,9 |
0,25 |
0,88 |
0,4 |
0,82 |
|
Гз-IV
|
0 |
1 |
0,1 |
0,95 |
0,2 |
0,9 |
0,3 |
0,86 |
Нормативное значение удельного веса взвешенного в воде грунта , кН/м, следует определять по формуле
, (10)
где - коэффициент пористости грунта.
Нормативное давление грунтовой воды на трубопровод учитывается в виде двух составляющих (см. рис. 4):
равномерной нагрузки кН/м, равной напору над трубой, и определяется по формуле
; (11)
неравномерной нагрузки , кН/м, которая у лотка трубы определяется по формуле
. (12)
Равнодействующая этой нагрузки , кН/м, направлена вертикально вверх и определяется по формуле
, (13)
где - высота столба грунтовой воды над верхом трубопровода, м.
Расчетные нагрузки от давления грунтовой воды получаются путем умножения нормативных нагрузок на коэффициент надежности по нагрузке, который принимается равный: - для равномерной части нагрузки и при расчете на всплытие для неравномерной части; - при расчете на прочность и деформацию для неравномерной части нагрузки.
НОРМАТИВНЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ НАГРУЗКИ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ И РАВНОМЕРНО РАСПРЕДЕЛЕННОЙ НАГРУЗКИ НА ПОВЕРХНОСТИ ЗАСЫПКИ
Временные нагрузки от подвижных транспортных средств следует принимать:
для трубопроводов, прокладываемых под автомобильными дорогами - нагрузку от колонн автомобилей Н-30 или колесную нагрузку НК-80 (по большему силовому воздействию на трубопровод);
для трубопроводов, прокладываемых в местах, где возможно нерегулярное движение автомобильного транспорта - нагрузку от колонны автомобилей Н-18 или от гусеничного транспорта НГ-60 в зависимости от того, какая из этих нагрузок вызывает большее воздействие на трубопровод;
для трубопроводов различного назначения, прокладываемых в местах, где движение автомобильного транспорта невозможно - равномерно распределенную нагрузку с интенсивностью 5 кН/м;
для трубопроводов, прокладываемых под железнодорожными путями - нагрузки от подвижного состава К-14 или другую, соответствующую классу данной железнодорожной линии.
Величину временной нагрузки от подвижных транспортных средств, исходя из конкретных условий работы проектируемого трубопровода, при соответствующем обосновании, допускается увеличивать или уменьшать.
Равнодействующие нормативной вертикальной и горизонтальной нагрузок и кН/м, на трубопровод от автомобильного и гусеничного транспорта определяются по формулам:
; (14)
, (15)
где - динамический коэффициент подвижной нагрузки, зависящий от высоты засыпки вместе с покрытием
|
, м ... |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
|
|
... |
1,17 |
1,14 |
1,1 |
1,07 |
1,04 |
1 |
- нормативное равномерно распределенное давление от автомобильного и гусеничного транспорта, кН/м, принимаемое по табл. 6 в зависимости от приведенной глубины заложения трубопровода, которая определяется по формуле
, (16)
где - толщина слоя покрытия, м; - модуль деформации покрытия (дорожной одежды), определяемый в зависимости от его конструкции, материала покрытия, МПа.
Расчетные нагрузки получаются путем умножения нормативных нагрузок на коэффициенты надежности по нагрузке, принимаемые равными: - для вертикального давления нагрузок Н-30, Н-18 и Н-10; - для вертикального давления нагрузок НК-80 и НГ-60 и горизонтального давления всех нагрузок.
Равнодействующие нормативных вертикальной и горизонтальной нагрузок и , кН/м, от подвижного железнодорожного состава на трубопроводы, прокладываемые под железнодорожными путями, определяются по формулам:
(17)
, (18)
где - нормативное равномерное распределенное давление, кН/м, определяемое для нагрузки К-14 - по табл. 7.
Для получения расчетных нагрузок нормативные нагрузки умножаются на коэффициент надежности по нагрузке: - для вертикального давления; - для горизонтального давления.
Равнодействующие нормативных вертикальной и горизонтальной нагрузок и , кН/м, на трубопроводы от равномерно распределенной нагрузки интенсивностью,, кН/м, определяются по формулам:
(19)
. (20)
Для получения расчетных нагрузок нормативные нагрузки умножаются на коэффициент надежности по нагрузке: - для вертикального давления; - для горизонтального давления.
Таблица 6
|
, м |
Нормативное равномерно распределенное давление , кН/м, при , м
|
||||||
|
|
0,1 |
0,3 |
0,5 |
0,7 |
0,9 |
1,1 |
|
|
Колесная нагрузка НК-80
|
|||||||
|
0,5
|
136 |
128,7 |
122,8 |
116,6 |
110,5 |
104,9 |
101 |
|
0,75
|
106,7 |
101,9 |
97,4 |
93,8 |
90 |
87,9 |
85,1 |
|
1
|
79,8 |
75,9 |
73,3 |
71,1 |
69,2 |
68,5 |
68,1 |
|
1,25
|
56,4 |
55,2 |
54,3 |
53,1 |
52 |
51,6 |
51,4 |
|
1,5
|
35,4 |
35,3 |
35,2 |
35,1 |
35 |
34,9 |
34,8 |
|
1,75
|
30,9 |
30,9 |
30,8 |
30,7 |
30,6 |
30,5 |
30,4 |
|
2 |
26,5 |
26,5 |
26,4 |
26,4 |
26,3 |
26,2 |
26,1 |
|
|
|
||||||
|
2,25
|
|
|
24 |
|
|
|
|
|
2,5 |
|
|
22,5 |
|
|
|
|
|
2,75 |
|
|
21 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
19,6 |
|
|
|
|
|
3,25 |
|
|
18,3 |
|
|
|
|
|
3,5 |
|
|
17,1 |
|
|
|
|
|
3,75 |
|
|
15,8 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
14,7 |
|
|
|
|
|
4,25 |
|
|
13,7 |
|
|
|
|
|
4,5 |
|
|
12,7 |
|
|
|
|
|
4,75 |
|
|
11,9 |
|
|
|
|
|
5
|
|
|
11,1 |
|
|
|
|
|
5,25
|
|
|
10,3 |
|
|
|
|
|
5,5
|
|
|
9,61 |
|
|
|
|
|
5,75
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
6
|
|
|
8,43 |
|
|
|
|
|
6,25
|
|
|
7,84 |
|
|
|
|
|
6,5
|
|
|
7,35 |
|
|
|
|
|
6,75
|
|
|
6,86 |
|
|
|
|
|
7
|
|
|
6,37 |
|
|
|
|
|
7,25
|
|
|
6,08 |
|
|
|
|
|
7,5
|
|
|
5,59 |
|
|
|
|
|
7,75
|
|
|
5,29 |
|
|
|
|
|
8 |
|
|
5,1 |
|
|
|
|
|
Гусеничная нагрузка НГ-60
|
|||||||
|
0,6
|
59,8 |
59,8 |
58,8 |
56,9 |
54,9 |
52 |
49 |
|
0,75
|
44,1
|
44,1 |
43,3 |
42,7 |
41,7 |
40,9 |
40,2 |
|
1 |
35,3 |
35,3 |
34,8 |
34,5 |
34,4 |
34,3 |
34,3 |
|
|
|
||||||
|
1,25
|
|
|
|
29,8 |
|
|
|
|
1,5
|
|
|
|
25,4 |
|
|
|
|
1,75
|
|
|
|
21,7 |
|
|
|
|
2
|
|
|
|
18,7 |
|
|
|
|
2,25
|
|
|
|
17,6 |
|
|
|
|
2,5
|
|
|
|
16,5 |
|
|
|
|
2,75
|
|
|
|
15,5 |
|
|
|
|
3
|
|
|
|
14,5 |
|
|
|
|
3,25
|
|
|
|
13,7 |
|
|
|
|
3,5
|
|
|
|
12,9 |
|
|
|
|
3,75
|
|
|
|
12,2 |
|
|
|
|
4
|
|
|
|
11,4 |
|
|
|
|
4,25
|
|
|
|
10,4 |
|
|
|
|
4,5
|
|
|
|
9,81 |
|
|
|
|
4,75
|
|
|
|
9,12 |
|
|
|
|
5
|
|
|
|
8,43 |
|
|
|
|
5,25
|
|
|
|
7,45 |
|
|
|
|
5,5
|
|
|
|
7,16 |
|
|
|
|
5,75
|
|
|
|
6,67 |
|
|
|
|
6
|
|
|
|
6,18 |
|
|
|
|
6,5
|
|
|
|
5,39 |
|
|
|
|
7
|
|
|
|
4,71 |
|
|
|
|
7,5 |
|
|
|
4,31 |
|
|
|
|
Автомобильная нагрузка Н-30
|
|||||||
|
0,5
|
111,1 |
111,1 |
102,7 |
92,9 |
82,9 |
76,8 |
70,3 |
|
0,75
|
56,4 |
56,4 |
53,1 |
49,8 |
46,2 |
42,5 |
39,2 |
|
1
|
29,9 |
29,9 |
29,2 |
28,2 |
27,2 |
25,9 |
24,5 |
|
1,25
|
21,5 |
21,5 |
21,3 |
20,4 |
20 |
19,4 |
19,2 |
|
1,5
|
16,3 |
16,3 |
16,1 |
15,9 |
15,9 |
15,9 |
15,9 |
|
1,75
|
14,5 |
14,5 |
14,4 |
14,3 |
14,1 |
14 |
13,8 |
|
2
|
13 |
13 |
12,8 |
12,6 |
12,6 |
12,4 |
12,2 |
|
2,25
|
11,8 |
11,8 |
11,6 |
11,5 |
11,3 |
11,1 |
10,9 |
|
2,5
|
10,5 |
10,5 |
10,4 |
10,2 |
10,1 |
9,9 |
9,71 |
|
3 |
8,53 |
8,53 |
8,43 |
8,34 |
8,24 |
8,14 |
8,04 |
|
|
|
||||||
|
3,5
|
|
|
|
6,86 |
|
|
|
|
4
|
|
|
|
5,59 |
|
|
|
|
4,25
|
|
|
|
5,1 |
|
|
|
|
4,5
|
|
|
|
4,71 |
|
|
|
|
4,75
|
|
|
|
4,31 |
|
|
|
|
5
|
|
|
|
4,02 |
|
|
|
|
5,25
|
|
|
|
3,73 |
|
|
|
|
5,5
|
|
|
|
3,43 |
|
|
|
|
6
|
|
|
|
2,94 |
|
|
|
|
6,5
|
|
|
|
2,55 |
|
|
|
|
7
|
|
|
|
2,16 |
|
|
|
|
7,5 |
|
|
|
1,96 |
|
|
|
|
Автомобильная нагрузка Н-18
|
|||||||
|
0,5
|
111,1 |
111,1 |
102 |
92,9 |
83,2 |
75,9 |
69,1 |
|
0,75
|
51,9 |
51,9 |
48,2 |
45,6 |
42,9 |
40 |
38 |
|
1
|
28,1 |
28,1 |
27,2 |
25,6 |
24,5 |
23 |
21,6 |
|
1,25
|
18,3 |
18,3 |
17,8 |
17,3 |
16,8 |
16,3 |
15,8 |
|
1,5
|
13,4 |
13,4 |
13,3 |
13,1 |
12,9 |
12,8 |
12,7 |
|
1,75 |
10,5 |
10,5 |
10,4 |
10,3 |
10,2 |
10,1 |
10,1 |
|
|
|
||||||
|
2
|
|
|
|
8,43 |
|
|
|
|
2,25
|
|
|
|
7,65 |
|
|
|
|
2,5
|
|
|
|
6,86 |
|
|
|
|
2,75
|
|
|
|
6,18 |
|
|
|
|
3
|
|
|
|
5,49 |
|
|
|
|
3,25
|
|
|
|
4,8 |
|
|
|
|
3,5
|
|
|
|
4,22 |
|
|
|
|
3,75
|
|
|
|
3,63 |
|
|
|
|
4
|
|
|
|
3,04 |
|
|
|
|
4,25
|
|
|
|
2,65 |
|
|
|
|
4,5
|
|
|
|
2,45 |
|
|
|
|
4,75
|
|
|
|
2,26 |
|
|
|
|
5
|
|
|
|
2,06 |
|
|
|
|
5,25
|
|
|
|
1,86 |
|
|
|
|
5,5
|
|
|
|
1,77 |
|
|
|
|
5,75 |
|
|
|
1,67 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
6
|
|
|
|
1,57 |
|
|
|
|
6,25
|
|
|
|
1,47 |
|
|
|
|
6,5
|
|
|
|
1,37 |
|
|
|
|
6,75
|
|
|
|
1,27 |
|
|
|
|
7
|
|
|
|
1,27 |
|
|
|
|
7,25
|
|
|
|
1,18 |
|
|
|
|
7,5
|
|
|
|
1,08 |
|
|
|
