4.9. Коэффициент ??af зависит от поверхности смерзания стержня с грунтом и принимается равным:
• 0,7 - для горячекатаного проката;
• 1,0 - для арматуры периодического профиля.
4.10. Несущую способность дискового и вмораживаемого анкеров следует также проверять из условия сдвига по боковой поверхности цилиндрического тела по формуле:
, (4.2)
где - расчетное сопротивление j-ого мерзлого слоя сдвигу по грунту или грунтовому раствору;
- площадь поверхности сдвига j-ого слоя.
4.11. Если раствор, заполняющий скважину, отличается от естественного грунта, то вычисление по формуле (4.2) производится для двух случаев сдвига по боковой поверхности цилиндрического тела с площадью сечения равной:
• площади диска (сдвиг по раствору) при расчете дисковых анкеров;
•площади сечения скважины (сдвиг по грунту - по боковой поверхности скважины) при расчете дисковых и винтовых анкеров.
4.12. Расчетное сопротивление мерзлого грунта сдвигу в j-ом слое следует принимать при температуре, равной температуре в середине этого слоя (по СНиП 2.02.04-87 “Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах”). Для обычных мерзлых (незасоленных и небиогенных) грунтов значение приведено в табл. 4.3.
4.13. Для вмораживаемых дисковых и винтовых анкеров несущая способность принимается равной меньшему из двух значений, полученных по формулам (4.1) и (4.2).
4.14. Расстояние между осями анкерных устройств для вмораживаемых анкеров должно удовлетворять условиям п. 3.14.
Таблица 4.1
|
Пористость ii; |
Глубина |
Ri (МПа) при температуре грунта, °С |
|||||||||||
|
Грунт |
погружения диска, м |
-0,3 |
-0,5 |
-1,0 |
-1,5 |
-2,0 |
-2,5 |
-3,0 |
-3,5 |
-4 |
-6 |
-8 |
-10 |
|
ii < 0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Крупнообломочные |
При любой глубине |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,3 |
4,5 |
4,8 |
53 |
5,8 |
6,3 |
6,8 |
7,3 |
|
2. Пески крупные и средней крупности |
При любой глубине |
1,5 |
1,8 |
2,1 |
2,4 |
2,5 |
2,7 |
2,8 |
3,1 |
3,4 |
3,7 |
4,6 |
5,5 |
|
3. Пески мелкие |
3-5 |
0,85 |
1,30 |
1,40 |
1,50 |
1,70 |
1,90 |
1,90 |
2,00 |
2,10 |
2,60 |
3,00 |
3,50 |
|
и пылеватые |
10 |
1,00 |
1,55 |
1,65 |
1,75 |
2,00 |
2,10 |
2,20 |
2,30 |
2,50 |
3,00 |
3,50 |
4,00 |
|
|
15 и более |
1,10 |
1,70 |
1,80 |
1,90 |
2,20 |
2,30 |
2,40 |
2,50 |
2,70 |
3,30 |
3,80 |
4,30 |
|
4. Супеси |
3-5 |
0,75 |
0,85 |
1,10 |
1,20 |
1,30 |
1,40 |
1,50 |
1,70 |
1,80 |
2,30 |
2,70 |
3,00 |
|
|
10 |
0,85 |
0,95 |
1,25 |
1,35 |
1,45 |
1,60 |
1,70 |
1,90 |
2,00 |
2,60 |
3,00 |
3,50 |
|
|
15 и более |
0,95 |
1,05 |
1,40 |
1,50 |
1,60 |
1,80 |
1,90 |
2,10 |
2,20 |
2,90 |
3,40 |
3,90 |
|
5. Суглинки и |
3-5 |
0,65 |
0,75 |
0,85 |
0,95 |
1,10 |
1,20 |
1,30 |
1,40 |
1,50 |
1,80 |
2,30 |
2,80 |
|
глины |
10 |
0,80 |
0,85 |
0,95 |
1,10 |
1,25 |
1,35 |
1,45 |
1,60 |
1,70 |
2,00 |
2,60 |
3,00 |
|
|
15 и более |
0,90 |
0,95 |
1,10 |
1,25 |
1,40 |
1,50 |
1,60 |
1,80 |
1,90 |
2,20 |
2,90 |
3,50 |
|
0,2 ?? ii ?? 0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Все виды |
3-5 |
0,40 |
0,50 |
0,60 |
0,75 |
0,85 |
095 |
1,00 |
1,10 |
1,15 |
1,50 |
1,60 |
1,70 |
|
грунтов, указан- |
10 |
0,45 |
0,55 |
0,70 |
0,80 |
0,90 |
1,00 |
1,05 |
1,15 |
1,25 |
1,60 |
1,70 |
1,80 |
|
ные в поз.1-5 |
15 и более |
0,55 |
0,60 |
0,75 |
0,85 |
0,95 |
1,05 |
1,10 |
1,30 |
1,35 |
1,70 |
1,80 |
1,90 |
Таблица 4.2
|
ГРУНТЫ |
Raf (МПа) при температуре грунта, °С |
|||||||||||
|
|
-03 |
-0,5 |
-1,0 |
-1,5 |
-2,0 |
-2,5 |
-3,0 |
-3,5 |
-4 |
-6 |
-8 |
-10 |
|
Глинистые |
,04 |
,06 |
,10 |
,13 |
,15 |
,18 |
,20 |
,23 |
,25 |
,30 |
,34 |
,38 |
|
Песчаные |
,05 |
,08 |
,13 |
,16 |
,20 |
,23 |
,26 |
,29 |
,33 |
,38 |
,44 |
,50 |
|
Известково-песчаный раствор |
,06 |
,09 |
,16 |
,20 |
,23 |
,26 |
,28 |
,30 |
,35 |
,40 |
,46 |
,52 |
Примечания:
1. При промежуточных значениях температуры, не указанных в табл. 4.2, значение следует определять линейной интерполяцией.
2. Значения Raf для известково-песчаного раствора даны для раствора следующего состава (на 1 м3):
• песка среднезернистого ....................................... 820 л;
• известкового теста с плотностью 1400 кг/ м3 .... 300 л;
• воды ....................................................................... 230 л.
Осадка конуса - 10-12 см.
При других составах раствора, а также для цементно-песчаного раствора значения Raf следует определять опытным путем.
Таблица 4.3
|
ГРУНТЫ |
Rsh (МПа) при температуре грунта, °С |
|||||||||||
|
|
-03 |
-0,5 |
-1,0 |
-1,5 |
-2,0 |
-2,5 |
-3,0 |
-3,5 |
-4 |
-6 |
-8 |
-10 |
|
Глинистые |
,05 |
,08 |
,12 |
,15 |
,17 |
,19 |
,21 |
,23 |
,25 |
,30 |
,34 |
,38 |
|
Песчаные |
,08 |
,12 |
,17 |
,21 |
,24 |
,27 |
,30 |
,32 |
,34 |
,42 |
,48 |
,54 |
5. Балластировка трубопроводов грунтом с применением НСМ
5.1. Балластировка трубопроводов минеральным грунтом с применением нетканых синтетических материалов (НСМ) разделяется на два вида:
• с помощью рулонных НСМ;
• с помощью полимерно-контейнерных балластирующих устройств.
5.2. Удерживающую способность (на единицу длины трубопровода) грунта обратной засыпки, закрепляемого с помощью НСМ, qгр.нсм следует определять по формуле:
, (5.1)
где пгр - коэффициент надежности по нагрузке (грунту), принимаемый равным 1,2;
??n - коэффициент надежности по назначению, принимаемый равным 1,2;
Dн - наружный диаметр трубопровода;
- удельный вес грунта засыпки в естественном (необводненном) состоянии;
??sb - удельный вес грунта во взвешенном состоянии;
hв - расстояние от верха засыпки до уровня воды;
ho - расстояние от верха засыпки до оси трубопровода;
k - коэффициент, характеризующий призму выпора грунта;
??гр - угол внутреннего трения грунта;
сгр - сцепление грунта.
5.3. Входящий в формулу (5.1) коэффициент k, характеризующий призму выпора грунта, следует принимать равным:
• k = 1- для трубопроводов 1020 мм ?? Dн ?? 1420 мм;
• k = Dн /1000 мм (Dн - в мм) - для трубопроводов Dн < 1020 мм.
5.4. Удельный вес грунта во взвешенном состоянии следует определять по формуле:
, (5.2)
где ??s - удельный вес частиц грунта засыпки;
kн.в - коэффициент устойчивости положения трубопровода против всплытия;
е - коэффициент пористости грунта.
5.5. Балластировка минеральным грунтом с помощью НСМ будет достаточной в случае, если при непрерывном по длине закреплении с помощью НСМ найденная по (5.1) удерживающая способность обратной засыпки будет удовлетворять условию:
qгр.НСМ ?? kн.вqв + qизг – qmp. (5.3)
Условные обозначения в формуле (5.3) аналогичны обозначениям, принятым в п. 2.1.
5.6. При применении для балластировки трубопроводов ПКБУ, заполненных минеральным грунтом, расчетную удерживающую способность на единицу длины группы ПКБУ следует определять по формуле:
, (54)
где п - количество комплектов ПКБУ в группе;
V - объем одного комплекта;
l - длина группы ПКБУ.
5.7. При использовании для балластировки газопроводов минеральных грунтов, склонных к самоуплотнению и самозакреплению и не теряющих при нагружении своих прочностных свойств, их балластирующая способность может определяться по формуле (5.1) с учетом понижающего коэффициента, равного 0,4-0,9, в зависимости от периода (сезона) производства работ и изменения физико-механических свойств грунтов (наличия посторонних включений).
Минимальная глубина траншеи при этом определяется расчетом.
5.8. Возможность учета балластирующего воздействия минеральных грунтов засыпки, используемых для балластировки газопроводов в сочетании с полимерконтейнерами (при групповом способе их установки), решается проектной организацией, а производство строительно-монтажных работ осуществляется на конкретном участке в соответствии с требованиями проекта производства работ.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ БАЛЛАСТИРОВКИ И ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГАЗОПРОВОДОВ В ПРОЕКТНОМ ПОЛОЖЕНИИ
|
Способ, устройство, тип утяжелителя |
Схема |
Пояснения к схеме |
Основание для применения способа или устройства в строительстве |
|
1. Железобетонный утяжелитель типа УБО |
|
1. Трубопровод 2. Блок утяжелителя 3. Крюк для навески силового соединительного пояса 4. Силовой соединительный пояс |
Используется в практике трубопроводного строительства. Разрешен к применению ВСН007-88. |
|
2. Железобетонный утяжелитель типа УБО-М |
|
1. Трубопровод 2. Блок утяжелителя 3. Глухой паз для размещения крюка 4. Крюк для навески силового соединительного пояса 5. Силовой соединительный пояс |
Разрешен к применению межведомственной приемочной комиссией. Разработана техническая документация (рабочие чертежи и технические условия на изготовление). |
|
3. Железобетонный утяжелитель тип УБО-ПМ |
|
1. Трубопровод 2. Блок утяжелителя в виде короба 3. Узел для навески силового соединительного пояса 4. Силовой соединительный пояс |
Изготовлены опытные образцы. Проведены полигонные и трассовые испытания. Результаты испытаний положительные. Разработана техническая документация (рабочие чертежи и технические условия на изготовление). |
|
4. Железобетонный утяжелитель типа УБГ |
|
1. Трубопровод 2. Приямок в траншее для установки утяжелителя 3. Шарнирно-соединительные плиты 4. Силовой соединительный пояс 5. Дно траншеи |
Разрешены к применению межведомственной приемочной комиссией. Техническая документация разработана. |
|
5. Железобетонный утяжелитель типа 1-УБКМ |
|
1. Трубопровод 2. Собственный утяжелитель 3. Строповочные петли |
Используется в практике трубопроводного строительства. Разрешен к применению ВСН 007-88. |
|
6. Железобетонный утяжелитель типа УБТ |
|
1. Трубопровод 2. Продольная плита 3. Поперечные диафрагмы 4. Узел крепления поперечных диафрагм после установки блоков утяжелителя на трубопровод |
Разрешен к применению межведомственной приемочной комиссией. Техническая документация разработана. |
|
7. Железобетонный кольцевой утяжелитель типа УТК |
|
1. Трубопровод 2. Верхнее полукольцо 3. Нижнее полукольцо 4. Узел крепления полуколец 5. Футеровочный мат |
Используется в практике трубопроводного строительства. Разрешен к применению строительными нормами и правилами, а также рекомендациями Р589-86. |
|
8. Железобетонный самозакрепляющийся (самозажимной) утяжелитель типа СГ |
|
1. Трубопровод 2. Собственно утяжелитель 3. Дополнительные грузы 4. Силовой соединительный пояс 5. Петли |
Изготовлены опытные образцы утяжелителя. Проведены предварительные испытания конструкции. Результаты положительные. |
|
9. Винтовое, анкерное устройство ВАУ-1 |
|
1. Трубопровод 2. Тяга анкера с наконечником 3. Винтовая лопасть 4. Силовой соединительный пояс |
Используется в практике трубопроводного строительства. Разрешен к применению ВСН 007-88. |
|
10. Винтовое анкерное устройство ВАУ-М |
|
1. Трубопровод 2. Тяга анкера с наконечником 3. Винтовая лопасть 4. Силовой соединительный пояс |
Изготовлены опытные образцы анкера. Проведены полигонные и трассовые испытания. Результаты испытаний положительные. Разработана техническая документация (рабочие чертежи и ТУ на изготовление). |
|
11. Свайное раскрывающееся анкерное устройство АС-200 |
|
1. Трубопровод 2. Тяга 3. Раскрывающаяся лопасть 4. Конус 5. Силовой соединительный пояс |
Изготовлены опытные образцы анкера. Проведены полигонные и трассовые испытания. Результаты испытаний положительные. Разработана техническая документация (рабочие чертежи и ТУ на изготовление). |
|
12. Анкерное устройство раскрывающегося типа АР-401, АР-401В |
|
1. Трубопровод 2. Тяга (труба) 3. Раскрывающаяся лопасть 4. Силовой соединительный пояс |
Разрешены к применению ВСН 007-88 |
|
13. Дисковое вмораживаемое анкерное устройство ДАУ-02К |
|
1. Трубопровод 2. Тяга 3. Диск 4. Ограничитель усилий 5. Силовой соединительный пояс |
Используются в практике трубопроводного строительства. Разрешены к применению ВСН 007-88. |
|
14. Винтовое вмораживаемое анкерное устройство ВАУ-В |
|
1. Трубопровод 2. Тяга с наконечником 3. Винтовая лопасть на втулке 4. Втулка (разрушительная) 5. Ограничитель усилий 6. Силовой соединительный пояс |
Изготовлены опытные образцы. Проведены испытания моделей анкеров в условиях морозильной камеры. Разработана техническая документация (рабочие чертежи и ТУ на изготовление). |
|
15. Вмораживаемое анкерное устройство стержневого типа |
|
1. Трубопровод 2. Тяга из арматурного стержня периодического профиля 3. Ограничитель усилий 4. Силовой соединительный пояс |
Разрешены к применению ВСН 007-88 |
|
16. Способ балластировки газопроводов минеральным грунтом засыпки с использованием полотнищ из НСМ (для песчаных грунтов) |
|
1. Трубопровод 2. Полотнище из НСМ 3. Металлический штырь 4. Грунт засыпки |
Используется в практике трубопроводного строительства. Разрешено к применению ВСН 007-88. |
|
17. Способ балластировки газопроводов минеральным грунтом засыпки с использованием полотнищ из НСМ (для тинистых и суглинистых грунтов) |
|
1. Трубопровод 2. Траншея 3. Полотнище из НСМ 4. Грунт засыпки 5. Утяжелитель типа УБО |
Используется в практике трубопроводного строительства. Разрешен к применению межведомственной приемочной комиссией. |
|
18. Способ балластировки газопровода комбинированным методом с минеральными грунтами засыпки в сочетании с НСМ, утяжелителями различных конструкций или анкерными устройствами |
|
1. Трубопровод 2. Полотнище из НСМ 3. Бандаж 4. Грунт засыпки |
Используется в трубопроводном строительстве. Разрешен к применению межведомственной приемочной комиссией. |
|
19. Способ балластировки газопроводов закрепленным грунтом |
|
1. Трубопровод 2. Траншея 3. Закрепленный грунт 4. Рекультивируемый слой грунта 5. Утяжелитель типа УБО |
Разрешено к применению ВСН 007-88. |
|
20. Полимерконтейнерное балластирующее устройство ПКБУ |
|
1. Трубопровод 2. Контейнер из технической ткани 3. Распорная рамка 4. Грузовая лента |
Используется в практике трубопроводного строительства. Разрешено к применению ВСН 007-88. |
|
21. Одиночный, заполняемый грунтом полимерконтейнер ПКР-Ф |
|
1. Трубопровод 2. Полимерконтейнер 3. Грунт засыпки |
Изготовлены опытные образцы, проведены полигонные и трассовые испытания. Результаты испытаний положительные. Разработана техническая документация (рабочие чертежи и ТУ на изготовление). |
