ВСН 3-80 сторінка 7 з 17

ВСН 3-80. Инструкция по проектированию морских причальных сооружений

Завантажити документ

0,95

1,00

0,95

0,75

0,80

0,75

0,80

0,75

Потеря устойчивости оснований причальных сооружений и подпричальных откосов (на ограниченном участке между опорами) на глубинный сдвиг по круглоцилиндрическим поверхностям скольжения в условиях пространственной задачи, а также с учетом влияния сцепления грунта и перерезывания свай в условиях плоской задачи

0,75

0,80

0,75

0,80

0,85

0,80

Потеря устойчивости сооружения от опрокидывания вокруг ребра вращения

1,25

1,20

1,25

1,20

Потеря устойчивости неполностью защемленной лицевой стенки больверков при повороте вокруг точки закрепления анкера

1,10

1,05

1,10

Потеря устойчивости массива грунта, обеспечивающего анкерное крепление конструкций типа «больверк» (глубинный сдвиг)

1,20

Потеря устойчивости анкерной стенки заанкерованных больверков

1,60

1,50

1,55

1,45

1,50

1.50

1,40

1,45

1,35

1,40

Потеря устойчивости анкерных плит

1,55

8.15. При расчете общей устойчивости морских причальных сооружений по схеме глубинного сдвига в предположении скольжения по круглоцилиндрическим поверхностям (метод Терцаги) должно быть выполнено условие

(6)

где п_с, п, k_н - то же, что в п. 8.8 настоящей Инструкции;

т_д - дополнительный коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 7, поз. 2, настоящей Инструкции;

m - то же, что в п. 8.14 настоящей Инструкции;

М_сдв и М_уд - соответственно суммы моментов сдвигающих и удерживающих сил относительно критического центра окружности скольжения, определяемые в соответствии с требованиями пп. 8.13 и 8.14 настоящей Инструкции.

8.16. При наличии в основании сооружения прослоек более слабого грунта по сравнению с основной массой, вдоль которых может произойти скольжение, общую устойчивость следует рассчитывать по схеме глубинного сдвига в предположении скольжения по ломаным (фиксированным) поверхностям (метод Маслова-Берера) из условия

(7)

где п_с, п, k_н - то же, что в п. 8.8 настоящей Инструкции;

т_д - дополнительный коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 7, поз. 1, настоящей Инструкции;

m - то же, что в п. 8.14 настоящей Инструкции;

R_сдв и R_уд - суммы горизонтальных проекций реакций основания, представляющих соответственно сдвигающие и удерживающие силы, определяемые в соответствии с требованиями пп. 8.13 и 8.14 настоящей Инструкции.

8.17. Для распорных конструкций сосредоточенную крановую нагрузку допускается заменять эквивалентной равномерно распределенной.

При этом рекомендуется учитывать нагрузку только от прикордонной опоры крана, принимая давление от тыловой опоры равным равномерно распределенному от складирования грузов в этой зоне.

Для прикордонного подкранового рельса эквивалентную равномерно распределенную нагрузку допускается определять по формуле

(8)

где Р^н - максимальная сосредоточенная нагрузка от сближенных или одиночных кранов, возможная по технологическим условиям их работы (), давление от которых передается на длину полосы распределения (рис. 3);

b - ширина подкрановой плиты или длина шпалы;

l - длина полосы распределения нагрузки вдоль линии кордона причала, определяемая в соответствии с рис. 3.

Рис. 3. Схемы (слева приведена схема поперечного разреза, справа - продольного) определения эквивалентной нагрузки:

для одиночной опоры крана l =2h tgj + l₁ + l,0 при l₀ ³ 2h tgj + 1,0;

для сближенных опор кранов l =2h tgj + l₁ + l₀ + l₂ + l,0 при l₀ < 2h tgj + 1,0;

8.18. Нагрузку от волнового воздействия следует учитывать при высоте исходной волны у сооружения более 1 м.

Рис. 4. Эпюры фильтрационного давления s_ф на сооружение:

а - типа «больверк»; б - гравитационного типа

Расчетная эпюра волнового давления на сооружение от впадины волны определяется в соответствии с указаниями главы СНиП на нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов). При этом, учитывая скорость колебания уровня за сооружением, допускается в расчет вводить эпюру волнового давления (от интерферированной, скользящей, косоподходящей волны) с ординатами, вдвое меньшими исходных.

8.19. Эпюра фильтрационного давления на лицевую стенку при понижении уровня воды перед сооружением принимается по рис. 4.

Максимальная ордината на отметке нового уровня воды перед стенкой

s_ф = g^н Dh, (9)

где g^н - удельная масса воды;

Dh - расчетная разность уровней за стенкой и перед стенкой.

Нулевая ордината фильтрационного давления внизу принимается для шпунтовых стенок на уровне подошвы стенки, для сплошного свайного ряда - на уровне подошвы уплотняющих (омоноличивающих) швы устройств.

Примечание. При проектировании указанных конструкций следует предусматривать дренажные устройства (см. п. 3.7 настоящей Инструкции), исключающие образование подпора. В этом случае фильтрационное давление не учитывается, а при значительном и интенсивном понижении уровня воды (ливных колебаниях) в акватории, особенно когда мала проницаемость основания, в расчет вводится объемная масса грунта в зоне колебания уровня в соответствии с п 8.21 настоящей Инструкции.

8.20. Горизонтальную составляющую активного давления от собственного веса грунта и временной равномерно распределенной нагрузки следует определять по теории предельного равновесия грунта с учетом криволинейного характера поверхности скольжения (сдвига) призмы обрушения (по методу теории предельного равновесия). Закон изменения активного давления грунта по глубине в пределах каждого слоя однородного грунта принимается линейным.

Горизонтальную составляющую активного давления допускается также определять по классической теории для прямолинейных поверхностей скольжения призмы обрушения.

Ординаты эпюры горизонтальной составляющей активного давления в указанных методах определяются по формуле

(10)

Ординаты эпюры вертикальной составляющей активного давления определяются по формуле

(11)

В формулах (10) и (11):

- временная эксплуатационная нагрузка на территории причала (см. п. 8.4 настоящей Инструкции), давление от которой передается по плоскости обрушения в сечение, где определяется ордината активного давления;

- вертикальное давление от собственного веса грунта на глубине определения ординаты активного давления;

- объемная масса грунта в состоянии естественной влажности, взвешивания или насыщения, определяемая по п. 8.21 настоящей Инструкции;

h_i - высота i-го слоя грунта с неизменными физико-механическими характеристиками;

с - сцепление грунта (см. п. 8.5 настоящей Инструкции), расположенного в сечении, для которого определяется ордината активного давления;

l_а и l_ас - коэффициенты горизонтальной составляющей активного давления грунта и от сил сцепления, определяемые в соответствии с указаниями п. 8.22 настоящей Инструкции по характеристикам грунта (см. п. 8.5 настоящей Инструкции), расположенного в сечении, для которого определяется ордината активного давления;

a - угол наклона расчетной плоскости восприятия распорного давления к вертикали;

d - угол трения грунта о плоскость восприятия распорного давления.

Примечания: 1. В случае, когда значение сl_а_с больше s_а_x последняя на этом участке принимается равной нулю.

2. Допускается для вертикальных стенок значения s_а_x и s_а_у определять по классической теории, а для стенок с наклонными тыловыми гранями - по теории предельного равновесия (см. прил. 5 к настоящей Инструкции).

8.21. Объемная масса грунта g^н в зависимости от зоны его расположения и влажности принимается:

а) выше расчетного уровня воды для состояния естественной влажности - по данным инженерно-геологических изысканий;

б) под водой в состоянии гидростатического взвешивания - по формуле

(12)

где - удельная масса твердых частиц грунта;

e₀ - объем пустот в 1 см³ грунта.

Примечание. При наличии обоснованных данных допускается вводить частичное взвешивание для глинистых грунтов ограниченной влажности если в них нет фильтрующих прослоек и линз,

в) при переменных уровнях воды (ливных колебаниях) для несвязных грунтов:

выше верхней отметки горизонта воды при средней амплитуде колебаний уровня - равной объемной массе по подпункту «а»;

в пределах между верхней и нижней отметками горизонта воды при средней амплитуде колебаний, как для грунта, у которого все поры заполнены водой, - по формуле

(13)

ниже нижней отметки горизонта воды при средней амплитуде колебаний уровня - равной объемной массе по подпункту «б».

Примечание. Для связных грунтов граница грунта с порами, полностью заполненными водой, принимается по данным гидрогеологических изысканий.

8.22. Коэффициенты горизонтальной составляющей активного давления при расчете по теории предельного равновесия для вертикальных стенок и горизонтальной поверхности грунта следует определять по табл. 1 прил. 6 к настоящей Инструкции.

При расчете по классической теории коэффициент горизонтальной составляющей активного давления грунта следует определять по формуле

(14)

где a и d - то же, что в п. 8.20 настоящей Инструкции;

b - угол обрушения (угол между вертикалью и плоскостью обрушения), определяемый по указаниям п. 8.23;

j - угол внутреннего трения грунта (см. п. 8.5 настоящей Инструкции).

В частном случае, при отсутствии нагрузки на причале или равномерном ее распределении по всей территории причала для условной расчетной тыловой грани стенки, отклоненной от вертикали на угол a = b = 45°-0,5 j, и трении грунта по этой грани при угле d = j или для случая вертикальной тыловой грани стенки и отсутствия трения по ней, т.е. при d = 0 и a = 0, коэффициент горизонтальной составляющей активного давления определяется по формуле

(15)

Коэффициент горизонтальной составляющей сопротивления сдвигу призмы обрушения под действием сил сцепления в грунте находят по формуле

(16)

8.23. Угол обрушения b при расчетах по классической теории определяется по формуле