ПРИЛОЖЕНИЕ В
(справочное)
ПРИМЕР РАСЧЕТА ОБЩЕЙ УСТОЙЧИВОСТИ ПРИЧАЛЬНОГО СООРУЖЕНИЯ ПО КРУГЛОЦИЛИНДРИЧЕСКИМ ПОВЕРХНОСТЯМ СКОЛЬЖЕНИЯ
B.1 Исходные данные
B.1.1 Сооружение выполнено в виде заанкеренного больверка из стального шпунта. Исходные геометрические параметры сооружения, эксплуатационные нагрузки и геологический разрез, необходимые для расчета общей устойчивости, приведены на рисунке B.1. Класс сооружения - III.
1 - 4 -шифр слоя грунта по таблице В.1;
О1, О2 -центры круглоцилиндрических поверхностей соответственно для статического и сейсмического расчетов
- - - - положение переформированной схемы и круглоцилиндрическая поверхность вращения для расчета на сейсмическое воздействие
Рисунок B.1 - Расчетная схема сооружения к программе «KREJ» (эксплуатационные нагрузки условно не показаны)
В.1.2 Наименование грунтов и их расчетные характеристики приведены в таблице B.1
Таблица В.1 - Расчетные характеристики грунтов
Шифр слоя |
Наименование грунта |
Объемный вес, кН/м3 |
??II |
CII |
|
|
|
?? нас. |
?? взв. |
град. |
кПа |
1 |
Скальный гравийно-песчаный грунт выше уровня воды |
18,0 |
- |
35 |
0 |
2 |
То же, ниже уровня воды |
- |
10,0 |
35 |
0 |
3 |
Гравийный грунт с галькой, битой ракушей, с песчаным заполнителем |
- |
10,0 |
34 |
0 |
4 |
Ил с гравием, галькой, ракушей до 20% |
- |
5,6 |
14 |
3 |
Как следует из рисунка B.1 и таблицы B.1, в основании сооружения расположен слой слабых грунтов - илов.
Необходимо отметить, что согласно СНиП 2.02.02-85 «Основания гидротехнических сооружений» и РД 31.31.55-93 «Инструкция по проектированию морских причальных и берегоукрепительных сооружений» при расчете общей устойчивости по круглоцилиндрическим поверхностям скольжения коэффициенты надежности по нагрузке, грунту и материалу принимаются равными единице. Т.е. расчет производится при нормативных значениях нагрузок и характеристик грунтов.
В.2 Расчет общей устойчивости сооружения при основном сочетании нагрузок
В.2.1 Расчет выполняется по вычислительной программе «KREJ», разработанной Ленморниипроектом. Были выполнены расчеты по режимам «KREJ-L», «KREJ-AK» и при совместном использовании указанных режимов. Наименьшие коэффициенты устойчивости были получены при расчете по режиму «KREJ-L», что согласуется с рекомендациями об использовании режима «KREJ-L» при наличии в основании сооружения слоя слабого грунта, изложенными в инструкции по использованию программы «KREJ». Расчеты выполнялись при различных координатах начального центра вращения и координатах точки, через которую должны проходить все кривые скольжения. Ниже приведены распечатки исходных данных (таблицы В.2 - В.7) и результатов расчета по режиму «KREJ-L» (таблицы В.8 - В.9) для наиболее невыгодного случая.
Таблица В.2 - Комментарии
ПРИМЕР РАСЧЕТА СТАТИКА KREJ-L |
Таблица В.3 - Общие данные
Позиция |
Наименование величины |
Размерность |
Величина |
1 |
Шаг изменения положения центра вращения |
м |
1 |
2 |
Минимально требуемый коэффициент устойчивости |
б/р |
0 |
3 |
Срок службы сооружения |
год |
0 |
4 |
Абцисса кордона |
м |
0 |
5 |
Отметка кордона |
м |
3,30 |
6 |
Отметка дна |
м |
-9,25 |
7 |
Абцисса начального центра вращения |
м |
0 |
8 |
Отметка начального центра вращения |
м |
-5,00 |
9 |
Координаты точки, выше которой кривые скольжения проходить не могут: |
|
|
|
- абцисса |
м |
0 |
|
- отметка |
м |
-14,40 |
10 |
Координаты точки, через которую должны проходить все кривые скольжения: |
|
|
|
- абцисса |
м |
-25,00 |
|
- отметка |
м |
-3,30 |
Таблица В.4 - Координаты скважин
Позиция |
Наименование величины |
Размерность |
Величина |
1 |
Абцисса 1-й скважины со стороны территории |
м |
-10,0 |
2 |
Абцисса 2-й скважины со стороны территории |
м |
-20,0 |
3 |
Абцисса 1-й скважины со стороны акватории |
м |
7,5 |
4 |
Абцисса 2-й скважины со стороны акватории |
м |
15,0 |
Таблица В.5 - Описание геологического разреза на территории
Шифр слоя |
Отметка слоя грунта (м) |
Характеристики слоев |
||||
|
полиции кордона |
по 1-й скважине |
по 2-й скважине |
угол внутреннего трения (град.) |
сцепление (кПа) |
объемный вес (кН/м3) |
1 |
3,30 |
3,30 |
3,30 |
35 |
0 |
18,0 |
2 |
0,50 |
0,50 |
0,50 |
35 |
0 |
10,0 |
3 |
-9,25 |
-7,30 |
-5,40 |
34 |
0 |
10,0 |
4 |
-19,00 |
-19,00 |
-19,00 |
14 |
3 |
5,6 |
Таблица В.6 - Описание геологического разреза на акватории
Шифр слоя |
Отметка слоя грунта (м) |
Характеристики слоев |
||||
|
по линии кордона |
по 1-й скважине |
по 2-й скважине |
угол внутреннего трения (град.) |
сцепление (кПа) |
объемный вес (кН/м3) |
3 |
-9,25 |
-9,25 |
-9,25 |
34 |
0 |
10,0 |
4 |
-19,00 |
-19,00 |
-19,00 |
14 |
3 |
5,6 |
Таблица В.7 - Равномерно распределенные нагрузки
Интенсивность нагрузки (кН/м2) |
Полоса нагрузки (м) |
Расстояние от кордона(м) |
15 |
6,25 |
0 |
30 |
10,50 |
6,25 |
40 |
6,00 |
16,75 |
60 |
1е3 |
22,75 |
Таблица В.8 - Результаты расчета
Коэффициент устойчивости |
Момент удерживающий (кН??м) |
Момент поворачивающий (кН??м) |
Координаты центра вращения |
||
|
|
|
абцисса (м) |
отметка (м) |
радиус (м) |
1,110 |
71980 |
64837 |
0,00 |
-5,00 |
26,34 |
1,097 |
70855 |
64615 |
0,32 |
-4,05 |
26,36 |
1,102 |
71075 |
64524 |
0,63 |
-3,10 |
26,42 |
1,092 |
70501 |
64557 |
0,95 |
-2,15 |
26,51 |
1,087 |
70345 |
64721 |
1,26 |
-1,20 |
26,64 |
1,096 |
71265 |
64995 |
1,58 |
-0,25 |
26,81 |
1,107 |
72366 |
65377 |
1,89 |
0,69 |
27,02 |
1,120 |
73738 |
65858 |
2,21 |
1,64 |
27,26 |
1,134 |
75343 |
64429 |
2,52 |
2,59 |
27,53 |
1,155 |
77496 |
67078 |
2,84 |
3,54 |
27,84 |
1,176 |
79580 |
67687 |
3,15 |
4,49 |
28,18 |
1,201 |
81513 |
67878 |
3,47 |
5,44 |
28,55 |
Таблица В.9 - Координаты точки, через которую проходят все кривые скольжения
Координаты точки, через которую проходят все кривые скольжения |
|
абцисса (м) |
отметка (м) |
-25,00 |
3,30 |
В.2.2 Проверка общей устойчивости сооружения выполняется по формуле
;(В.1)
где Мt и Мr - соответственно моменты сдвигающих и удерживающих сил относительно центра круглоцилиндрической поверхности;
??1c - коэффициент сочетаний нагрузок;
??c - коэффициент условий работы;
??n - коэффициент надежности по ответственности сооружения;
??dc - дополнительный коэффициент условий работ.
При расчете на основное сочетание нагрузок ??1c = 1,00; ??c = 1,15; ??n = 1,15; ??dc = 1,05.
Из формулы (В.1) следует, что общая устойчивость сооружения по круглоцилиндрическим поверхностям скольжения при основном сочетании нагрузок обеспечивается, если выполняется условие K = 0,95, где K = Mr/Mt коэффициент устойчивости.
Как следует из результатов расчета (таблица В.8), полученный наименьший коэффициент устойчивости К = 1,087 превышает минимально требуемый К = 0,950. Общая устойчивость причала обеспечивается.
В.3 Расчет общей устойчивости сооружения при особом сочетании нагрузок
8.3.1 Расчетная сейсмичность для сооружения - 9 баллов. Сейсмические воздействие принято горизонтальным и направленным в сторону акватории.
8.3.2 Расчет общей устойчивости с учетом сейсмических нагрузок выполняется по способу поворота расчетной схемы сооружения на сейсмический угол ??у в соответствии с п. 3.10 настоящих Рекомендаций.
Эффективный коэффициент сейсмичности определяется по формуле (3.8)
Аэу = 0,25??0,4??2,4 = 0,24.
Сейсмический угол ??у определяется по формуле (3.7)
??у = arctg0,24 = 14??.
Производится наклон поверхности причала и дна у причала на сейсмический угол ??у (п. 3.11), а также корректировка веса грунта, веса грузов на причале (п. 3.12) и углов внутреннего трения грунтов (п. 3.13).
Переформированная расчетная схема сооружения представлена пунктиром на рисунке B.1. По сравнению с расчетом на основное сочетание изменены таблицы В.5 (В.13), В.6 (В.14) и В.7 (В.15), Ниже приведены распечатки исходных данных (таблицы В.10-В.15) и результатов расчета по режиму «KREJ-L» (таблицы В.16 - В.17).
Таблица В.10 - Комментарии
ПРИМЕР РАСЧЕТА СЕЙСМИКА 9 БАЛЛОВ KREJ-L |
Таблица В.11 - Общие данные
Позиция |
Наименование величины |
Размерность |
Величина |
1 |
Шаг изменения положения центра вращения |
м |
1 |
2 |
Минимально требуемый коэффициент устойчивости |
б/р |
0 |
3 |
Срок службы сооружения |
год |
0 |
4 |
Абцисса кордона |
м |
0 |
5 |
Отметка кордона |
м |
3,30 |
6 |
Отметка дна |
м |
-9,25 |
7 |
Абцисса начального центра вращения |
м |
0 |
8 |
Отметка начального центра вращения |
м |
-5,00 |
9 |
Координаты точки, выше которой кривые скольжения проходить не могут: |
|
|
|
- абцисса |
м |
0 |
|
- отметка |
м |
-14,40 |
10 |
Координаты точки, через которую должны проходить все кривые скольжения: |
|
|
|
- абцисса |
м |
-25,00 |
|
- отметка |
м |
3,30 |