,(12.8)
где q - эксплуатационная равномерно распределенная нагрузка на территории причала, кПа;
?? - коэффициент, определяемый по формуле (12.4).
В этих случаях следует проверить прочность и устойчивость сооружения при повышенной эксплуатационной равномерно распределенной нагрузке.
РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЯЧЕЕК
12.20. Расчет устойчивости конструкций из цилиндрических ячеек на сдвиг по вертикальной плоскости следует проводить в соответствии с требованиями раздела 11, а также указаний настоящего раздела.
12.31. При расчете цилиндрических конструкций суммарный момент Мгя удерживающих сил с учетом промерзания засыпки определяется по формуле
Мгя=Мr+0,589d2hяRcp+Мся+2Мия,(12.9)
где Мr - суммарный момент удерживающих сил, кН??м, определяемый по п. 11.2;
d - диаметр конструкции, м;
hя- высота ледогрунтового ядра, м;
Rcp - прочность ледогрунтового ядра на срез, НПа, определяемая по приложению 3;
Мся - реактивный момент, кН??м, возникающий при отрыве ледогрунтового ядра от конструкции в результате ее смещения в плоскости смерзания;
Мия - реактивный момент, кН??м, возникающий при отрыве ледогрунтового ядра от конструкции в результате ее поворота в плоскости, перпендикулярной плоскости смерзания.
Реактивные моменты Мся, Мия определяются по формулам:
Мся=0,3d2hяRсм;(12.10)
Мия=0,13dh2яRu(12.11)
где Rсм - прочность смерзания ледогрунтового ядра с материалом конструкции, кПа;
Ru - прочность ледогрунтового ядра на изгиб, кПа, принимаемая равной 0,5Rсж (Rсж - прочность на сжатие).
Примечание.
При отсутствии натурных данных, подтверждающих смерзание ледогрунтового ядра с конструкцией, реактивные моменты Мся и Мия принимаются равными нулю.
РАСЧЕТ УЗКИХ ЗАСЫПНЫХ ПИРСОВ
12.32. Расчет устойчивости узких засыпных пирсов на сдвиг по вертикальной плоскости следует проводить в соответствии с требованиями раздела 11, а также указаний настоящего раздела.
12.33. При расчете узких засыпных пирсов суммарный момент Мп1 удерживающих сил, отнесенный к 1 м длины пирса, с учетом промерзания засыпки определяется по формуле
Мп1=Мr+0,676bпhяRсp+Мсм+2Мм,(12.12)
где Мr, - суммарный момент удерживающих сил, кН??м/м, определяемый по п. 11.11;
bп - ширина пирса, м;
hя - высота ледогрунтового ядра, м;
Мсм - реактивный момент, кН??м/м, возникающий при отрыве ледогрунтового ядра от поперечных стенок;
Мм - реактивный момент, кН??м/м, возникающий при отрыве ледогрунтового ядра от лицевой стенки;
Rсp, -тоже, что в п. 12.31.
Реактивные моменты Мсм, Мм определяются по формулам:
;(12.13)
,(12.14)
где ан - расстояние между поперечными стенками, м;
Ru, Rсм - то же, что в п. 12.31;
Примечание.
При отсутствии смерзания ледогрунтового ядра со стенками реактивные моменты Мсм и Мм принимаются равными нулю.
РАСЧЕТ ОТКОСНЫХ СООРУЖЕНИЙ
12.34. Длину возможного вползания льда на откос сооружения от уровня воды под действием течения или ветра рекомендуется определять по формуле
,(12.15)
где Fh - горизонтальная ледовая нагрузка на сооружение, кН;
?? - угол наклона поверхности откоса к горизонтали, град;
f - коэффициент трения льда по поверхности вползания, принимаемый по табл. 12.2;
lс - длина сооружения, равная 1 м;
??л - удельный вес льда, кН/м3;
td - расчетная толщина льда, м;
С - удельное сцепление льда, кПа.
Высоту возможного вползания льда на откос сооружения от уровня воды следует определять по формуле
h0=l0sin??(12.16)
Таблица 12.2
|
При вползании льда |
Коэффициент трения f |
|
по льду |
0,1 |
|
по бетону |
0,1 |
|
по грунту |
0,15 |
|
по снегу толщиной: |
|
|
t=0,5 cм |
0,17 |
|
t=2,0 см |
0,27 |
|
t=15,0 см |
0,92 |
12.35. Высоту нагромождения льда в навале от уровня воды при его движении на откос сооружения допускается определять по формуле
,(12.17)
где ??л - угол естественного откоса льда в навале, принимаемый равным 30??;
f - коэффициент трения льда по льду (см. табл. 12.2).
12.36. Плиту, уложенную на откос, следует рассчитывать как балку на упругом основании на нагрузку равную ледовой.
12.37. Вес плиты Gпл определяется из условия
,(12.18)
где ??lс ??c, ??'п - тo же, что в п. 4.3;
N0 - сила, отрывающая плиту, кН;
R1 - смерзание плиты с подстилающим грунтом основания, кН
;(12.19)
R1=ARсг;
где lпл - длина плиты, контактирующей со льдом, м;
Rсл - прочность смерзания льда с материалом плиты, кПа;
А - площадь плиты, контактирующей с мерзлым грунтом основания, м2;
Rсг - прочность смерзания мерзлого грунта основания с материалом плиты, кПа.
Примечание.
При отсутствии натурных данных, подтверждающих смерзание плиты с подстилающим грунтом основания величина R1 принимается равным нулю.
РАСЧЕТ ЛЕДЯНЫХ СООРУЖЕНИЙ
12.38. При расчете ледяных сооружений на всплытие должно быть выполнено условие
,(12.20)
где ??lс ??c, ??п - тo же, что в п. 4.3;
Gм - вес ледяного сооружения, кН;
Pb - подъемная сила всплытия ледяного массива, кН,
Pb=Vл(??b-??л)(12.21)
где Vл - объем ледяного массива, находящегося в воде м3;
??b, ??л соответственно удельный вес воды и льда, кН/м3.
12.39. Расчет ледяных сооружений на плоский сдвиг следует проводить в соответствии с требованиями СНиП 2.02.02-85, при этом коэффициент трения льда по грунту допускается принимать равным 0,15.
12.40. Проверка ледяного сооружения на срез по горизонтальной плоскости на уровне действия деловой нагрузки проводится, исходя из условия
(12.22)
где ??lс ??c, ??п - тo же, что в п. 4.3;
Fh - ледовая нагрузка, отнесенная к 1 м длины сооружения, кН/м;
RCF - расчетная несущая способность на срез сечения (1м по длине сооружения) на уровне действия ледовой нагрузки, кН/м,
RCF=bFRсл,(12.23)
где bF - ширина сечения на уровне действия ледовой нагрузки, м;
Rсл - расчетное сопротивление льда на срез, кПа.
При отсутствии данных допускается расчетное сопротивление искусственного льда на срез Rсл принимать равным 0,4Rсж, (Rсж - расчетное сопротивление льда принимаемое по табл. 12.3).
Таблица 12.3
|
Способ намораживания |
Температура льда, °С |
Сопротивление льда сжатию, МПа при солености льда % |
||
|
|
|
1-3 |
3-5 |
5-8 |
|
Послойное |
-3+-5 |
1,7 |
1,4 |
1,1 |
|
|
-5+-7 |
2,9 |
2,6 |
2,1 |
|
|
-7+-10 |
3,4 |
3,0 |
2,4 |
|
Дождевание (набрызг) |
-3+-5 |
1,1 |
1,0 |
0,9 |
|
|
-5+-7 |
1,3 |
1,2 |
1,1 |
|
|
-7+-10 |
1,5 |
1,3 |
1,2 |
|
Объемное промораживание |
-3 |
2,0 |
- |
- |
|
|
-12 |
4,0 |
- |
- |
13. ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЕРЕГОУКРЕПИТЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ
13.1. Указания настоящего раздела распространяются на проектирование берегоукрепительных сооружений на защищенной акватории морских портов и судоремонтных заводов с высотами волн hi??2,0 м.
13.2. Берегоукрепительные сооружения предназначены для защиты существующих и вновь образуемых территорий от волновых и ледовых воздействий, изменения уровней воздействия размывающих течений; для использования при необходимости в качестве мелководных причалов.
13.3. Проекты берегоукрепительных сооружений должны разрабатываться с учетом перспективы развития портов и СР3 на основе исходных данных о естественных условиях района строительства и с учетом условий производства работ, приведенных в пп. 1.6, 1.7.
13.4. Берегоукрепительные сооружения не должны ухудшать безопасность мореплавания за счет изменения режима волнения и течений, заносимости акватории и фарватера, не должны создавать подпора грунтовых вод в прилегающих оползневых склонах.
13.5. Класс берегоукрепительных сооружений следует назначать в соответствии с требованиями СНиП 2.06.01-86.
13.6. Строительные материалы для возведения берегоукрепительных сооружений (камень, бетон, железобетон, сталь, полимерные синтетические материалы, щебень и гравий, грунты засыпки) должны соответствовать требованиям раздела 1 настоящей Инструкции.
13.7. Конструкцию берегоукрепительного сооружения следует выбирать, исходя из технико-экономической целесообразности ее применения в конкретных условиях строительства на основе сопоставления вариантов.
Следует применять прогрессивные технические решения, учитывающие опыт строительства, эксплуатации и результаты натурных и лабораторных исследований, причины повреждений и аварий аналогичных сооружений.
При применении новых типов берегоукрепительных сооружений либо их отдельных элементов следует, как правило, проводить модельные исследования, а в особо ответственных случаях - исследования на опытных участках.
13.8. Берегоукрепительные сооружения подразделяются:
по назначению - на постоянные и временные;
по принципу работы - на волногасящие (откосные) и волноотражающие (полуоткосные и вертикальные стены).
Условия применения рекомендуемых типов берегоукрепительных сооружений приведены в табл. 13.1.
Таблица 13.1
|
Тип сооружения, вид крепления |
Основные условия применения |
Примечание |
|
1. Откосный |
Наличие территории и ограничений по отраженной волне |
|
|
а) с креплением откосов сортированным камнем, массивами (черт. 13.1, а) |
отсутствие архитектурных требований |
|
|
б) из несортированного камня без планировки откосов (черт. 13.1, б) |
|
Не рекомендуется в условиях стесненных акваторий |
|
в) с креплением откоса бетонными или железобетонными сплошными или щелевыми плитами (черт. 13.1, в, г) |
Наличие архитектурных требований |
Допускается каменная отмостка надводной части при воздействии волн hi<0,7 м и пологости откоса сtg????5 |
|
2. Полуоткосный, из обыкновенных или пустотелых массивов, шпунта или сплошного ряда свай с креплением откосов камнем, плитами (черт. 13.1 д, е) |
Дефицит территории и наличие частичного ограничения по отраженной волне; необходимость использования в качестве мелководного причала |
|
|
3. Вертикальный, гравитационного типа или типа "больверк" |
Дефицит территории и отсутствие ограничений по отраженной волне; необходимость использования в качестве мелководного причала |
См. табл. 2.1 |
Черт. 13.1. Типы берегоукрепительных сооружений
а-г - откосного типа; д, е - полуоткосного типа; 1 - каменная наброска из сортированного камня; 2 - обратный фильтр; 3 - упор (каменный банкет); 4 - засыпка (песок, песчаногравелистый грунт др.); 5 - каменная наброска из несортированного камня; 6 - профиль переформирования; 7 - бетонная или железобетонная плита; 8 - упор (массив); 9 - выкладка камнем массой не менее 100 кг; 10 - упор (обыкновенный или пустотелый массив); 11 - каменная постель; 12 - разгрузочная каменная призма; 13 - шпунт или сплошной ряд свай; 14 - оголовок, 15 - анкерная тяга; 16 - анкерная плита
13.9. При выборе типов конструкций берегоукрепительных сооружений должны учитываться следующие дополнительные рекомендации:
а) в условиях агрессивной среды, при повышенных требованиях по долговечности крепления в условиях сурового климата, при необходимости защиты откоса водопроницаемым креплением для его дренирования, в условиях неравномерной осадки грунта основания рекомендуется крепление откосов из камня;
б) при неблагоприятных ледовых условиях и истирающих воздействиях ледовых полей следует применять массивные конструкции с использованием крупноблочных элементов, отдавая предпочтение наклонным формам грани сооружения, непосредственно подвергающимся действию льдин;
в) в условиях сильных придонных течений, размывающих дно, следует предусматривать мероприятия по защите дна от размыва;
г) следует отдавать предпочтение конструкциям, содержащим наименьший объем трудоемких подводно-технических работ.
При проектировании берегоукрепительных сооружений для условий Арктики следует также руководствоваться указаниями раздела 12.
13.10. Продолжительность строительства каждого завершенного участка берегоукрепления должна соответствовать периоду с наиболее благоприятными погодными условиями в районе строительства.
Для сооружений, продолжительность строительства которых превышает этот период, в проекте должны предусматриваться решения по промежуточному закреплению участков незавершенного строительства.
При возведении берегоукрепительных сооружений на всех стадиях строительства сооружение и его элементы должны быть устойчивы против волнения.
13.11. При разработке проекта реконструкции берегоукрепительных сооружений следует тщательно изучить причины имевших место повреждений и разрушений и принимать такие проектные решения, которые максимально использовали бы существующие конструкции в составе проектируемых сооружений и учитывали предшествующий опыт эксплуатации.
