РД 31.31.55-93. (Только для проектирования на территории России) Инструкция по проектированию морских причальных и берегоукрепительных сооружений

; (14.3)

; (14.4)

где Р_ан, Р_рн - интенсивность горизонтальных составляющих соответственно активного и пассивного давлений несвязного грунта, кН/м²;

Р_ас, Р_рс - интенсивность горизонтальных составляющих соответственно активного и пассивного давлений, обусловленная связностью грунта, кН/м²;

А_эа, А_эр - эффективные коэффициенты сейсмичности соответственно для зон активного и пассивного давлений грунта;

e_а, e_р - углы отклонения от вертикали равнодействующей сил веса и сейсмической силы, град;

j - угол внутреннего трения грунта, град;

, e_a=arctgA_эа, (14.5)

, e_р=arctgA_эр, (14.6)

где n_а, n_p - количество учитываемых масс, расположенных соответственно в призмах распора и выпора (отпора) грунта;

v - количество учитываемых форм свободных колебаний сооружения;

G_K,взв - расчетный вес в "к"-й точке с учётом взвешивающего воздействия воды, кН, g_f=1;

14.26. Расчетные флуктуационные усилия в элементах конструкции либо перемещения узлов, возникающие при землетрясении в результате действия сейсмических нагрузок, следует определять по формуле

, (14.7)

где N_фi - флуктуационное (изменяющееся по направлению при землетрясении) усилие в рассматриваемом сечении конструкции от действия сейсмической нагрузки, определяемой по формуле (14.1), кН и кН×м.

14.27. Для распорных сооружений расчетные усилия в элементах конструкции следует определять от совместного действия на подпорную стенку сейсмического остаточного давления грунта и сейсмических нагрузок по формуле

N=N_ост+N_ф, (14.8)

где N_ост - расчетное усилие (остаточное) в рассматриваемом сечении от действия сейсмического остаточного давления грунта, интенсивность которого определяется по формулам (14.3) и (14.4), кН и кН×м.

14.28. Расчет общей устойчивости причальных сооружений следует производить согласно указаниям раздела 6 настоящей инструкции, причем горизонтальная сейсмическая сила S_j, обусловленная массой т_j, сдвигаемого j-го участка сооружения, учитывается как дополнительная статическая сила и определяется по формуле

, (14.9)

где

, (14.10)

n_у - количество сосредоточенных масс в динамической расчетной схеме, охватываемых сдвигаемой зоной сооружения, границы которой определяются на основании расчета устойчивости сооружения без учета сейсмического воздействия.

14.29. Слабые по сейсмическим свойствам грунты в основании (в соответствии с указаниями СНиП II-7-81 отнесенные к III категории) следует проверять на способность сопротивления грунта сдвигу при сейсмическом воздействии.

Предельная сила сопротивления грунта должна быть больше сдвигающей сейсмической силы

; (14.11)

где G - расчетный вес сдвигаемого грунта, кН;

j - расчетный угол внутреннего трения грунта основания, град.

При нарушении условия (14.11) рекомендуется удалять слабый грунт с заменой его на крупнообломочный или песчаный крупнозернистый, либо закреплять его.

Следует также закреплять либо заменять структурно неустойчивые на динамические воздействия водонасыщенные грунты (способные к разжижению рыхлые пески независимо от влажности и крупности и слабые пылевато-глинистые (илистые) грунты).

Возможность нарушения структуры несвязных грунтов проверяется согласно Методическим рекомендациям по определению динамических свойств грунтов, скальных пород и местных строительных материалов.

14.30. При замене слабого грунта в основании лицевой стенки больверка отпор от отсыпанной призмы следует определять как наименьший из расчетов: либо пассивного давления с использованием формулы (14.4), либо сопротивления сдвигу призмы замененного грунта (см. черт. 14.3) по формуле (14.12).

Черт. 14.3. Сопротивление сдвигу призмы замененного грунта при сейсмическом воздействии

, (14.12)

где - сила сопротивления сдвигу прямоугольного элемента, кН;

=G₁(tgj-A_эр), (14.13)

- сила сопротивления сдвигу треугольного элемента, кН,

=G₂[tg(q+j)-A_эр)], (14.14)

d - угол трения материала отсыпки по плоскости восприятия отпора лицевой стенкой, град;

j - угол внутреннего трения грунта основания, град,

С - сцепление грунта основания, кН/м²;

b - ширина прямоугольного элемента;

G₂ и G₂ - вес соответственно прямоугольного и треугольного элементов призмы замененного грунта, кН;

q - угол наклона откоса котлована, который следует назначать меньшим угла выпора грунта основания при сейсмическом воздействии.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.

Справочное

Перечень основных общесоюзных и ведомственных нормативно-технических документов, использованных в настоящей Инструкции Шифр документа

Наименование документа

1. СНиП 2.06.01-86

Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования

2. СНиП 1.02.01-85

Инструкция о составе, порядке разработки, согласовании и утверждении проектно-сметной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений

3. СНиП 2.06.08-87

Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений

4. СНиП 2.03.11-85

Защита строительных конструкций от коррозии

5. СНиП 2.03.01-84

Бетонные и железобетонные конструкции

6. СНиП 11-23-81

Стальные конструкции

7. СНиП 2.06.04-82*

Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)

8. СНиП 2.02.02-85

Основания гидротехнических сооружений

9. СНиП 11-25-80

Деревянные конструкции

10. СНиП 2.02.01-83

Основания зданий и сооружений

11. СНиП 2.02.03-85

Свайные фундаменты

12. СНиП 1.02.07-87

Инженерные изыскания для строительства

13. СНиП 2.05.03-84

Мосты и трубы

14. СНиП 2.01.07-85

Нагрузки и воздействия

15. СНиП 3.07.02-87

Гидротехнические морские и речные транспортные сооружения

16. СНиП II-7-81

Строительство в сейсмических районах

17. СНиП 2.06.05-84

Плотины из грунтовых материалов

18. СНиП 12.06.07-87

Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения

19. СНиП II-18-76

Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах

20. СНиП 3.03.01-87

Несущие и ограждающие конструкции

21. СНиП 2.03.04-84

Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур

22. СНиП 2.02.01-83

Основания зданий и сооружений

23. СНиП 2.01.01-82

Строительные климатология и геофизика

24. К СНиП 2.02.02-83

Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (НИИОСП им. Герсеванова)

25. К СНиП 3.07.02-87

Пособие по производству и приемке работ на строительство новых, реконструкцию и расширение действующих гидротехнических морских и речных транспортных сооружений (ЦНИИС)

26. К СНиП 2.06.04-82*

Пособие "Нагрузки и воздействия ветровых »волн на гидротехнические сооружения" (ВНИИГ им. Веденеева)

27. ВСН 5-84

Минморфлот

Применение природного камня в морском гидротехническом строительстве

28. ВСН 3-80

Минморфлот

ВСН 311-81

Минмонтажспецстрой СССР

Инструкция по проектированию морских причальных сооружений

29. ТУ 21-20-18-80

Цемент напрягающий. Технические условия. Ассоциация стройматериалов

30. ТУ 14-2-879-89

Прокат стальной горячекатаный шпунтовых свай типа Ларсен Технические условия Министерство металлургии СССР

31. ГОСТ 26633-85

Бетон тяжелый. Технические условия

32. ГОСТ 10268-80

Бетон тяжелый. Технические требования к заполнителям

33. ГОСТ 22266-76*

Цементы сульфатостойкие. Технические условия

34. ГОСТ 23732-79

Вода для бетонов и растворов. Технические условия

35. ГОСТ 380-88

Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки

36. ГОСТ 6713-75*

Прокат низколегированный конструкционный для мостостроения. Технические условия

37. ГОСТ 19281-89

Сталь низколегированная сортовая и фасонная. Технические условия

38. ГОСТ 10704-76*

Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент

39. ГОСТ 19282-73*

Сталь низколегированная толстолистовая универсальная. Технические условия

40. ГОСТ 10706-76*

Трубы стальные электросварные прямошовные. Технические требования

41. ГОСТ 2590-88

Прокат стальной горячекатаный круглый. Сортамент

42. ГОСТ 977-88

Отливки из конструкционной нелегированной и легированной стали. Общие технические условия

43. ГОСТ 1412-85

Чугун с пластинчатым графитом для отливок. Марки

44. ГОСТ 8267-82

Щебень из природного камня для строительных работ. Технические условия

45. ГОСТ 8268-82

Гравий для строительных работ. Технические условия

46. ГОСТ 10260-82

Щебень из гравия для строительных работ. Технические условия

47 ГОСТ 9463-88

Лесоматериалы круглые хвойных пород. Технические условия

48. ГОСТ 8486-86*

Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия

49. ГОСТ 17424-72*

Тумбы швартовные морские. Технические условия

50. ГОСТ 20522-75

Грунты. Метод статистической обработки результатов определения характеристик

51. ГОСТ 5686-78*

Сваи. Методы полевых испытаний

52. ГОСТ 24586-81

Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости мерзлых грунтов

53. ГОСТ 9238-83

Габариты приближения строений и подвижного состава железных дорог колеи 1520(1524)мм

54. ГОСТ 10884-81*

Сталь арматурная термомеханически и термически упрочненная периодического профиля. Технические условия

55. ГОСТ 10922-84

Арматурные изделия и закладные детали сварные для железобетонных конструкций. Технические требования и методы испытаний

56. ГОСТ 14098-85

Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкция и размеры

57. РД 31.35.01-80

Рекомендации по антикоррозионной защите морских портовых сооружений, предназначенных для перегрузки химических грузов

58. РД 31.44.01-84

Правила технической эксплуатации подъемно-транспортного оборудования морских портов

59. РД 31.31.37-78

Нормы технологического проектирования морских портов

60. РД 31.35.06-81

Руководство по установлению норм эксплуатационных нагрузок на причальные сооружения распорного типа путем их испытание опытными статическими огрузками

61. РТМ 31.30.13-77

Руководство по расчету морских гидротехнических сооружений из оболочек большого диаметра

62. РД 31.31.49-88

Руководство по проектированию оснований под рельсовые пути кранов и перегружателей из сборных балок, уложенных на грунт

63. РД 31.31.27-31

Руководство по проектированию морских причальных сооружений

64. РД 31.31.43-86

Указание по проектированию подпричального откоса и тылового сопряжения набережных-эстакад, подверженных интенсивному волнению

65. РД 31.35.10-86

Правила технической эксплуатации портовых сооружений и акваторий

66. РТМ 31.30.16-78

Указания по проектированию больверков с учетом перемещений и деформаций элементов

67. РД 31.31.52-89

Временная инструкция по проектированию, строительству и эксплуатации ледяных причальных сооружений

68. РД 31.33.07-86

Руководство по расчету воздействий волн цунами на портовые сооружения, акватории и территории

69. ПДД

Правила дорожного движения, МВД СССР

70. РД 31.82.01-79

Требования безопасности труда, которые должны учитываться при проектировании морских портов

71. ЦНИИС

Минтрансстроя 1986 г.

Методические рекомендации по расчету и проектированию причальных сооружений из оболочек большого диаметра

72. П-01-72.Л.

Энергия, 1972 г.

Методические рекомендации по определению динамических свойств грунтов, скальных пород и местных строительных материалов

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Рекомендуемое ДРЕНАЖНЫЕ УСТРОЙСТВА Эффективным устройством для снятия подпора грунтовых вод с конструкции сооружения при засыпке пазух несвязным грунтом является щебеночный (гравийный) дренаж с водоотводами в сторону акватории. Назначение дренажа - хорошо пропускать воду и предотвращать вымывание грунта засыпки. Для этого необходимо так подобрать гранулометрический состав материала дренажа, чтобы размеры частиц самой мелкой его фракции в три-четыре раза превышали размеры удерживаемых, частиц грунта.

Конструкция дренажной призмы выбирается в зависимости от грунта обратной засыпки. Конструкция, представленная на чертеже, рекомендуется при обратной засыпке мелким песком. Та же конструкция с сокращением на верхний слой применима при засыпке среднезернистым песком. При обратной засыпке крупнозернистым песком рекомендуется исключить еще слой гравелистого песка.

При засыпке скальным грунтом гранулометрический состав дренажного фильтра следует подбирать таким образом, чтобы он удерживал самую мелкую фракцию скального грунта.

Боковые и верхние фильтрующие слои дренажной призмы, отсыпаемые из одной фракции, должны иметь толщину не менее 25 см, а слои из смешанного щебня - не менее 50 см.

Дренажная призма устраивается непрерывной вдоль линии кордона, непосредственно за лицевой стенкой. Водоотводные отверстия в лицевой стенке располагаются со следующим шагом:

в безливных морях при ожидаемом подпоре грунтовых вод до 1 м относительно расчетного уровня воды - приблизительно через 10 м, при подпоре более 1 м - приблизительно через 5 м;

в ливных морях с амплитудой колебаний уровня более 2м - приблизительно через 3 м.

Схемы дренажных устройств

1 - мелкозернистый песок; 2 - среднезернистый песок; 3 - гравелистый песок; 4 - щебень из смеси фракций 40+70 мм - 30%; 3+10 мм - 40%; 5 - камень 15+20 см; 6 - дренажная призма; 7 - стальной шпунт; 8 - железобетонный оголовок; 9 - водовыпуск; 10 - средний уровень воды; 11 - железобетонная свая-оболочка; 12 - уплотнение шва из досок с заполнением бетоном; 13 - низкий уровень воды

Водоотводные отверстия рекомендуется располагать ниже среднего уровня воды в безливных морях или среднего уровня воды при отливе в ливных морях, но не выше 0,5 м над расчетным уровнем.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Рекомендуемое НАГРУЗКА ОТ НАВАЛА СУДНА ПРИ ПОДХОДЕ К СООРУЖЕНИЮ 1. Кинетическую энергию навала судна Е_q, кДж, при подходе его к причальному сооружению следует определять в соответствии со СНиП 2.06.04-82*.

2. Поперечную горизонтальную силу Е_q, кН, от навала судна при подходе к сооружению необходимо определить для заданного значения энергии навала судна Е_q, кДж, по графикам зависимости деформации f_t м, отбойных устройств (и причального сооружения) от суммарного реактивного усилия F_q, кН, отбойных устройств и причального сооружения, а также суммарной энергии деформации Е_tot, кДж, включающей энергию деформации отбойных устройств Е_с, кДж, и энергию деформации причального сооружения Е_i, кДж. При Е_c³10Е_i величину Е_i допускается не учитывать. Энергию деформации причального сооружения Е_i, кДж, следует определять по формуле

, (1)

где k_i - коэффициент жесткости причального сооружения в горизонтальном поперечном направлении, кН/м.

3. Реактивное усилие F_с, кН, и энергию деформации Е_с, кДж, резиновых отбойных устройств, изготавливаемых отечественной промышленностью, при заданной температуре воздуха следует определять по графикам:

для цилиндрических амортизаторов диаметром 1000 и 400 мм, работающих на радиальное сжатие, - черт. 1, 2.

для цилиндрических амортизаторов диаметром 1000 мм, работающих на торцевое сжатие (РАТ-1000),- черт. 3.

Черт. 1. Графики зависимости реактивного усилия F_е (сплошные линии) и энергоемкости Е_е (штриховые линии) от деформации f_t амортизационного устройства Д 1000 при температурах -40, -30, -20, -10 и 25°С - соответственно кривые 1, 2, 3, 4 и 5

Черт. 2. Графики зависимости реактивного усилия F_е (сплошные линии) и энергоемкости Е_е (штриховые линии) от деформации амортизационного устройства Д 400 при температурах -40, -30, -20, -10 и 25°С - соответственно кривые 1, 2, 3, 4 и 5

Черт. 3. Графики зависимости реактивного усилия F_е (сплошные линии) и энергоемкости Е_е (штриховые линии) от деформации f_t амортизационного устройства PAT-1000 при температурах: -40°С - кривая 1; -30°С - кривая 2; -20°С - кривая 3; -10°С - кривая 4; 0°С - кривая 5; 10°С - кривая 6; 25°С - кривая 7

4. Продольная сила F_п, кН, от навала судна при подходе к сооружению должна определяться по формуле

F_п=m F_q, (2)

где m - коэффициент трения, принимаемый в зависимости от материала лицевой поверхности отбойного устройства.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Рекомендуемое РАСЧЕТ РАЗМЕРОВ МАССИВОВ ДЛЯ ПРИЧАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ ИЗ КЛАДКИ МАССИВОВ РАВНОЙ МАССЫ 1. Массу обыкновенных бетонных массивов рекомендуется принимать равной грузоподъемности плавучего крана при среднем вылете его стрелы.

2. Число курсов в кладке N равной массы выбирается из интервала

, где (1)

h_K - высота кладки массивов, м;

g_б - удельный вес бетона, кН/м³;

G_б - вес массивов, кН.

Примечание.

В случае, если в интервал (1) не попадает целое число, например, 3,05£N£3,98, то принимается ближайшее целое число, т е. N=4.

3. Поперечный профиль разбивается на N равновысоких элементов и вычисляются их площади. В случае N>3 необходимо все значения площадей свести к трем значениям: A₁, A₂, A₃.

Примечания:

1. Предполагается, что А₁<A₂<A₃.

2. Выбор A₁, A₂ и A₃ следует производить с таким расчетом, чтобы элементы с одинаковыми площадями не оказались смежными.

3. В тех случаях, когда в пределах каждого элемента отношение максимальной ширины стенки к минимальной больше 1,5, следует производить операции, описанные в п.4, но не с площадями, а с произведениями площади на максимальную ширину соответствующего элемента.

4. Секцию причальной стенки целесообразно компоновать из трех типов массивов. Количества массивов в соответствующих рядах а, b и с (a<b<с) должны быть выражены целыми взаимно простыми числами с целью исключения совпадения швов внутри секции.

5. Для определения сочетания числа массивов в рядах вычисляется функция

(2)

для комбинаций чисел а, b и с, приведенных в табл. 1.

Таблица 1

№ варианта

а

b