Страница 4: РД 31.3.06-2000. Д 31.3.06-2000. (Только для проектирования на территории России) Руководство по учету сейсмических воздействий при проектировании морских гидротехнических сооружений типа "Больверк" (44693)

При обследовании шпунтовой стенки необходимо отражать наличие или отсутствие поперечных трещин.

При невозможности обследования анкерных тяг необходимо указывать сведения о наличии или отсутствии косвенных признаков их обрыва или ослабления натяжения согласно РД 31.3.3-97 с учетом результатов измерений деформаций оголовка в плане.

11.4 Аналитический уровень сейсмостойкости причального сооружения устанавливается на основании расчетов, выполненных в соответствии с настоящим Руководством. При расчетах необходимо учитывать степень коррозионного износа несущих элементов конструкции.

11.5 Расчетную сейсмичность (расчетные сейсмические ускорения основания сооружения), используемые в расчетах сейсмостойкости, для эксплуатируемых причальных сооружений допускается уточнять по формуле (6.2) в зависимости от остаточного срока службы сооружения ??.

11.6 Остаточный срок службы сооружения т в первом приближении допускается определять по формуле

,(11.1)

где Tn - срок службы сооружения в годах по нормам амортизационных отчислений, определяемый согласно РД 31.35.08-84 (допускается принимать равным 50 годам);

Tф - фактический срок эксплуатации сооружения в годах, исчисляемый с года ввода сооружения в эксплуатацию до года составления «Заключения о сейсмостойкости» (приложение Ж).

Допускается изменять (увеличивать или уменьшать) остаточный срок службы сооружения, вычисленный по формуле (11.1), в зависимости от физического состояния сооружения на дату обследования, а также результатов расчета его на сейсмостойкость с учетом средней скорости коррозии основных несущих элементов конструкции.

11.7 При расчетах прочности конструктивных элементов эксплуатируемого заанкеренного больверка в обоснованных случаях (безаварийная эксплуатация сооружения, отсутствие горизонтальных деформаций оголовка, незначительные прогибы стенки и др.) допускается учитывать явления, связанные с выравниванием усилий в анкерных тягах и уплотнением грунтов засыпки, и вносить коррективы в соответствующие коэффициенты, предусмотренные в РД 31.31.55-93:

- при расчете анкерных тяг коэффициент Ка, учитывающий неравномерность натяжения анкерных тяг и перераспределение давления грунта по высоте стенки, допускается принимать равным 1,3 (вместо 1,5 предусмотренного в РД 31.31.55-93);

- при расчете лицевой стенки к коэффициенту снижения изгибающих моментов, учитывающему перераспределение давления грунта на стенку за счет ее деформации и перемещения, допускается применять дополнительный понижающий коэффициент, равный 0,85.

12 Антисейсмические конструктивные мероприятия и указания по строительству.

12.1 Конструкции причальных сооружений типа «больверк» в сейсмических районах следует принимать в соответствии с требованиями СНиП II-7-81*, СНиП 2.06.01-86, РД 31.31.55-93 и указаний настоящего раздела.

12.2 При наличии в основании заанкеренного больверка слабых грунтов необходимо предусматривать мероприятия по уменьшению деформаций основания как при обычных условиях эксплуатации, так и при землетрясении. Указанные мероприятия следует принимать по СНиП 2.02.01-83, СНиП 2.02.02 -85, СНиП II-7-81*, а также Р 31.3.02-98.

Слабые грунты должны быть полностью или частично заменены на более качественные крупнообломочные грунты, либо закреплены. Необходимость замены или закрепления грунтов устанавливается на основании расчетов прочности и устойчивости с учётом сейсмических воздействий. Грунт замены либо закрепленный грунт рекомендуется располагать на плотных подстилающих грунтах за лицевой стенкой и перед ней. Ширина участка замены или закрепления грунта устанавливается расчетами устойчивости сооружения с учетом сейсмических воздействий. За лицевой стенкой рекомендуется слабый грунт заменять или закреплять до анкерной стенки.

Закрепление слабых грунтов буросмесительным или вибрационным способом с введением в толщу грунта отвердителя и перемешиванием его с грунтом следует выполнять согласно РД 31.31.29-82.

12.3 Способ строительства заанкеренного больверка (последовательность отсыпки грунта) должен исключать смещение оставляемых слабых грунтов при работах по засыпке пазухи причала и скопление их у лицевой стенки. Для этого необходимо отсыпку грунта производить со стороны стенки вглубь территории. Целесообразно также предусматривать уплотнение отсыпаемых грунтов перед лицевой стенкой.

12.4 Для засыпки за стенку рекомендуется применять малосжимаемые грунты (разработанный скальный грунт, щебень, гравийно-галечниковый и песчано-гравийный грунт, пески крупные и средней крупности). Не рекомендуется устройство засыпок из мелкозернистых несвязных грунтов, вследствие опасности их разжижения при землетрясении. Рекомендуется предусматривать послойную засыпку грунта за стенку с уплотнением.

12.5 В качестве элементов лицевых стенок больверков рекомендуется использовать стальные профили с замковым соединением их между собой, обеспечивающим грунтонепроницаемость стенки при землетрясении.

12.6 Анкеровку обычных и экранированных больверков следует выполнять согласно РД 31.31.55-93. В конструкциях сопряжения анкерных тяг с лицевой и анкерной стенками рекомендуется предусматривать мероприятия, обеспечивающие уменьшение изгибающих моментов в анкерах, а также выравнивание в них растягивающих усилий. В пределах секции сооружения длина тяг и марка стали должны быть идентичны.

12.7 В заанкеренных подпорных стенках с целью повышения сейсмостойкости анкерной плиты (анкерной стенки) перед её лицевой гранью рекомендуется устраивать плотное грунтовое ядро из камня или крупно-обломочных грунтов.

12.8 Во избежание увеличения сейсмических нагрузок на сооружение рекомендуется располагать площадки для складирования грузов, производственные корпуса и другие объекты порта в тыловой части причала за пределами призмы активного давления грунта на анкерную стенку.

12.9 Крановые пути за стенками рекомендуется устраивать на свайных фундаментах с передачей нагрузок на глубинные слои основания. При этом следует предусматривать мероприятия, обеспечивающие либо неизменность колеи кранового пути, либо возможность его рихтовки. Для сейсмических районов рекомендуется конструкция кранового пути, в котором рельс с закрепленными шпалами устанавливается в железобетонное корыто на слой щебня мелких фракций, что позволяет производить рихтовку пути при возникновении остаточных деформаций.

12.10 Антисейсмические швы в железобетонной надстройке сооружения целесообразно совмещать с температурно-осадочными швами.

12.11 Капитальное покрытие территории причала рекомендуется выполнять после стабилизации осадок территории, устанавливаемой по результатам инструментальных наблюдений.

12.12 При выполнении работ авторского надзора за строительством заанкеренных больверков необходимо обращать внимание на следующее:

- элементы лицевой стенки в месте крепления анкерных тяг, а также стяжных болтов должны иметь плотное прилегание к распределительному поясу. Наличие зазоров не допускается;

- концевые гайки анкерных тяг должны иметь плотное прилегание к подкладкам, а подкладки к элементам лицевой стенки. Наличие перекосов (клиновидных щелей) не допускается. При их обнаружении они должны быть выбраны путем забивки клиновидных пластин с последующей приваркой;

- при использовании в качестве распределительного пояса шпунта корытного профиля следует его полку располагать в сторону лицевой стенки, обеспечивая плотный контакт сопрягаемых поверхностей.

13 Контрольные испытания

13.1 Контрольные испытания сооружения должны включать:

- испытания анкерных тяг при строительстве на совместное действие осевых растягивающих и поперечных нагрузок;

- экспериментальные определения динамических характеристик сооружения (периодов, декрементов и форм горизонтальных колебаний);

- предсдаточную огрузку сооружений распорного типа временной нагрузкой.

Примечание - Перечисленные испытания производятся по специальным программам и иод контролем проектной организации, разработавшей проект сооружения.

13.2 Контрольные испытания анкерных тяг при строительстве следует выполнять с целью проверки несущей способности тяг расчетным нагрузкам, установленным в проекте причала. Испытаниям должны быть подвергнуты полностью собранные тяги. Количество тяг, подлежащих контрольным испытаниям при строительстве, устанавливается техническим заданием в размере 5% от общего количества тяг на данном причале, но не менее 3-х штук.

13.3 Динамические характеристики сооружения следует определять возбуждением свободных колебаний: путем навала судна на причал (ударная нагрузка); путем разрыва калиброванной на расчетное усилие вставки, соединяющей причал с отходящим от него судном; и т.д. Регистрирующими приборами являются сейсмоприемники, расставленные в различных точках по длине и ширине сооружения, и шлейфовые осциллографы.

Установленные экспериментально динамические характеристики сооружения заносятся в паспорт сооружения, а также сопоставляются с принятыми в расчете. Если расхождение теоретических и экспериментальных значений периодов и декрементов колебаний превышает 20%, и это расхождение может привести к увеличению сейсмических нагрузок, делается поверочный расчет сейсмостойкости при использовании экспериментальных значений периодов и декрементов.

13.4 Предсдаточной контрольной огрузке следует подвергать сооружения, опираемые на сжимаемые грунты. Цели предсдаточной огрузки - уплотнить сжимаемые грунты на стадии строительства с тем, чтобы уменьшить осадки территории в процессе эксплуатации и при землетрясении, а также, чтобы проверить эксплуатационную надежность построенного сооружения. Испытания больверков огрузкой следует выполнять согласно РД 31.35.06-81.

13.5 Величина контрольной нагрузки при предсдаточной огрузке для заанкеренных больверков принимается в зависимости от расчетной сейсмичности по таблице 13.1

Таблица 13.1

Приложение А

(справочное)

Пример расчета больверка на сейсмические воздействия

A.1 Исходные данные

A.1.1 Сооружение выполнено в виде заанкеренного больверка из стального шпунта. Исходные геометрические параметры сооружения, эксплуатационные нагрузки и геологический разрез, необходимые для расчета, приведены на рисунке А.1. Класс сооружения - III. Сейсмичность района строительства - 9 баллов.

А.1.2 Наименование грунтов и их расчетные характеристики приведены в таблице A.1.

Таблица А. 1 - Расчетные характеристики грунтов

А.1.3 Определение сейсмических нагрузок и эффективных коэффициентов сейсмичности выполнено по спектральному методу с использованием вычислительной программы ЛИРА, реализующей метод конечных элементов.

Динамическая расчетная схема причала по МКЭ включает элементы конструкции (лицевую стенку, анкерные тяги, анкерные плиты), массивы грунтов основания и засыпки (рисунок А.2).

Рисунок A.1 - Поперечный разрез больверка

Рисунок А.2 - Динамическая расчетная схема больверка по МКЭ

Поскольку в основании динамической расчетной схемы расположены грунты II категории по сейсмическим свойствам, сейсмичность площадки строительства принимается равной сейсмичности района, т.е. 9 баллам. Исходные данные для динамической расчетной схемы приведены ниже.

Таблица А.2 - Характеристики грунтов

Таблица А.3 - Сосредоточенные веса