Допускается не производить проверку горизонтальных перемещений основания гравитационных и заанкеренных шпунтовых подпорных стен портовых гидротехнических сооружений.
7.15. Для анкерных устройств и других элементов сооружения, от перемещения которых зависят его прочность и устойчивость, расчеты горизонтальных перемещений выполняются при характеристиках грунта и нагрузках, соответствующих предельным состояниям первой группы.
7.16. Нестабилизированные горизонтальные перемещения сооружений ui к моменту времени t следует определять по формуле
(39)
где - то же, что в формуле (34);
и - конечное (стабилизированное) перемещение сооружения, определяемое по указаниям рекомендуемого приложения 14.
7.17. Предельные горизонтальные перемещения сооружения uu не должны быть более 0,75 ulim, где ulim - горизонтальное перемещение сооружения, соответствующее достижению предельного равновесия системы сооружение-основание по плоскому сдвигу и определяемое по формуле
(40)
где - предельное перемещение штампа;
- площадь штампа;
А - площадь фундамента сооружения;
пi - параметр, определяемый в соответствии с указаниями обязательного приложения 3.
РАСЧЕТ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ ПЛОТИН ИЗ ГРУНТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
7.18. Нестабилизированные осадки и горизонтальные перемещения плотин из грунтовых материалов следует определять по указаниям пп. 7.10 и 7.16. В расчетах в случае необходимости должны использоваться решения нелинейной теории упругости, теории консолидации или теории вязкопластичности. При этом необходимо учитывать зависимость проницаемости связных грунтов ядер плотин от уплотнения в процессе консолидации, водонасыщенности и других факторов.
7.19. Осадку плотины следует определять как сумму осадок ее основания и тела.
Осадки тела плотины и основания допускается определять методом послойного суммирования по расчетным вертикалям.
Деформацию грунта в каждом слое определяют по компрессионной зависимости. Коэффициент пористости для расчетного момента времени определяют в зависимости от эффективного напряжения.
Осадками и горизонтальными смещениями скального основания, как правило, пренебрегают.
7.20. Расчетами определяют:
строительные осадки Sс - вертикальные перемещения точек плотины к моменту завершения ее строительства;
эксплуатационные осадки Se -дополнительные вертикальные перемещения точек плотины, происходящие с момента окончания строительства до момента завершения консолидации грунтов основания и тела плотины;
суммарная осадка s грунта тела плотины и основания.
Суммарную осадку тела плотины и основания допускается определять методом послойного суммирования для условий одномерной задачи по указаниям рекомендуемого приложения 15.
Строительную осадку sc необходимо определять как разность суммарной осадки в рассматриваемом слое så на момент окончания строительства и s на момент отсыпки этого слоя грунта.
Эксплуатационную осадку se следует определять как разность суммарной осадки så на момент завершения консолидации и s на момент завершения строительства плотины.
7.21. Для расчета строительного подъема в соответствии с указаниями СНиП 2.06.05-84* необходимо определить эксплуатационную осадку гребня плотины. Для уточнения дополнительного объема грунта, укладываемого в плотину, определяют разность между суммарным сжатием грунта на момент завершения консолидации и эксплуатационной осадки точек контура плотины.
РАСЧЕТ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СООРУЖЕНИЙ НА СКАЛЬНЫХ ОСНОВАНИЯХ
7.22. Расчет перемещений сооружений, возводимых на скальных основаниях, как правило, следует производить только для сооружений I класса.
7.23. При расчете перемещений, если ( - ширина напорного фронта сооружения, Н - напор на сооружение), следует рассматривать пространственную задачу, если - плоскую. При этом для расчета перемещений сооружений могут быть применены методы линейной и нелинейной теории упругости. Условная толщина cжимаемого слоя основания в расчетах принимается равной ширине подошвы сооружения b.
На стадии технико-экономического обоснования строительства скальное основание допускается рассматривать в виде линейно-деформируемой среды.
7.24. При определении перемещений сооружений следует учитывать давление грунта (наносов или засыпки) на ложе водохранилища, объемные фильтрационные силы в основании, нагрузки от сооружения, передаваемые на основание, и взвешивающее действие воды в берегах при наполнении водохранилища. При расчете перемещений склонов в узких каньонах () следует учитывать взвешивающее действие воды и фильтрационные силы после наполнения водохранилища до проектной отметки.
8. ИНЖЕНЕРНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ НАДЕЖНОСТИ ОСНОВАНИЙ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ СОПРЯЖЕНИЯ СООРУЖЕНИЙ С ОСНОВАНИЕМ
8.1 При проектировании оснований сооружений необходимо предусматривать мероприятия по сопряжению сооружения с основанием, обеспечивающие устойчивость сооружения, прочность основания (в том числе фильтрационную), допустимое напряженно-деформированное состояние сооружения и его основания при всех расчетных сочетаниях нагрузок и воздействий.
Во всех случаях при проектировании сопряжения сооружения с основанием следует учитывать возможное изменение фильтрационных характеристик и характеристик прочности и деформируемости грунтов в процессе возведения и эксплуатации сооружения.
8.2. При проектировании сопряжений сооружений с основанием следует, как правило, предусматривать удаление или замену слабых (или ослабленных в процессе строительства) грунтов с поверхности на глубину, ниже которой характеристики грунтов (с учетом возможного их улучшения) удовлетворяют условиям устойчивости сооружения, прочности основания и заданного фильтрационного режима.
Крутизна откосов береговых примыканий сооружений должна быть выбрана из условий обеспечения устойчивости как самих откосов, так и сооружений на периоды строительства и эксплуатации.
8.3. При проектировании сопряжения сооружения со скальным основанием в случаях, если удаление грунта экономически нецелесообразно, для обеспечения выполнения требований устойчивости сооружения или его береговых упоров, прочности и деформируемости основания, для уменьшения объемов удаления скального грунта следует рассматривать следующие мероприятия:
снижение противодавления в основании напорных сооружений и береговых массивах примыканий;
создание уклона в сторону верхнего бьефа на контакте сооружения с основанием;
создание упора в основании со стороны нижнего бьефа;
применение конструкций, обеспечивающих наиболее благоприятное направление усилий и воздействий на основание и береговые примыкания сооружения;
анкеровку секций сооружения и береговых примыканий;
инъекционное укрепление грунтов основания.
При недостаточной технико-экономической эффективности указанных мероприятий должно быть предусмотрено заглубление подошвы сооружения в более сохранную зону скальных грунтов.
8.4. Для обеспечения устойчивости сооружений на нескальных основаниях, обеспечения прочности и допустимых осадок и смещений при проектировании сопряжения сооружения с основанием в необходимых случаях следует предусматривать устройство верхового и низового зубьев, дренирование малопроницаемых слоев основания, уплотнение и инъекционное укрепление грунтов и другие мероприятия.
При проектировании портовых сооружений следует предусматривать в необходимых случаях устройство каменной постели, разгружающих и анкерующих устройств, а также снятие гидростатического (фильтрационного) давления в грунте за стенкой.
Для сооружений мелиоративного назначения, для которых в процессе эксплуатации допускаются осушение водотока и промораживание всего или части основания, и возводимых на пылевато-глинистых или мелких песчаных грунтах в необходимых случаях в проектах следует предусматривать соответствующие инженерные мероприятия (устройство дренажей, противомиграционные экраны, замену части грунта основания грунтом требуемых свойств и т. п.), исключающие вредные последствия промораживания и оттаивания грунтов для устойчивости сооружения и прочности основания.
8.5. В проектах основания грунтовых плотин, возводимых на нескальном основании, как правило, следует предусматривать подготовку и выравнивание основания, удаление растительного слоя и слоя, пронизанного корневищами деревьев и кустов или ходами землеройных животных, а также удаление грунта, содержащего более 5 % по массе органических включений или такое же количество солей, легко растворимых в воде.
8.6. При проектировании сопряжений плотин из грунтовых материалов с основанием следует предусматривать мероприятия (расчистку поверхности основания, заглубление подошвы плотины, заделку трещин в скальных грунтах, дренаж и т. п.), направленные на обеспечение устойчивости плотин, уменьшение неравномерных деформаций основания и сооружения, предотвращение суффозии и недопустимого снижения прочности грунта основания при его водонасыщении и т. д.
При обосновании допускается строительство грунтовых плотин на основаниях, содержащих водорастворимые включения и биогенные грунты.
8.7. При проектировании сопряжения водонепроницаемых элементов грунтовых плотин, возводимых на скальном основании, должны быть предусмотрены удаление разрушенной скалы, в том числе отдельно лежащих крупных камней и скоплений камней, разделка и бетонирование разведочных геологических и строительных выработок, крупных трещин.
При наличии в основании водонерастворимых, слабоводопроницаемых скальных грунтов, как правило, следует предусматривать только выравнивание поверхности основания под подошвой водонепроницаемого элемента плотины. В остальных случаях следует, как правило, предусматривать следующие мероприятия: устройство бетонной плиты, покрытие скалы торкретом, инъекционное уплотнение части основания, прилегающей к подошве водонепроницаемого элемента.
На участках сопряжения противофильтрационных элементов грунтовых плотин с наклонными неровными поверхностями скальных берегов в проектах следует предусматривать постепенное уположение откоса берегового примыкания от гребня плотины к основанию без резких переломов профиля, с наименьшим экономически обоснованным общим наклоном примыкания. При этом следует, как правило, предусматривать срезку выступающих участков откоса и заполнение углублений бетоном.
На участках сопряжения с основанием частей профиля плотины, выполняемых из более водопроницаемых материалов, чем противофильтрационные устройства, удаление разборной разрушенной (выветрелой) скалы не обязательно.
8.8. В проекте оснований сооружений должны быть разработаны мероприятия, обеспечивающие предотвращение в процессе строительства снижение принятых в расчетах прочностных, деформационных и фильтрационных характеристик грунтов основания за счет промерзания, выветривания, разуплотнения и разжижения грунтов, а также исключающие возможность фильтрации напорных вод через дно котлована или заполнение котлована выше проектного уровня.
(Измененная редакция. Изм. № 1).
8.9. Глубину заложения подошвы сооружений следует принимать минимально возможной с учетом:
типа и конструктивных особенностей сооружений;
характера нагрузок и воздействий на основание;
геологических условий площадки строительства (строительных свойств грунтов, структуры основания, наличия ослабленных поверхностей - слабых прослоев, зон тектонических нарушений и др.);
топографических условий территории строительства;
гидрогеологических условий (водопроницаемости грунтов, напоров, уровней и агрессивности грунтовых вод и др.);
области размыва грунтов в нижнем бьефе;
глубины сезонного промерзания и оттаивания грунтов;
судоходных уровней воды и др.
Примечание. Для мелиоративных гидротехнических сооружений допускается принимать глубину заложения их подошвы независимо от глубины промерзания, при этом необходимо учитывать указания п. 8.4.
8.10. При проектировании сопряжений бетонных и железобетонных сооружений со скальным основанием следует предусматривать:
для однородных оснований - удаление интенсивно выветрелых грунтов (разборного слоя), имеющих низкие прочностные и деформационные характеристики и слабо поддающихся омоноличиванию из-за наличия глинистого заполнителя в трещинах (при обосновании допускается удалять слабые грунты только с низовой стороны сооружения);
для неоднородных оснований, имеющих крупные нарушения в области глубокого избирательного выветривания, - удаление грунта, объем которого следует принимать на основе результатов анализа напряженного состояния и устойчивости сооружения с учетом возможного укрепления ослабленных областей основания и заделки трещин.
ЗАКРЕПЛЕНИЕ И УПЛОТНЕНИЕ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ
8.11. Закрепление и уплотнение грунтов в основании сооружений следует предусматривать для изменения прочностных и деформационных характеристик грунтов с целью повышения несущей способности оснований, уменьшения осадок и смещений, а также для обеспечения требуемой проектом водопроницаемости и фильтрационной прочности.
В качестве мероприятий по изменению прочностных и деформационных свойств грунтов могут быть рекомендованы цементация, химические методы закрепления, замораживание грунтов, механическое уплотнение, дренирование массива, устройство набивных свай и т. д.
Закрепление и уплотнение грунтов в основании водоподпорных сооружений, предусматриваемые в проекте с целью уменьшения фильтрации под сооружением или в обход его и устранения опасных последствий фильтрации, должны включать устройство противофильтрационных преград (завес, зубьев, шпунтовых рядов, «стен в грунте», понуров и др.), а также механическое и инъекционное уплотнение грунта.
