Страница 5: ДСТУ-Н Б EN 1997-1:2010. Єврокод 7. Геотехнічне проектування. Частина 1. Загальні правила / Eurocode 7. Geotechnical design. Part 1. General rules (60089)

Розділ 9. Утримуючі споруди

9.1 Загальні положення

9.1.1 Сфера застосування

(1)Р Положення цього розділу застосовуються до споруд, які утримують грунт, що включає нескельні, скельні породи або засипку і воду. Матеріал утримується, якщо він тримається на укосі крутішому, ніж той, на якому він лежав би, якщо б споруди не було. утримуючі споруди включають всі типи стін і підтримуючих систем, в яких структурні елементи мають сили, протистояти утримуваним матеріалам.

(2)Р тиск для зернистих матеріалів, що зберігаються в силосах, повинен визначатися використовуючи EN 1991-4.

9.1.2 Визначення

(1) Проектування утримуючих споруд включає наступні три основних типа, які необхідно розрізняти:

9.1.2.1

гравітаційні стіни

стіни з каменя, бетону або залізобетону, що мають плиту в основі з чобітком або без нього, виступ або контрфорс. Вага самої стіни, до складу якої інколи включена стабілізуюча маса скельного, нескельного або насипного ґрунту, грає важливу роль в утриманні матеріалу. прикладами таких стін можуть служити бетонні гравітаційні стіни постійної або змінної товщини, залізобетонні стіни з плитою, контрфорсні стіни.

9.1.2.2

вбудовані стіни

відносно тонкі сталеві, залізобетонні або дерев'яні споруди, що утримуються анкерами, розпірками

і/або пасивним тиском ґрунту. Допустимий згин цих стін грає важливу роль в утриманні зберігаємого матеріалу, тоді як роль ваги стіни не суттєва. прикладами таких утримуючих споруд можуть служити консольні сталеві шпунтові (пальові) стіни, анкерні або розпірні сталеві або бетонні шпунтові стіни і перемички (діафрагмові стіни).

9.1.2.3

комбіновані утримуючі споруди

стіни, що включають елементи з двох типів стіни. Існує дуже велика різноманітність таких стін і приклади включають подвійні шпунтові стіни перемички (кесони), земляні споруди, посилені анкерами, геотекстилем або ін'єктуванням і споруди з декількома рядами ґрунтових анкерів або ґрунтових цвяхів (нагелів).

9.2 Граничні стани

(1)Р Повинен бути складений перелік граничних станів для розгляду. Як мінімум наступні граничні стани повинні бути розглянуті для всіх типів утримуючих споруд:

- втрата загальної стійкості;

- руйнування конструктивних елементів, таких як стіна або діафрагма, анкер, кріплення або розпірки, або руйнування з'єднання між такими елементами;

- комбіноване руйнування ґрунту і елементів конструкції;

- руйнування від гідравлічного підйому або суфозії;

- переміщення утримуючої споруди, які можуть привести до руйнування, погіршити зовнішній вигляд або вплинути на роботу споруди, а також сусідніх будівель і мереж;

- недопустимі витоки через стіну або діафрагму або під ними;

- недопустимі зміни стоку ґрунтових вод.

(2)Р Крім того, мають бути враховані наступні граничні стани:

- для гравітаційних і комбінованих стін:

- недостатня несуча здатність ґрунту під спорудою;

- руйнування, викликане ковзанням по підошві стіни;

- руйнування, обумовлене перекиданням;

- для утримуючих діафрагм:

- руйнування діафрагми або її частин від кутового або поступального зсуву;

- руйнування, пов'язане з порушенням вертикальної рівноваги.

(3)Р Для всіх типів утримуючих споруд слід враховувати поєднання вказаних вище граничних станів.

(4) При розрахунку гравітаційних стін часто зустрічаються ті ж проблеми, що і для фундаментів неглибокого закладання, насипів і укосів. Тому при аналізі граничних станів гравітаційних стін слід застосовувати принципи, викладені в розділі 6. Особлива увага повинна приділятися питанню руйнування, викликаного недостатньою несучою здатністю ґрунту основи стіни навантаженнями, що діють під великим кутом, і навантаженнями з сильним ексцентриситетом (дивись 6.5.4).

9.3 Дії, геометричні дані і проектні ситуації

9.3.1 Дії

9.3.1.1 Базові дії

(1) Необхідно розглядати дії, перераховані в 2.4.2(4).

9.3.1.2 Вага матеріалу засипки

(1)Р Проектні величини об'ємної ваги матеріалу засипки повинні визначатися залежно від вивченості матеріалів, придатних для відсипання. У звіті з геотехнічного проектування мають бути вказані види контролю, що виконується під час виробництва робіт, щоб реальні величини були не гірші закладених в проекті.

9.3.1.3 Пригрузки

(1)Р При визначенні проектних величин тимчасових навантажень необхідно враховувати наявність на укріплюваній ділянці або поряд з нею будівель, стаціонарного або рухомого транспорту або кранів, складів матеріалів, вантажів, контейнерів.

(2) Особлива увага має бути приділена періодичним навантаженням на поверхню, наприклад, навантаженням від доріг кранів, розташованих на причальній стінці. Тиск, що виникає при цих тимчасових діях, може значно перевищувати величини первинної пригрузки або прикладеного статичного навантаження тієї ж інтенсивності.

9.3.1.4 Вага води

(1)Р Проектні величини об'ємної ваги води повинні призначатися залежно від того, яка це вода – прісна, солона, з вмістом хімічних або забруднюючих речовин, що може привести до значних коливань в порівнянні з нормативною величиною.

9.3.1.5 Хвилеві і льодові сили

(1)Р Проектні величини зусиль, обумовлені хвилевими або льодовими діями, беруться на підставі інформації, що є для даного регіону, відносно кліматичних і гідрологічних умов ділянки.

(2)Р При виборі проектних величин статичних зусиль, обумовлених льодовим покривом, необхідно враховувати наступні моменти:

- вихідну температуру льоду перед початком потепління;

- швидкість підвищення температури;

- товщину льодового покриву.

9.3.1.6 Фільтраційні сили

(1)Р Потрібно враховувати фільтраційні сили, обумовлені різницею рівнів води попереду і ззаду утримуючої споруди, оскільки вони можуть змінювати тиск ґрунтів за спорудою і зменшувати міцність ґрунту перед стіною.

9.3.1.7 Сили зіткнення

(1) При визначенні проектних величин сил зіткнення, наприклад, при ударі хвиль, плаваючих глиб льоду або транспорту, можна врахувати енергію, поглинену масою, що зіткнулася, і утримуючою спорудою, наприклад, захисною і (або) направляючою спорудою.

(2) При бічних ударах на споруди, що захищають, необхідно враховувати зростання жорсткості утримуваного ґрунту.

(3) Для діафрагм необхідно враховувати небезпеку розрідження під впливом бічних ударів.

(4)Р Навантаження на утримуючу споруду від зіткнення з плаваючою глибою льоду розраховується з врахуванням опору стискуванню льоду і товщини льодової глиби. При розрахунку опору стискуванню потрібно враховувати мінералізацію і однорідність льоду.

9.3.1.8 Вплив температури

(1)Р При призначенні розмірів утримуючих споруд необхідно враховувати дію аномальних коливань температури в часі і в просторі.

(2) Дія коливань температури має бути врахована, зокрема, при розрахунку навантажень в розпірках і кріпленнях.

(3) Розглядаючи питання Проектування пожаронебезпеки Споруд, слід звертатися до протипожежних розділів Єврокодів, що відносяться до відповідних матеріалів.

(4)Р Мають бути передбачені спеціальні заходи, наприклад, підбір відповідного матеріалу для засипки, укладання дренажу або влаштування системи ізоляції, для недопущення утворення лінз льоду в ґрунті, що знаходиться за утримуючою спорудою.

9.3.2 Геометричні дані

9.3.2.1 Основні дані

(1)Р Проектні величини геометричних даних встановлюються відповідно до принципів, викладених в 2.4.6.3.

9.3.2.2 Поверхня ґрунту

(1)Р Проектні величини геометричних даних, що стосуються засипки за утримуючою спорудою, беруться з врахуванням змінності реальних величин на місці залягання. У проектних величинах мають бути також враховані плановані відкопування і можливе осідання ґрунту перед утримуючою спорудою.

(2) При розрахунках граничних станів за втратою несучої здатності, в яких стійкість утримуючої споруди залежить від опору ґрунту перед конструкцією, рівень землі, що забезпечує опір, має бути зменшений на величину ∆а в порівнянні з реальною. Величина ∆а вибирається з врахуванням міри контролю за рівнем поверхні землі. За звичайних умов контролю застосовуються наступні правила:

- для затисненої діафрагми ∆а береться рівною 10% висоти діафрагми вище за рівень відкопування, але не більше 0,5 м;

- для діафрагми з розпірками або анкерами ∆а береться рівною 10% відстаней між самою нижньою опорою і рівнем відкопування, але не більше 0,5 м.

(3) Допускається брати менші по величині значення ∆а, включаючи нуль, за умови забезпечення надійного контролю рівня поверхні протягом всього періоду виробництва робіт.

(4) Великі по величині значення ∆а потрібно брати, коли рівень поверхні сумнівний.

9.3.2.3 Рівні води

(1)Р Вибір проектних або характерних величин відміток дзеркала вільної води і ґрунтових вод виконується на підставі даних про гідрологічні і гідрогеологічні умови ділянки.

(2)Р Слід враховувати вплив змін коефіцієнта фільтрації на режим ґрунтових вод.

(3)Р Слід враховувати вірогідність несприятливих умов тиску води, обумовлених наявністю зваженого або напірного горизонту ґрунтових вод.

9.3.3 Проектні ситуації

(1)Р Необхідно розглянути наступні моменти:

- зміни властивостей ґрунтів, рівнів води і порового тиску в просторі;

- намічені зміни властивостей ґрунтів, рівнів води і порового тиску в часі;

- зміни дій і способу їх комбінацій;

- виїмку, осідання або ерозію ґрунту перед утримуючою спорудою;

- вплив ущільнення матеріалу насипу за утримуючою спорудою;

- вплив майбутніх споруд, намічених навантажень і розвантажень утримуваного матеріалу або поряд з ним;

- намічені переміщення ґрунту, обумовлені осіданням або дією морозу.

(2) Для берегових конструкцій льодові і хвилеві сили необов'язково мають бути прикладені в одній і тій же точці.

9.4 Питання проектування і будівництва

9.4.1 Загальні положення

(1)Р Приведені в 2.4.7 і 2.4.8 схем застосовні в рівній мірі як до граничних станів за втратою несучої здатності, так і до граничних станів за непридатністю до експлуатації.

(2)Р Необхідно довести, що вертикальна рівновага для даного розподілу прикладеного до споруди напруження і дій може бути забезпечене.

(3) Перевірка вертикальної рівноваги може бути виконана, зменшуючи параметри тертя об стіну.

(4) В міру можливості утримуючі споруди повинні проектуватися так, щоб були видимі ознаки настання граничного стану за втратою несучої здатності. Проектована конструкція має бути застрахована від можливого крихкого руйнування, тобто миттєвого обвалення без попередніх помітних деформацій.

(5) Для багатьох утримуючих споруд потрібно рахувати критичний граничний стан, при якому переміщення стіни або діафрагми виявляться достатніми, щоб викликати пошкодження сусідніх конструкцій або мереж. Хоча стіна не обов'язково обрушиться, рівень пошкодження може значно перевищити рівень граничного стану за непридатністю до експлуатації в утримуваній конструкції.

(6) Проектні методи і величини окремих коефіцієнтів, що рекомендуються в цій нормі, як правило, є достатніми, щоб попередити граничні стани за втратою несучої здатності в сусідніх конструкціях за умови, що ґрунти мають як мінімум середню щільність або тверду консистенцію, а технологія і порядок будівництва вибрані правильно. В той же час потрібно особливо уважно відноситися до деяких сильно переущільнених глин, в яких підвищене початкове горизонтальне напруження може викликати значні переміщення на великій відстані від котловану.

(7) Інколи через складності взаємодії між ґрунтом і утримуючою спорудою буває важко виконати детальний розрахунок споруди до початку виробництва робіт. В цьому випадку для проекту потрібно скористатися методом спостережень (дивись 2.7).

(8)Р При призначенні розмірів утримуючих споруд необхідно враховувати наступні моменти:

- вплив виробництва робіт, включаючи:

- влаштування тимчасового кріплення в бортах виїмки;

- зміни напруження і відповідних переміщень ґрунту, пов'язаних з влаштуванням і зведенням утримуючої споруди;

- перемішування ґрунту в результаті операцій вбивання або буріння;

- необхідність влаштування під'їздів до будівельного майданчика;

- вимоги, пов'язані із захистом від води закінченої стіни або діафрагми;

- можливість зведення стіни або діафрагми, яка досягає глибокого шару з низьким коефіцієнтом фільтрації, і створює таким чином водонепроникну завісу. Має бути вивчена проблема постійного стоку підземних вод при цій новій конфігурації;

- можливість влаштування анкерів на сусідніх ділянках;

- можливість виконання екскаваторних робіт між розпірками утримуючих споруд;

- здатність стіни або діафрагми витримувати вертикальні навантаження;

- здібність до розтягування складників конструкції;

- забезпечення доступу для догляду за стіною або діафрагмою, а також за їх дренажною системою;

- зовнішній вигляд і термін служби стіни або діафрагми і анкерів;

- для шпунтових стінок: наявність досить жорсткого перетину, щоб при зануренні шпунтів не було порушено їх зчеплення;

- стійкість пробурених під захистом бурового розчину свердловин або відкопаних траншей, поки вони залишаються відкритими;

- для засипки: тип місцевих матеріалів і механізми для їх ущільнення у відповідності з 5.3.

9.4.2 Дренажні системи

(1)Р Якщо безпека і придатність до експлуатації проектованої споруди залежать від нормального стану дренажної системи, слід розглянути наслідки її руйнування як з врахуванням безпеки, так з точки зору вартості ремонтних робіт. Повинна виконуватися одна з наступних умов (або комбінації цих умов):

- має бути складена програма догляду за дренажною системою, а в конструкції споруди слід передбачити доступ для виконання поточних ремонтів;

- потрібно довести або на підставі досвіду, або розрахунками пропускної спроможності, що дренажна система може нормально працювати без поточного ремонту.

(2) Необхідно брати до уваги об'єми, тиск і хімічні характеристики дренованих вод.

9.5 Визначення тиску ґрунту

9.5.1 Загальні положення

(1)Р При визначенні величин тиску ґрунту необхідно враховувати допустимі форми і амплітуди переміщень і деформацій, які можуть статися в утримуючій споруді при даному граничному стані.

(2) У наступному вираження "тиск ґрунту" буде також використовуватись для загального тиску від слабких і вивітрених скельних порід і включає тиск ґрунтових вод.

(3)Р При розрахунку тиску ґрунту і напряму дії сил, обумовлених цим тиском, також потрібно враховувати:

- тимчасове навантаження на поверхню землі і кут нахилу;

- кут нахилу стіни або діафрагми по відношенню до вертикалі;

- ґрунтові води і фільтраційні сили в ґрунті;

- амплітуду і напрям відносного переміщення стіни або діафрагми по відношенню до ґрунту;

- горизонтальну або вертикальну рівновагу всієї утримуючої споруди;

- опір зрушенню і об'ємну вагу ґрунту;

- жорсткість стіни або діафрагми і опорних частин конструкції;

- шорсткість стіни.

(4) Необхідно розглянути величину тертя і зчеплення, які розвиваються на контакті стіни або діафрагми і залежать від:

- характеристик опору ґрунту;

- властивостей тертя на інтерфейсі стіни/діафрагми і ґрунту;

- напрями і амплітуди переміщень стіни або діафрагми по відношенню до ґрунту;

- здібності стіни або діафрагми сприймати вертикальні зусилля, обумовлені тертям і зчепленням на контакті із стіною.

(5) Слід визначити величину напруження зрушення, яка може розвиватися на інтерфейсі ґрунту і стіни/діафрагми залежно від параметра інтерфейсу δ.

(6) Можна допустити, що для споруди з бетону або металевих шпунтів, яка тримає піщаний або гравелистий ґрунт, проектна величина параметра інтерфейсу утримуючої споруди і ґрунту рівна

δ_d= k·φ_cv;d.. k не повинна перевищувати 2/3 для збірного бетону і металевих шпунтів.

(7) Для монолітного бетону можна прийняти величину k = 1,0.

(8) Для стіни з металевих шпунтів, зведеної в глині, для недренованих умов безпосередньо після забивання слід допустити, що зчеплення і опір від тертя відсутні. З часом ці величини можуть підвищуватися.

(9)Р Величини тиску ґрунту і напрям дії результуючих сил повинні визначатися відповідно до прийнятого визначуваного наближення (дивись 2.4.7.3) і з врахуванням даного граничного стану.

(10) Тиск ґрунту в граничному стані за втратою несучої здатності зазвичай відрізняється від тиску в граничному стані за придатністю до експлуатації. Ці величини визначаються двома принципово різними визначеннями. Тому якщо тиск ґрунту розглядається як дія, то він може мати не одну, а декілька характеристичних величин.

(11)Р В разі утримуючих споруд для скельних масивів розрахунки тиску ґрунту повинні враховувати вплив тріщин і розривів, при цьому особлива увага має бути звернене на їх орієнтацію, відстань між ними, розкриття і механічні властивості матеріалу заповнення при його наявності.

(12)Р При необхідності, розраховуючи тиск на утримуючу споруду, необхідно враховувати потенціал спучення ґрунту.

9.5.2 Величини тиску ґрунту в спокою

(1)Р За відсутності будь-якого переміщення стіни відносно ґрунту тиск ґрунту повинен визначатися з напруження у стані спокою. Визначення стану напруження спокою повинне брати до уваги історію напруження ґрунту.

(2) Як правило, для нормально консолідованих ґрунтів слід допустити, що ґрунт за утримуючою спорудою знаходиться в стані так званого спокою, коли переміщення споруди менше ніж 5х10^-4х h.

(3) Для ґрунту з горизонтальною поверхнею коефіцієнт тиску ґрунту в стані спокою К₀ визначається з:

K₀ = (1− sinφ' )∙√ OCR

формула не може бути використовувана для дуже високих величин OCR

(4) Коли ґрунт нахилений вгору від стіни або діафрагми під кутом до горизонталі, рівним β ≤ φ' , горизонтальна складова ефективного тиску ґрунту σ'_h;0 може бути пов'язана з вертикальним ефективним тиском ґрунтів q' відношенням K_0;β, де:

K_0;β= K₀ (1+ sin β)

У такому разі потрібно допустити, що напрям результуючої сили буде паралельним поверхні ґрунту.

9.5.3 Граничні величини тиску ґрунту

(1)Р Граничні величини тиску ґрунту повинні визначатися з врахуванням відносного переміщення ґрунту і утримуючої споруди при руйнуванні і відповідної форми поверхні руйнування.

(2) При високих значеннях кута внутрішнього тертя і параметра інтерфейсу між спорудою і ґрунтом δ граничні величини тиску ґрунту, отримані з використанням плоских поверхонь руйнування, можуть значно відрізнятися від величин, отриманих з використанням кривих поверхонь руйнування, і давати результати нижче безпечних.

ПРИМІТКА Інформація про відносні переміщення, які ведуть до граничних величин тиску ґрунту, надана в додатку С.

(3) Коли переміщення утримуючої споруди обмежуються розпірками, анкерами і іншими елементами, потрібно вважати, що граничні величини активного і пасивного тиску і їх розподіл можуть не бути набільш не сприятливими.

9.5.4 Проміжні величини тиску ґрунтів

(1)Р Проміжні величини тиску ґрунту можуть з'явитися, коли переміщення стіни недостатні, щоб викликати граничні величини. Визначення проміжних величин тиску ґрунту повинне враховувати величину переміщення стіни, а також напрям по відношенню до ґрунту.

ПРИМІТКА У додатку С, рисунок С.3 дається графік, що дозволяє визначити величини виниклого пасивного тиску.

(2) Проміжні величини тиску ґрунту можуть визначатися з використанням, різних емпіричних правил, наприклад, згідно моделі модуля реакції або кінцевих елементів.

9.5.5 Вплив ущільнення

(1)Р При визначенні тиску ґрунту за утримуючою спорудою слід враховувати додатковий тиск, що створюється відсипанням ґрунту і прийнятими схемами його ущільнення.

ПРИМІТКА Виміри показують, що величини додаткового тиску залежать від прикладеної енергії ущільнення, товщини ущільнюваних шарів і траєкторії ущільнюючого механізму. Може статися, що горизонтальний тиск на стіну або діафрагму в одному шарі зменшуватиметься при відсипанні і ущільненні наступного шару. Коли відсипання закінчене, переущільнення, як правило, діятиме лише на верхню частину стіни.

(2)Р Найбільш відповідні схеми ущільнення мають бути чітко визначені, щоб уникнути надмірних величин тиск ґрунту, який може викликати недопустимі переміщення споруди.

9.6 Тиск води

(1)Р При визначенні характеристичних і проектних величин тиску води необхідно враховувати рівні води вище за ґрунт і в ґрунті.

(2)Р При перевірці граничних станів за втратою несучої здатності і придатності до експлуатації тиск води має бути врахований в поєднаннях дій відповідно до 2.4.5.3 і 2.4.6.1 і з врахуванням потенційних ризиків, приведених в 9.4.1(5).

(3)Р Для споруд, які утримують ґрунт з середніми або низькими коефіцієнтами фільтрації, слід допустити, що тиск води діє за стіною. За винятком випадків, коли влаштована надійна система дренажу (9.4.2(1) Р) або виконані протифільтраційні заходи, потрібно прийняти, що величини тиску води відповідають водоносному горизонту, покрівля якого розташовується на поверхні утримуваного масиву.

(4)Р При можливих різких коливаннях рівня вільної зовнішньої води слід розглянути як змінну умову, що виникає безпосередньо після зміни рівня води, так і умову кінцевої рівноваги.

(5)Р Якщо спеціальні заходи для дренування або обмеження фільтрації не були прийняті, потрібно розглянути вплив заповнення водою усадкових тріщин і тріщин розтягування.

9.7 Проектування за крайнім граничним станом (за втратою несучої здатності)

9.7.1 Загальні положення

(1)Р Розміри утримуючих споруд мають бути перевірені за граничним станом за втратою несучої здатності для всіх відповідних цьому стану проектних ситуацій згідно вимог 9.3.3, застосовуючи проектні величини дій, результатів дій і проектних опорів.

(2)Р Мають бути розглянуті всі форми граничного стану. Як мінімум, необхідно врахувати всі форми, приведені на рисунках 9.1 – 9.6 для найпоширеніших утримуючих споруд.

(3)Р Визначенням граничного стану за втратою несучої здатності повинно бути встановлено, що рівновага може бути досягнута, використовуючи проектні величини дій або результатів дій, а також міцностей і характеристик опору матеріалів, як вказано в 2.4. При оцінці проектних значень характеристик опору або міцностей слід враховувати сумісність деформацій різних матеріалів.

(4) Р Для характеристик опору або міцності ґрунту береться найбільш несприятлива з максимальної або мінімальної проектних величин.

(5) Можна застосувати методи визначення, які перерозподіляють тиск ґрунту залежно від відносних переміщень і величин жорсткості ґрунту і елементів конструкції.

(6)Р Для тонкозернистих ґрунтів необхідно враховувати короткостроковий і довгостроковий стан.

(7)Р Для стін, на які діє нерівномірний тиск води, повинна проводитися перевірка безпеки відносно руйнування, викликаного гідравлічним підйомом і суфозією.

9.7.2 Загальна стійкість

(1)Р Принципи розділу 11 повинні застосовуватися у кожному конкретному випадку для доказу того, що порушення загальної стійкості не станеться, а відповідні деформації надзвичайно малі.

(2) Як мінімум, мають бути враховані граничні форми, проілюстровані на рисунку 9.1, враховуючи при цьому ризики поступового руйнування і розрідження.

9.7.3 Руйнування фундаменту (основи) гравітаційних стін

(1)Р Принципи розділу 6 повинні застосовуватися у кожному конкретному випадку для доказу того, що умови руйнування ґрунту прийняті з достатнім запасом, а відповідні деформації при цьому залишаються невеликими. Також слід розглянути втрату несучої здатності унаслідок ковзання стіни.

(2) Як мінімум, слід розглянути граничні форми, проілюстровані на рисунку 9.2.

9.7.4 Руйнування від повороту утримуючих стін

(1)Р Визначеннями рівноваги повинно бути доведено, що утримуючі стіни достатньо заглиблені в ґрунт, щоб не допустити руйнування від повороту.

(2) Як мінімум, необхідно розглянути граничні моделі, проілюстровані на рисунку 9.3.

Рисунок 9.1 - Приклади граничних форм загальної стійкоті утримуючих споруд

Рисунок 9.2 - Приклади граничних форм руйнування фундаменту (основи) гравітаційних стін

Рисунок 9.3 - Приклади граничних форм руйнування від повороту закладених стін

(3)Р Проектна інтенсивність і напрям напруження зрушення між ґрунтом і стіною мають бути сумісні з вертикальним відносним переміщенням, яке, можливо, станеться в даній проектній ситуації.

9.7.5 Вертикальне руйнування утримуючих стін

(1)Р Має бути доведено, що вертикальна рівновага може бути отримана, використовуючи Проектні значення міцності або характеристик опору ґрунтів і вертикальних сил, що діють на діафрагму.

(2) Потрібно, як мінімум, враховувати граничну форму, проілюстровану на рисунку 9.4.

Рисунок 9.4 - Приклад граничної форми вертикального руйнування закладених стін

(3)Р Щоб врахувати переміщення стіни вниз, потрібно узяти максимальні проектні величини сил попереднього напруження, наприклад, анкерів, які мають вертикальну складову направлену вниз.

(4)Р Розрахункова амплітуда і напрям напруження зрушення між ґрунтом і стіною повинні відповідати тим величинам, які були узяті для перевірки вертикальної і обертальної рівноваги.

(5)Р Коли діафрагма служить фундаментом для конструкції, її вертикальна рівновага має бути перевіреназгідно з принципами розділу .

9.7.6 Проектування конструкції утримуючих споруд

(1)Р Утримуючі споруди і несучі елементи конструкції, такі як анкери і розпірки, мають бути перевірені на руйнування елементів конструкції у відповідності з 2.4 і EN 1992, EN 1993, EN 1995 і EN 1996.

2. Як мінімум, мають бути враховані граничні форми, проілюстровані на рисунку 9.5.

Рисунок 9.5 - Приклади граничних форм руйнування конструкції утримуючих споруд

(3)Р Для кожного граничного стану за втратою несучої здатності повинно бути доведено, що необхідна міцність може бути мобілізована при сумісних деформаціях ґрунту і споруди.

(4) Для елементів конструкції необхідно враховувати зменшення міцності залежно від деформації, обумовленої такими причинами, як поява тріщин в слабких перетинах, великих поворотів у пластичних шарнірах або втрата стійкості при локальному подовжньому вигині сталевих елементів у відповіднсті з EN 1992 – EN 1996 і EN 1999.

9.7.7 Руйнування при висмикуванні анкерів

(1)Р Має бути доведено, що рівновага може бути отримана без руйнування, викликаного висмикуванням з ґрунту анкерів.

(2)Р Анкери повинні проектуватись у відповідності з розділом 8.

(3) Як мінімум, необхідно, розглянути форми руйнування, проілюстровані на рисунку 9.6 (а,b).

(4) Для жорстких анкерів необхідно враховувати форму руйнування, проілюстровану на рисунку 9.6(с).

Рисунок 9.6 - Приклади граничних форм руйнування від висмикування анкерів

9.8 Проектування за граничним станом за придатністю до експлуатації

9.8.1 Загальні положення

(1)Р Розміри утримуючої споруди повинні бути перевірені за граничними станами за придатністю до експлуатації, використовуючи проектні ситуації, визначені в 9.3.3.

(2)Р Проектні величини тиску ґрунту в граничному стані за придатностю до експлуатації визначаються з використанням характеристичних значень всіх параметрів ґрунтів.

(3)Р Необхідно застосовувати величини, рівні характеристичним значенням постійних додаткових дій за утримуючою спорудою.

(4) Для оцінки проектних величин тиску ґрунту необхідно врахувати початкове напруження, жорсткість і міцність ґрунту, а також жорсткість елементів конструкції.

(5) Необхідно встановити проектні величини тиску ґрунту з врахуванням допустимої деформації конструкції в граничному стані за придатністю до експлуатації. Ці тиски не обов'язково будуть граничними величинами.

9.8.2 Переміщення

(1)Р Граничні величини допустимих переміщень для утримуючої споруди і прилеглого ґрунту встановлюються у відповідності з 2.4.8, з врахуванням допусків по деформаціях для споруд і комунікацій, які діють на цю споруду.

(2)Р Обережна оцінка викривлення і переміщення утримуючих споруд і їх впливу наспоруди і комунікації, які вони тримають, завжди виконується на основі співставлюваного досвіду. Ця оцінка повинна враховувати вплив будівельних робіт. Розміри можуть бути обґрунтовані шляхом перевірки очікуваних переміщень, які не повинні перевищувати граничних величин.

(3)Р Якщо обережна початкова оцінка переміщень дає перевищення граничних величин, обґрунтування розмірів повинно виконуватися детальнішим опрацюванням, що включає визначення переміщень.

(4)Р Необхідно розглянути, якою мірою змінні дії, такі як вібрації, обумовлені навантаженнями від транспорту, впливають на переміщення утримуючої споруди.

(5)Р детальніше вивчення, що включає визначення переміщень, може бути виконане в наступних випадках:

- коли сусідні споруди і комунікації неадекватно або погано реагують на переміщення;

- коли немає переконливих прикладів виконання подібних робіт і споруд.

(6) Крім того, слід передбачити виконання визначень переміщень в наступних випадках:

- коли стіна тримає більше 6 метрів зв'язкового слабко пластичного ґрунту;

- коли стіна тримаює більше 3 метрів слабко пластичного ґрунту;

- коли стіна лежить на м'яких глинах або на контакті з м'якими глинами.

(7)Р Визначення переміщення повинні враховувати жорсткість ґрунту і елементів конструкції споруди, а також етапи виробництва робіт.

(8) Стан матеріалів, прийнятих для визначень переміщень, повинен перевірятися співставлюваним досвідом подібних робіт і споруд і із застосуванням тієї ж визначувальної моделі. Допускаючи лінійну поведінку, величини жорсткості для ґрунту і матеріалів конструкції повинні призначатися відповідними розрахунковим рівням деформації. Можна також використовувати комплексні моделі поведінки для матеріалів.

(9)Р Вплив вібрацій на переміщення повинен розглядатися у відповідності з 6.6.4.

Розділ 10. Гідравлічне руйнування

10.1 Загальні положення

(1)Р Положення цього розділу застосовні до чотирьох форм руйнування ґрунту, викликаного тиском або фільтрацією порової води, які мають бути перевірені у відповідних ситуаціях, а саме:

- руйнування від гідравлічного підйому (сплиття);

- руйнування від підняття;

- руйнування від ерозії;

- руйнування від суфозії.

ПРИМІТКА 1 Сплиття відбувається тоді, коли тиск води під конструкцією або шаром ґрунту низької водопроникності стає більше середнього вертикального напруження (обумовленого конструкцією і (або) вищерозміщеними шарами ґрунту).

ПРИМІТКА 2 Цей вид руйнування відбувається тоді, коли направлені вгору фільтраційні сили протидіють вазі ґрунту, зменшуючи до нуля ефективне вертикальне напруження. В цьому випадку частки виносяться вгору струмом води і відбувається руйнування (спучування) .

ПРИМІТКА 3 Руйнування унаслідок ерозії відбувається через перенесення часток ґрунту всередину шарую чи в інтерфейс між двома шарами або в інтерфейс між шаром іспорудою. Це може трансформуватися в регресивну ерозію, що приведе до руйнування структури ґрунту.

ПРИМІТКА 4 Руйнування унаслідок промоїн при суфозії це особлива форма руйнування, наприклад, в резервуарі ерозія починається з поверхні, потім положення погіршується до тих пір, поки в масі ґрунту або між ґрунтом і фундаментом, або в інтерфейсі між шарами зв'язного і незв'язного ґрунту не утворюється тунель у вигляді труби. Руйнування станеться, як тільки розташований вгорі кінець ерозійного тунелю досягне дна резервуару.

ПРИМІТКА 5 Умови гідравлічного руйнування в ґрунті можуть бути виражені через загальне напруження і поровий тиск або через ефективне напруження і гідравлічний градієнт. Аналіз загального напруження застосовується до руйнуванні при гідравлічному підйомі. Для руйнування в результаті усунення ефективного вертикального напруження застосовуються наближення по загальному напруженню і ефективному напруженню. Для контролю ерозії і суфозії гідравлічному градієнту задаються певні умови.

(2) У ситуаціях, коли поровий тиск є гідростатичним (гідравлічний градієнт нікчемно малий), іншої перевірки окрім загального гідравлічного піднімання, не вимагається.

(3)Р При визначенні гідравлічних градієнтів, порового тиску або фільтраційних сил потрібно враховувати:

- зміни коефіцієнта фільтрації ґрунту в просторі і в часі;

- зміни рівнів води і порового тиску з часом;

- можливі зміни пограничних станів (наприклад, при відкопуванні ґрунту за спорудою).

(4) Необхідно врахувати, що ділення ґрунту на шари для різних механізмів руйнування може бути різним.

(5)Р Коли гідравлічний підйом, суфозія або ерозія представляють серйозну небезпеку для цілісності геотехнічної споруди, мають бути прийняті заходи для зменшення гідравлічного градієнта.

(6) Найчастіше для зменшення ерозії або усунення небезпеки гідравлічного руйнування, застосовуються наступні способи:

- подовження шляху дренування (фільтрації) за допомогою діафрагм (екранів) або водовідводів;

- модифікація проекту, для протидії тиску або градієнтам;

- контроль фільтрації;

- захисні фільтри;

- боротьба з дисперсією глин за допомогою спеціальних фільтрів;

- захист укосів;

- зворотні фільтри;

- дренажні колодязі;

- зменшення гідравлічних градієнтів.

10.2 Руйнування від гідравлічного підйому

(1)Р Перевірка стійкості споруди або шару ґрунту з низькою водопроникністю на гідравлічне руйнування, повинна виконуватися шляхом порівняння постійних стабілізуючих дій (наприклад, ваги, бічного тертя) з постійними і змінними дестабілізуючими діями, обумовленими водою або іншими причинами. Приклади ситуацій, коли потрібна перевірка стійкості по критерію гідравлічного піднімання, наведені на рисунках 7.1 і 10.1.

(2)Р проект повинен перевірятись на руйнування від гідравлічного піднімання застосовучи нерівність (2.8) 2.4.7.4. У цій нерівності проектною величиною вертикальної складової постійної стабілізуючої дії (G_stb;d)можлива, наприклад, вага споруди і шарів ґрунту, а проектний опір (R_d) може бути сумою, наприклад, сил тертя (T_d), і анкерних сил (P). Опір підніманню, обумовлений тертям або анкерними силами також може розглядатися, як постійна вертикальна стабілізуюча дія (G_stb;d). Проектна величина вертикальної складової постійних і змінних дестабілізуючих дій V_dsb;d це сума сили, обумовленої тиском води, що діє під спорудою (постійні і змінні частини), і інших сил, направлених вгору.

(3) У простих випадках перевірку рівняння 2.8 під силу можна замінити перевіркою по загальному напруженню і поровому тиску.

а) Гідростатичний підйом заглибленої пустотілої споруди

1 рівень (грунтової) води

2 водонепроникна поверхня

b) Гідростатичний підйом легковагої дамби під час паводку

1 рівень (грунтової) води

2 водонепроникна поверхня

3 матеріал легковагої дамби

c) Гідростатичний підйом дна виїмки

4 початкова поверхня землі

5 пісок

6 глина

7 гравій

d) Влаштування плити нижче рівня води

1 рівень (ґрунтової) води

2 водонепроникна поверхня

5 пісок

6 пісок

8 ін'ектований пісок

е) заанкерена споруда проти гідравлічного підйому

1 рівень (ґрунтової) води

5 пісок

9 анкер

Рисунок10.1 - Приклади ситуацій, коли гідравлічне підняття може буде критичним

(4) Найчастіше для захисту від руйнування в результаті піднімання застосовуються наступні способи:

- збільшення ваги споруди;

- зменшення тиску води під спорудою за допомогою дренажу;

- заглиблення споруди в шари, що пролягають нижче.

(5)Р Коли для захисту від руйнування в результаті піднімання застосовуються палі або анкери, їх розміри можна перевірити відповідно до правил, викладених в 7.6.3 або 8.5 відповідно, із застосуванням окремих коефіцієнтів, приведених в 2.4.7.4.

10.3 Руйнування від гідравлічного зважування

(1)Р Для перевірки стійкості ґрунту до руйнування від гідравлічного зважування, для кожної ґрунтової колонки використовується або рівняння (2.9а), або рівняння (2.9b). Рівняння (2.9а) виражає умову стійкості з врахуванням загального напруження і порового тиску. Рівняння (2.9b) виражає ту ж умову з врахуванням ефективного напруження і порового тиску. Ситуація, коли потрібно перевіряти стійкість від гідравлічного зважування, приведена на рисунку 10.2.

1 рівень виїмки (зліва); рівень води (справа);

2 вода

3 пісок

Рисунок 10.2 - Приклад ситуації, коли гідравлічне зважування буде критичним

(2)Р При визначенні характерної величини порового тиску необхідно враховувати всі можливі несприятливі умови, а саме:

- тонкі шари слабопроникного ґрунту;

- просторовий вплив вузьких, круглих або прямокутних виїмок під водою.

ПРИМІТКА 1 Коли ґрунт має велике зчеплення, форма руйнування в результаті усунення ефективного напруження переходить у форму руйнування обумовлену гідравлічним зважуванням. Тоді стійкість перевіряється використовуючи положення 10.2, коли до ваги можуть бути додані додаткові сили опору.

ПРИМІТКА 2 Стійкість до усунення ефективної вертикального напруження не обов'язково гарантує захист від ероозії, яка повинна перевірятися окремо, коли це потрібно.

(3) Найчастіше як захист від руйнування в результаті усунення ефективного вертикального напруження застосовують наступні способи:

- зменшення тиску води під ґрунтовим масивом, де є небезпека цієї форми руйнування;

- збільшення ваги, яке перешкоджає руйнуванню.

10.4 Ерозія

(1)Р Щоб обмежити небезпеку винесення часток, викликаного ероозією, слід забезпечити роботу фільтру.

(2)Р Якщо граничний стан за втратою несучої здатності, може бути досягнутий через ерозію, на вільній поверхні ґрунту влаштовується захист за допомогою фільтрів.

(3) Зазвичай захист за допомогою фільтрів виконується з використанням природного незв'язного ґрунту з відповідними властивостями, яким повинен задовольняти матеріал фільтру. В деяких випадках потрібно укласти декілька шарів фільтру з різним гранулометричним складом, щоб забезпечити відповідний захист як для ґрунту, так і для інших шарів фільтру.

(4) Як альтернатива можуть застосовуватися штучні матеріали, що фільтрують, наприклад, геотекстиль, за умови, що вони досить ефективні, щоб перешкоджати винесенню дрібних часток.

(5)Р Якщо критерій фільтрування не задовольняється, потрібно переконатися, що розрахунковий гідравлічний градієнт набагато менше градієнта, при якому починається перенесення часток ґрунту.

(6)Р Критичний гідравлічний градієнт для ерозії встановлюється з врахуванням за меншою мірою наступних моментів

- напрям стоку;

- гранулометричний склад і форма часток;

- нашарування ґрунту.

10.5 Руйнування від суфозії

(1)Р Коли гідравлічні і ґрунтові умови можуть привести до розвитку механізму суфозії (дивись рисунок 10.3), яка у свою чергу ставить під сумнів стійкість або придатність до експлуатації гідротехнічної споруди, мають бути прийняті заходи, що передбачаються в контрактній документації. Це може бути або укладання фільтру, або конструкція для контролю і запобігання стоку води в грунті.

1 Зовнішній рівень ґрунтових вод

2 П'єзометричний рівень у водопроникному підстилаючому шарі

3 Ґрунт з низькою водопроникністю

4 Підстилаючий водопроникний шар

5 Можлива точка початку відступаючої ерозії

6 Тунель можливої відступаючої ерозії

Рисунок 10.3 - Приклад умов, які можуть викликати суфозію

ПРИМІТКА До конструктивних рішень можна віднести:

- влаштування берм з боку землі насипу, що утримуючих дамб; берма утримуватиме воду, віддаляючи від споруди точку можливого початку суфозії і зменшуючи гідравлічний градієнт у цій точці;

- влаштування під основою гідротехнічної споруди водонепроникного екрану, який блокує стік води або збільшує довжину шляху дренування, зменшуючи гідравлічний градієнт до безпечної величини.

(2)Р В період надзвичайний несприятливих водних умов, таких як паводки, ділянки, де може виникнути суфозія, повинні регулярно обстежуватися для негайного вживання відповідних заходів захисту. Матеріали, необхідні для цих заходів, повинні зберігатися недалеко від небезпечних ділянок.

(3)Р Руйнування унаслідок суфозії можна уникнути, створюючи надійний захист від суфозії на тих ділянках, де вода може витікати з ґрунту.

(4) Таке руйнування можна попередити, забезпечуючи:

- достатню міру безпеки від руйнування при підйомі, коли ґрунт горизонтальний;

- достатню міру стійкості поверхневих шарів в разі ґрунтів, лежачих на схилі (локальна стійкість укосу).

(5)Р При визначенні умов витікання води з ґрунту, щоб перевірити стійкість до руйнування в результаті усунення ефективного вертикального напруження або в результаті локальної нестійкості укосу, необхідно врахувати, що переважними дорогами для дренування можуть бути шви або інтерфейси між спорудою і ґрунтом.

Розділ 11. Загальна стійкість

11.1 Загальні положення

(1)Р Положення цього розділу застосовуються до загальної стійкості природних і насипних ґрунтів, засипок фундаментів, утримуючих споруд, природних укосів, насипів і виїмок.

(2) Необхідно враховувати вимоги, що стосуються загальної стійкості типів споруд, які розглянуті в Розділах 6 – 10 і 12.

11.2 Граничні стани

(1)Р Мають бути розглянуті всі можливі граничні стани даного ґрунту, щоб були задоволені принципові вимоги по стійкості, зменшенню деформацій, довговічності і обмеженню переміщень сусідніх будівель і мереж.

(2) Нижче приведені деякі можливі граничні стани:

- втрата загальної рівноваги ґрунту і пов'язаних з ним споруд ;

- недопустимі переміщення ґрунту унаслідок деформацій зрушення, осідань, вібрацій або піднімання;

- пошкодження або втрата експлуатаційних якостей будь яких сусідніхспоруд, доріг або інженерних мереж, викликані переміщеннями ґрунту.

11.3 дії і проектні ситуації

(1) При виборі дій для визначення граничних станів необхідно враховувати перелік, приведений в 2.4.2(4).

(2)Р У кожному конкретному випадку необхідно аналізувати вплив таких обставин як:

- процес будівництва;

- нові укоси або конструкції на ділянці або поряд з ним;

- старі або нові переміщення ґрунту, викликані різними причинами;

- вібрації;

- зміни клімату, включаючи зміни температури (мороз і відлига), засухи і зливи;

- рослинність і її видалення;

- явища, пов'язані з життєдіяльністю людини або тварин;

- зміни вологості або порового тиску;

- хвилева дія.

(3)Р В граничних станах за втратою несучої здатності проектні рівні мас вільної води і ґрунтових вод беруться з врахуванням гідрологічних даних і результатів польових спостережень, мають бути визначені найбільш несприятливі умови, які можуть мати місце в даній проектній ситуації. Має бути розглянута вірогідність руйнування дренажу, фільтрів і протифільтраційних пристроїв.

(4) Також необхідно розглянути можливість спорожнення каналу або резервуару для проведення ремонтно-профілактичних робіт. Для граничних станів за непридатністю до експлуатації можна брати типовіші і менш строгі вимоги по рівнях води і поровому тиску.

(5) Для укосів, дотичних з водою, найбільш несприятливими водними умовами зазвичай є безперервна течія при найвищому рівні води в ґрунті і швидке пониження рівня вільної води.

(6)Р Встановлюючи проектний розподіл порового тиску, потрібно враховувати області можливих змін анізотропії, водопроникності і мінливості ґрунту.

11.4 Питання проектування і конструюванням

(1)Р Загальна стійкість ділянки і переміщення ґрунтів природного або техногенного характеру перевіряється з врахуванням співставлюваного досвіду відповідно до 1.5.2.2.

(2)Р Загальна стійкість і переміщення ґрунтів мають бути розглянуті там, де є існуючі будівлі, нові споруди, схили і виїмки.

(3) Там, де надійна перевірка стійкості ділянки до проектування споруди не може бути виконана, необхідно передбачити додаткові дослідження, виміри і лабораторні роботи у відповідності до вимог 11.7.

(4) Перелік типових споруд, для яких потрібний аналіз загальної стійкості, приведений нижче.

- утримуючі споруди;

- виїмки, укоси і насипи;

- фундаменти, що влаштовуються на укосах, природних схилах і в насипних ґрунтах;

- фундаменти, розташовані поряд з виїмкою, траншеєю, підземною спорудою або берегом.

ПРИМІТКА Проблеми стійкості або переміщення, пов'язані з повзучістю виникають частіше в зв'язних ґрунтах з похилою поверхнею. Проте нестійкими можуть також виявитися нескельні ґрунти без зчеплення і скельні тріщинуваті ґрунти в схилах, крутість яких може визначатися ерозією і бути близькою до величини кута внутрішнього тертя. Зростання переміщень часто спостерігається при підвищеному поровому тиску або близько до поверхні ґрунту при циклічному промерзанні і відтаванні.

(5)Р Якщо стійкість ділянки не може бути легко перевірена або якщо переміщення виявляються недопустимими з точки зору її майбутнього використання, то таку ділянку без заходів щодо зміцнення потрібно вважати непридатною.

(6)Р Розрахунок повинен гарантувати, що всі будівельні заходи на ділянці можна планувати і виконувати так, щоб граничний стан за втратою несучої здатності або придатності до експлуатації був практично виключений.

(7)Р При необхідності поверхні укосів, схильні до ерозії, мають бути захищені, щоб забезпечити необхідний рівень безпеки.

(8) Укоси потрібно осушувати, засаджувати рослинами або укріплювати штучними способами. Для укосів з бермами необхідно передбачити можливість влаштування дренажу в бермі.

(9)Р Процес будівництва повинен враховуватися в тій мірі, в якій він може вплинути на загальну стійкість або діапазон переміщень.

(10)Р До способів зміцнення потенційно нестійких укосів відносяться наступні:

- бетонне покриття з анкерами або без них;

- габіоновий контрфорс з дротяними або геотекстильными каркасами;

- армування ґрунту нагелями;

- рослинність;

- дренажна система;

- поєднання цих методів.

(11) Проект повинен відповідати основним принципам розділів 8 і 9.

11.5 проектування за граничним станом за втратою несучої здатності

11.5.1 Аналіз стійкості укосів

(1)Р Перевірка загальної стійкості укосів з включенням існуючих, доторканих і запланованих споруд, виконується за граничними станами за втратою несучої здатності (типа GEO і STR) з використанням проектних величин дій, міцнісних властивостей і характеристик опору матеріалів, а також окремих коефіцієнтів, які визначені в А.3.1(1) Р, А.3.1(1) Р і А.3.3.6(1) Р.

ПРИМІТКА Величини окремих коефіцієнтів можуть бути надані в національному додатку. рекомендовані значення для постійних і проміжних ситуацій приведені в таблицях А.3, А.4 і А.14.

(2)Р При аналізі загальної стійкості ґрунту, нескельних і скельних порід необхідно розглянути всі можливі форми руйнування.

(3) При виборі методу визначення потрібно враховувати наступне:

- шаруватість ґрунту;

- наявність і кут нахилу порушень;

- фільтрацію і розподіл порового тиску;

- короткострокову і довгострокову стійкість;

- деформаціїповзучості, обумовлена зрушенням;

- тип руйнування (кругова або некругова поверхня; обвал; текучість);

- вживання числових методів.

(4) Як правило, масив нескельного або скельного ґрунту, обмежений поверхнею руйнування, необхідно розглядати, як тверде тіло або декілька твердих тіл, які рухаються одночасно. Поверхні руйнування або інтерфейси між твердими тілами можуть мати різні форми пласкуі кругові або складніші. Стійкість можна також перевірити за допомогою граничного аналізу або методом кінцевих елементів.

(5) Якщо ґрунт або матеріал насипу відносно однорідний і ізотропний, як правило, можна допустити кругові поверхні руйнування.

(6) Для укосів в шаруватих ґрунтах, характеристики опору яких сильно відрізняються залежно від шару, особлива увага має бути приділене шарам з найменшою міцністю. Для цього може потребуватись проведення аналізу некругових поверхонь руйнування.

(7) Для матеріалів з тріщинами і швами, зокрема, для твердих скельних ґрунтів і шаруватих або тріщинуватих нескельних ґрунтів форма поверхні руйнування може повністю або частково залежати від цих порушень. В цьому випадку аналіз стійкості, як правило, виконується тривимірними блоками.

(8) Для укосів, які раніше піддавалися руйнуванню і де є небезпека повторних руйнувань, аналіз проводиться, розглядаючи кругові і некругові поверхні руйнування. Інколи окремі коефіцієнти, які зазвичай застосовуються для аналізу загальної стійкості, можуть не підійти для конкретних випадків.

(9) При неможливості прийняття гіпотези двомірної поверхні руйнування приймаються тривимірні поверхні руйнування.

(10) Потрібно, щоб аналіз стійкості включав перевірку стійкості при кутовому і вертикальному зсуві ковзаючого масиву. Якщо горизонтальна рівновага не перевіряється, слід передбачити, що сили між відсіками горизонтальні.

(11)Р В тих випадках, коли може статися комбіноване руйнування частин конструкції і ґрунту, взаємодія в системі ґрунт – конструкція повинна розглядатися з врахуванням їх відносної жорсткості. Ці ситуації зустрічаються, коли поверхні руйнування розрізають такі елементи конструкції, як палі або стіни.

ПРИМІТКА При аналізі природних укосів є велика перевага можливості виконати попередній розрахунок з використанням характеристичних значень, що дає приблизне уявлення про величину загального коефіцієнта надійності до початку проектування .

(12) Оскільки при пошуку найбільш несприятливої поверхні ковзання навантаження сили тяжіння неможливо розділити на сприятливе і несприятливе, то погрішності відносно об'ємної ваги ґрунту повинні враховуватися введенням його найбільших і найменших характеристичних значень.

(13)Р Проект повинен показати, що деформація ґрунту при проектній дії, обумовленій повзучістю або локальними осіданнями, не приведе до недопустимих пошкоджень конструкцій і підземних споруд, розташованих на ділянці або поряд з нею.

11.5.2 укоси і виїмки у скельних масивах

(1)Р Стійкість укосів і виїмок у скельних масивах повинна перевірятися на руйнування при поступальному і поворотному русі блоків або об'ємних частин скельного масиву, а також на обвал блоків. Особлива увага повинна бути приділена тиску води, замикненої в швах і тріщинах.

2)Р В основу визначень стійкості мають бути покладені надійні дані про розподіл швів і тріщин, що розрізають скельний масив, і міцності на зрушення як міцної скелі, так і порушеної частини.

(3) Потрібно враховувати, що руйнування укосів і виїмок в масивах твердої скелі з добре вивченою мережею порушень, як правило, обумовлено наступними моментами:

- ковзанням блоків або скельних клинів;

- перекиданням блоків або плит;

- перекиданням у поєднанні з ковзанням в залежності від орієнтації передньої поверхні укосу по відношенню до порушення цілісності.

(4) Потрібно вважати, що руйнування укосів і виїмок в масивах сильно тріщинуватих скельних ґрунтів, в слабких скельних і зцементованих нескельних ґрунтів може розвиватися по кругових або квазікругових поверхнях ковзання, що проходять через ділянки непорушеної скелі.

(5) Зазвичай щоб уникнути ковзання окремих блоків і клинів, рекомендується зменшувати закладання укосу, уладнуючи берми, встановлюючи анкери, болти і виконуючи внутрішній дренаж. У укосах виїмки для запобігання ковзанню рекомендується вибирати такий напрям і закладання укосу, щоб переміщення окремих блоків було кінематично неможливим.

(6) Щоб не допустити руйнування перекиданням, зазвичай рекомендується застосовувати анкери, кріпити болтами або уладнувати внутрішній дренаж.

(7) При аналізі довгострокової стійкості укосів і виїмок необхідно враховувати, що рослинність і забруднюючі речовини негативно впливають на міцність при зрушенні порушеної частини, а також на міцність непорушеного скельного ґрунту.

(8) В разі сильно тріщинуватих скельних масивів, крутих укосів і схилів, схильних до перекидання, розшарування, руйнування захисного шару і каменепадів, слід завжди виконувати аналіз вірогідності падіння блоків.

(9) Якщо немає можливості провести надійні заходи щодо запобігання падінню скельних блоків, необхідно встановити сітки, обгороджування і пастки для падаючих блоків.

(10) Розрахунок пристроїв затримання скельних блоків і каменів, падаючих уздовж укосу, має бути заснований на детальному аналізі можливої траєкторії їх падіння.

11.5.3 Стійкість виїмок

(1)Р Загальна стійкість ґрунтів поряд з виїмкою, повинна перевірятися з врахуванням вийнятих ґрунтів, а також існуючих споруд, доріг і інженерних мереж (дивись розділ 9).

(2)Р Стійкість дна виїмки повинна перевірятися з врахуванням проектного порового тиску в ґрунті. Для аналізів гідравлічних руйнувань (дивись раздел 10).

(3)Р Необхідно розглядати підняття дна глибоких виїмок, обумовлене розвантаженням.

11.6 Проектування за граничним станом за придатністю до експлуатації

(1)Р Проект повинен забезпечувати, щоб деформація ґрунту не призвели до граничного стану за придатністю до експлуатації в конструкціях і комунікаціях на забудовуваній території і поряд з нею.

(2) Необхідно розглянути вірогідність просідання ґрунту, виклика�