а, б - стіни шпунтові, пальові чи траншейні з анкерами (тимчасові); в - стіни пальові багаторядні з анкерами (тимчасові); г- стіни у вигляді козлових пальових систем (постійні)
1 - стіни; 2 - анкери; 3 - палі вертикальні; 4 - палі нахилені; 5 - ростверки; 6 - екрани
Рисунок 6.4 - Утримуючі стіни у ґрунті
Тимчасові конструкції стін у ґрунті, вказані у 6.12-6.13 цього стандарту, підпірні стіни з ґрунту, армованого горизонтальними елементами, утримуючі споруди, виготовлені з елементів за бурозмішувальними чи джет-технологіями, а також комірчасті, шпунтові (у т.ч. із сталевих гофрованих панелей), з оболонок і конструкції з утримуючими елементами (анкерами) у ґрунті, які працюють на розтягування, не можуть використовуватись як постійні підпірні стіни і в цьому стандарті не розглядаються.
Ці конструкції наведені у ДСТУ-Н Б В.2.1-32.
Підпірні стіни та утримуючі протизсувні споруди рекомендується виконувати з бурових паль.
Конструкцію стіни з бурових паль вибирають залежно від призначення проектованої споруди, характеру і величини навантажень, гідрогеологічних і інженерно-геологічних умов району будівництва, планувальних позначок місцевості та інших чинників.
Конфігурацію споруди в плані визначають її призначенням і розташуванням.
Глибину закладання бурових паль в ґрунті призначають залежно від інженерно-геологічних умов, розрахункових навантажень і прийнятої конструкції споруди.
Утримуючі протизсувні споруди з бурових паль залежно від розміщення паль в плані можуть бути:
однорядними з переривчасто розташованими палями - при порівняно невеликих величинах тиску ґрунту на споруду. Відстань між палями визначають за розрахунком на горизонтальні деформації, стійкість стіни і продавлювання ґрунту між палями. При розташуванні паль без проміжків можливе виникнення баражного ефекту і підняття рівня підземних вод;
дворядними - при великих величинах тиску ґрунту і необхідності не перегороджувати фільтраційний потік;
у вигляді кущів - під стояки або окремі опори;
трирядними - за доцільності, доведеної їх розрахунком.
Примітка. Застосування стін з розташуванням паль більше ніж у три ряди не рекомендується.
Види підпірних стін і утримуючих протизсувних споруд з використанням бурових паль наведені на рисунках 6.5-6.20.
1 - об'єднуючий ростверк; 2 - засипка; 3 - палі; 4 - залізобетонна закидка
Рисунок 6.5 - Однорядна підпірна стіна з бурових паль, об'єднаних ростверком
1 - залізобетонна закидка; 2 - палі; 3 - засипка; 4 - ростверк
Рисунок 6.6 - Підпірна стіна, що зводиться на однорядних бурових палях, об'єднаних ростверком
1 - залізобетонна закидка; 2 - ростверк; 3 - палі; 4 - тяги-зв'язки; 5 - анкерні палі
Рисунок 6.7 - Підпірна стіна, що зводиться на дворядних бурових палях, об'єднаних ростверком
1 - об'єднуючий ростверк; 2 - пальовий ряд; 3 - палі
Рисунок 6.8 - Пальова огороджувальна конструкція з однорядних бурових паль,
об'єднаних ростверком
1 - залізобетонна закидка; 2 - палі; 3 - анкери
Рисунок 6.9 - Однорядна підпірна стіна з бурових паль з ростверком і тимчасовими анкерами
1 - об'єднуючий ростверк; 2 - залізобетонна закидка; 3 - пальовий ряд; 4 - палі; 5 - горизонтальні тяги-зв'яз- ки-розпірки; 6 - анкерні елементи; 7 - вертикальні анкери
Рисунок 6.10 - Однорядна підпірна стіна з бурових паль з ростверками і постійними
вертикальними анкерами
1
1 - буронабивні палі; 2 - ґрунтонабивні палі
Рисунок 6.11 - Пальова огороджувальна конструкція з однорядних бурових паль і системи ґрунтонабивних паль
1 2
1 - ростверк у вигляді ферми; 2 - палі
Рисунок 6.12 - Пальова огороджувальна конструкція з дворядних паль,
об'єднаних ростверком у вигляді фермиРисунок 6.13 - Двоярусна пальова огороджувальна конструкція з дворядних бурових паль, об'єднаних ростверками і зв'язками
1 - об'єднуючий ростверк; 2 - палі; 3 - лінія ковзання
Рисунок 6.14 - Двоярусна пальова огороджувальна конструкція без зв'язок
1 - об'єднуючий ростверк; 2 - палі
Рисунок 6.15- Підпірна стіна з трирядних бурових паль, об'єднаних ростверком
1 - об'єднуючий ростверк; 2 - тяги - зв'язки-розпірки; 3 - палі; 4 - вертикальні анкерні палі
Рисунок 6.16 - Підпірна стіна з дворядних паль, об'єднаних ростверком з анкерними палями
1
1 - об'єднуючий ростверк; 2 - бурові палі; 3 - арочний елемент між ростверками; 4 - палі ґрунтобетонні анкеру юч і
Рисунок 6.17 - Утримуюча протизсувна споруда з бурових паль з арочним заповненням між ними
1 - фігурні ростверки; 2 - палі; 3 - об'єднуючий елемент ростверку
Рисунок 6.18 - Утримуючі протизсувні споруди з трьох окремих пальових стрічок
1 - об'єднуючий ростверк; 2 - палі
Рисунок 6.19 - Утримуюча протизсувна споруда з двох окремих пальових стрічок
1 - монолітна залізобетонна закидка; 2 - тяги - зв'язки-розпірки; 3 - вертикальні анкерні палі; 4 - підпірна стіна; 5 - об'єднуючий ростверк; 6 - протизсувна утримуюча споруда; 7 - палі; 8 - лінія ковзання
Рисунок 6.20 - Утримуюча протизсувна споруда з системи підпірних стін,
об'єднаних зв'язками-розпірками з анкерами
Протизсувні споруди з анкерами слід проектувати з метою забезпечення їх стійкості, зменшення величин згинальних моментів, поперечних сил і деформацій.
Для протизсувних споруд застосовують анкери постійні і тимчасові. Постійні анкери, як правило, вертикальні зі зв'язками-розпірками, призначені для роботи в період будівництва і експлуатації споруд, а тимчасові, як правило, похилі бурові з анкеруванням у ґрунті (рисунок 6.4) - лише в період влаштування споруди.
Вид анкерів (вертикальні, похилі, бурові, забивні і інші) слід призначати на основі техніко-економічного порівняння різних варіантів виходячи з інженерно-геологічних умов майданчика будівництва, виробництва робіт, забезпеченості підрядної будівельної організації необхідними механізмами і устаткуванням.
Корені анкерів слід розташовувати за межами можливої призми обвалення ґрунту - для підпірних стін або в масиві ґрунту, що не зміщується, - для протизсувних споруд.
Бурові анкери можна застосовувати в різних ґрунтових умовах, у тому числі в ґрунтах з твердими включеннями.
Ін'єкційні анкери слід застосовувати в піщаних ґрунтах, а з розбурюваним розширенням - в глинистих. Анкери циліндрові і з камуфлетним розширенням можна влаштовувати в піщаних і глинистих ґрунтах.
Несуча здатність анкера за властивостями ґрунту підвищується закріпленням ґрунтового масиву в робочій зоні, довжина якої визначається розрахунком і становить, як правило, 4-6 м.
Для закріплення ґрунту в нижню частину свердловини для анкера подають під тиском цементний розчин. Робочу зону анкера відокремлюють пробкою від його верхньої частини для створення надлишкового тиску і запобігання витоку розчину.
Анкери з розширенням розділяються на такі, що мають розширювач, який входить в конструкцію анкера, і анкери з розбурюваним розширенням. Перші анкери застосовуються переважно в піщаних ґрунтах, другі - лише в глинистих і скельних.
Анкерні тяги можуть виготовлятися із стрижньової, дротяної, прядевої і канатної арматури. Для постійних конструкцій тяги-зв'язки повинні бути обетоновані для захисту від корозії.
Буронабивні палі підпірних стін слід, як правило, об'єднувати ростверками.
Конструкцію сполучення паль з ростверком вибирають залежно від характеру і величин навантажень, кількості рядів паль у напрямі дії навантажень.
При одному ряду паль у напрямі дії навантаження конструкція сполучення паль з ростверком практично не впливає на роботу підпірної споруди.
Для зменшення зусиль в палях і горизонтальних переміщень підпірних споруд рекомендується застосовувати жорстке сполучення паль з ростверком.
Перетин несучих конструкцій споруд визначають розрахунком. При проектуванні у складних інженерно-геологічних умовах слід віддавати перевагу буронабивним палям великого діаметра.
Армування паль проектується: по периметру палі - з рівномірно розподіленим розташуванням арматури і з зосередженим несиметричним розташуванням; по довжині армування палі може бути: на всю довжину, з укороченим арматурним каркасом, з обірваними арматурними стрижнями. Армування виконується відповідно до епюр згинальних моментів (рисунки 6.21 і 6.22).
a - з армуванням по всій довжині палі; б - з укороченим арматурним каркасом; в - з обірваними арматурними стрижнями
Рисунок 6.21 - Буронабивні палі з рівномірно розподіленим армуванням
а - з армуванням по всій довжині палі; б - з укороченим арматурним каркасом; в - з обірваними арматурними стрижнями
Рисунок 6. 22 - Буронабивні палі із зосередженим несиметричним армуванням
ВИХІДНІ ДАНІ ДЛЯ ПРОЕКТУВАННЯ І РОЗРАХУНКІВ ПІДПІРНИХ СТІН
Залежно від прийнятого конструктивного рішення підпірні стіни можуть зводитися з матеріалів, вказаних у 6.3.
Вибір конструктивного матеріалу обумовлюється розрахунковим обґрунтуванням щодо несучої здатності і деформативності згідно з вимогами ДБН В 2.1-10 та ДБН В 1.1-3, техніко-еко- номічними міркуваннями, вимогами довговічності, умовами виконання робіт, наявністю місцевих будівельних матеріалів і засобів механізації.
Для бетонних і залізобетонних конструкцій рекомендується застосовувати бетони за міцністю не нижче класу С 16/20 відповідно до ДСТУ Б В.2.7-176.
Для конструкцій, що піддаються поперемінному заморожуванню і відтаванню, в проекті має бути обумовлена марка бетону за морозостійкістю і водонепроникністю. Проектна марка бетону встановлюється залежно від температурного режиму, що виникає при експлуатації споруди, і значень розрахункових зимових температур зовнішнього повітря в районі будівництва і приймають згідно з вимогами проектування залізобетонних конструкцій згідно з ДБН В.2.6.
Примітка. Розрахункова зимова температура зовнішнього повітря приймається як середня температура повітря найбільш холодної п'ятиденки в районі будівництва.
Попередньо напружені збірні і тонкостінні залізобетонні конструкції слід проектувати з бетонів класу не нижче С 20/25.
Для бетонної підготовки застосовують бетон класу С 8/10.
Вимоги до підпірних стін з бутобетону за міцністю і морозостійкістю ті ж, що і до бетонних та залізобетонних конструкцій.
Армування залізобетонних конструкцій виконується згідно з вимогами на проектування залізобетонних конструкцій у відповідності з розрахунковими даними щодо епюр згинальних моментів і поперечних сил.
Підпірні стіни з бурових паль і утримуючі заглиблені інженерні споруди з паль, що розраховуються за принципами підпірних стін, які розташовані на схилах, повинні проектуватися з дотриманням вимог ДБН В.1.1-3 та ДБН В.2.1-10.
Проектування підпірних стін виконують на основі ретельно проведених комплексних топографічних, інженерно-геологічних і гідрогеологічних вишукувань, а також визначень фізико-ме- ханічних властивостей ґрунтів ділянки будівництва згідно з робочою програмою в об'ємі, передбаченому нормативними документами на інженерні вишукування згідно з ДБН А.2.1-1 з урахуванням рекомендацій цього розділу стандарту.
Інженерно-геологічні вишукування, що проводяться для визначення величин тиску, мають бути виконані з врахуванням особливостей, пов'язаних із здобуттям достовірних даних щодо стійкості схилу з урахуванням прогнозу у часі, геологічної будові зсувного схилу, гідрогеологічних умов зсувної ділянки, фізико-механічних властивостей ґрунтів підстильної товщі і зсувного тіла в їх природному стані.
У комплекс інженерних вишукувань, що проводяться на зсувних і зсувонебезпечних ділянках для обґрунтування проектних рішень підпірних стін і протизсувних заходів, входять:
топогеодезичні вишукування, в результаті виконання яких має бути створене висотно-планове знімальне обґрунтування, отримані топографічні плани зсувної ділянки в масштабах від 1:1000 до 1:500, на основі яких мають бути винесені в натуру всі запроектовані розвідувальні виробки, точки геологічних і геофізичних випробувань і точки стаціонарних наглядових станцій;
інженерно-геологічні вишукування, що включають інженерно-геологічну рекогносцировку, інженерно-геодезичну зйомку, інженерно-геологічну розвідку і інженерно-геологічні випробування.
В результаті виконання детальних інженерно-геологічних вишукувань на зсувних і зсувонебезпечних ділянках мають бути отримані матеріали, що дозволяють із заданою точністю встановити контур зсувного тіла як по глибині залягання, так і по площі його поширення, літологічні розрізи і склад ґрунтів зсувного тіла і підстильної товщі, а також їх характеристики міцності і деформатив- ності;
