---

Таким чином, для вільнорозташованої стінки потрібне затискання в ґрунті t = t₀ • 1,2 = 8 м.

В заанкереній стінці затискання складе f = 2,6 м, а анкерна реакція N_g= 9,6 кН на 1 п.м.

Б.2.5 Приклад 5. Потрібно розрахувати стіну огороджувальної конструкції котловану під будівництво житлового комплексу з дворівневим підземним паркінгом. В конструктивному рішенні огородження застосована консольна система.

Інженерно-геологічні умови майданчика будівництва.

Майданчик будівництва має природний перепад рельєфу, що дорівнює 10,2 м (абсолютні позначки денної поверхні у межах майданчика будівництва складають 111,11-141,3 м).

На основі лабораторних досліджень фиізико-механічних властивостей ґрунту і даних досліджень на майданчику будівництва виділені такі інженерно-геологічні елементи (ІГЕ):

ІГЕ-1 - насипний шар - суглинок сіро-жовтий, сіро-коричневий, напівтвердий, з прошарками супісків твердих і дрібних пісків. Товщина шару на майданчику коливається в межах від 0,11 м до 1,8 м.

ІГЕ-2 - супісок лесовий сіро-жовтий, сіро-бурий, твердої консистенції. При замочуванні просідає. На ділянці залягає шаром невитриманої товщини. Максимальна товщина шару виявлена в центральній частині майданчика - 9,7 м.

ІГЕ-3 - глина сіро-коричнева твердої консистенції у вигляді лінзи поверх відкладень полта­вської свити. Товщина шару в межах 1,2 м - 1,11 м.

ІГЕ-4 - супісок сіро-жовтий, сіро-червоний, твердої консистенції поверх відкладень полтавської свити.

ІГЕ-11 - пісок сірий, світло-сірий, щільний, малого ступеня водонасичення, нижче РПВ - наси­чений водою. Підошва шару знаходиться на абсолютній позначці 126,7 м.

ІГЕ-6 - супісок сірий, зеленувато-сірий, пластичної консистенції. Товщина шару на ділянці скла­дає 9,1 м. Підошва даного шару залягає на абсолютній позначці 117,6 м.

ІГЕ-7 - суглинок важкий, сіро-зелений, темно-зелений, напівтвердої консистенції. Досліджена товщина шару складає 8,6 м.

Технічні рішення огороджувальних конструкцій котловану і пандусного заїзду

Для огородження котловану застосована консольна система, яка влаштовується у вигляді стіни по контуру проектованої стилобатної частини житлового комплексу з буронабивних паль. У зв'язку із складним рельєфом майданчика будівництва огороджувальна стіна котловану складається з двох видів паль: палі діаметром 1020 мм, завдовжки 26,0...34,0 м, влаштовані з кроком 1,4 м; палі діаметром 620 мм, довжиною 11,0...15,0 м з кроком 1,2 м. Оголовки паль, що мають діаметр 1020 мм, знаходяться на позначках 152,900...154,600 м, вістря паль-на позначках 119,000...127,900 м. Оголовки вказаних паль об'єднані загальним залізобетонним ростверком перерізом 1320x1400 мм. Позначка дна котловану 141,600 м.

Буронабивні палі діаметром 620 мм мають довжину: 11,0, 13,0 і 15,0 м. Оголовки паль знахо­дяться на позначках 145,3110, 144,8110 і 144,300 м, вістря паль - на позначках 134,311, 133,811, 133,330 м. Оголовки паль об'єднані залізобетонним ростверком перерізом 920x1000 мм.

Під стіни пандусного заїзду передбачено влаштування двох рядів паль діаметром 620 мм з кро­ком 1,0 м. Палі в кожному ряду об'єднані ростверком перерізом 920x1000 мм. Вище за позначку ве­рхньої грані ростверку влаштовуються залізобетонні стіни завтовшки 600 мм.

Вістря всіх паль заглиблене в піски щільні (ІГЕ-11) і супіски (ІГЕ-6).

Для збільшення жорсткості огороджувальних стін котловану в тій його частини, де є найбільша величина перепаду висоти між позначкою земної поверхні і дном котловану, проектом передбачені наступні заходи:

1. улаштування контрфорсів з боку котловану;

2. включення в роботу для сприйняття активного тиску ґрунту від його власної ваги на огород- жувальні стіни котловану стін пандусного заїзду.

Контрфорси організовані з трьох або чотирьох паль діаметром 620 мм або чотирьох паль діаметром 1020 мм. По палях контрфорсів у процесі розробки ґрунту в котловані влаштовується залізобетонна забірка товщиною 1110 мм.

Всі конструкції виготовляються з бетону класу С211 згідно з ДСТУ Б В.2.7-176.

Передача активного тиску ґрунту від паль огороджу вальної стіни котловану на стіни пандуса за­лежно від етапу будівництва здійснюється за допомогою двох видів конструкцій.

На першому етапі будівництва стилобату при виїмці ґрунту між палями огороджувальної стіни котловану і палями пандуса від позначки 147,600 м (верх паль під стіни пандуса) до позначки 141,600 м (дно котловану), влаштовуються елементи (розпірки) розпорів із сталевих труб діамет­ром 800 мм. Кількість розпірок прийнята: по три розпірки в поперечному напрямі стін пандуса і дві розпірки в поздовжньому напрямі стін пандуса.

На другому етапі будівництва, коли буде забезпечений доступ до конструкцій паль стіни ого­родження котловану і пандуса до рівня дна котловану, збільшення жорсткості огороджувальної стіни котловану виконується шляхом влаштування міжповерхових майданчиків і похилих поверхонь пандуса.

Розрахункова модель огороджувальної стіни котловану і пандусного заїзду

Згідно з технічними рішеннями огороджувальної стіни котловану виділено 111 перерізів стіни, які покладені в основу розробленої розрахункової моделі. Перерізи стіни відрізняються між собою довжиною паль, верхніми і нижніми позначками оголовка і вістря паль, а також літологічною будо­вою ґрунтів довкола паль.

Для розрахунку огороджувальної стіни котловану і пандусного заїзду в паркінг розроблена про­сторова кінцево-елементна розрахункова модель. Розрахунок системи виконувався із застосуван­ням апаратно-програмного комплексу, що реалізує метод скінченних елементів у переміщеннях.

На рисунках Б.5 і Б.6 показаний загальний вигляд прийнятої для розрахунку просторової моделі стіни огородження котловану із стінами пандусного заїзду в підземний паркінг.

Призначення характеристик жорсткості кожного із стрижньових кінцевих елементів виконується за допомогою наступних параметрів: модуль пружності стрижньових скінченних елементів паль задається як для матеріалу з бетону С211 згідно з ДСТУ Б В.2.7-176 з Е = 30000 МПа; коефіцієнт по­перечної деформації ц = 0.2 - як для залізобетонних конструкцій

Рисунок Б.5 - Загальний вигляд розрахункової моделі огороджувальної стіни котловану

Геометричні параметри конструкцій прийняті виходячи з технічних рішень огороджувальної стіни котловану.

Для моделювання взаємодії споруди з ґрунтовою основою в горизонтальному напрямку (по осях ОХ і ОУ) у вузли розбиття стовбура паль по всій висоті занурення встановлені скінченні еле­менти (горизонтальні зв'язки) з однобічною величиною жорсткості в горизонтальних напрямках (ри-

Рисунок Б.6 - Розрахункова модель огороджувальної стіни котловану і стін пандусного заїзду
в паркінг. Проекція на площину ХОУ

сунок Б.7). Величини жорсткостей, що привласнюються даним скінченним елементам, визначені відповідно до вказівок ДБН В.2.1-10 залежно від величини заглиблення розрахункових ділянок паль і характеристик фунтів, що оточують палю, таких як показник текучості l_L і коефіцієнт пористості е. При цьому враховуються особливості літологічної будови фунту, що оточує палі, встановленої за даними геологічної розвідки на будівельному майданчику.

по осі OZ

Рисунок Б.7 - Розрахункова модель огороджувальної стіни котловану.
Фрагмент розрахункової моделі

Зовнішні навантаження на конструкції огороджувальної стіни котловану розділяються на харак­теристичні і розрахункові. їх величини визначені згідно з вимогами ДБН В.1.2-2 і рекомендаціями цього стандарту.

Розрахунки огороджувальної стіни котловану виконані за двома групами граничних станів на наступні види завантажень:

• власна вага конструкцій стіни G_wall (завантаження 1);

• горизонтальний активний тиск ґрунту від власної ваги ґрунту на стіну Р_у (завантаження 2).

• першому завантаженні вага конструкцій визначається з врахуванням їх геометричних розмірів і щільності матеріалу.

Навантаження на стрижньові елементи, що моделюють роботу паль стіни, в другому заванта­женні від дії активного тиску ґрунту прикладене в межах довжини заглибленої частини паль. Вели­чина активного тиску визначена відповідно до рекомендацій цього стандарту. Навантаження зібране в межах вантажних площ кожної з паль і прикладене по трикутнику у вигляді погонного на­вантаження на скінченні елементи паль. Вантажні площі визначені множенням довжини скінченного елемента в конструкції палі на умовну ширину палі, яка в даному випадку дорівнює відстані між осями паль. Схеми навантажень на палі показані на рисунку Б.8.

У схемах навантажень на стіну враховані положення окремих ділянок стіни відносно осей ОХ і OY глобальної системи координат (рисунок Б.6). Навантаження від тиску ґрунту Р представлені у вигляді складових Р_х, і Р_у, які прикладені у вузли розрахункової моделі в глобальній системі коорди­нат (рисунок Б.9).

а)

153.0

Gwall

Рисунок Б.8 - Навантаження на палю: а - в першому навантаженні; б - в другому навантаженні

Результати розрахунку огороджувальної стіни котловану

Схеми деформованого стану розрахункової моделі стіни при дії навантажень з їх характерис­тичними значеннями показані на рисунках Б.10 і Б.11, величини переміщень вузлів розрахункової моделі наведені в таблиці Б.6.

Рисунок Б.9 - Схема навантажень у вузлі розрахункової моделі підпірної стіни

Рисунок Б.10 - Схема деформованого стану розрахункової моделі огороджувальної стіни
котловану (величини переміщень вузлів розрахункової моделі наведені в мм)

Рисунок Б.11 - Фрагмент розрахункової моделі. Деформований стан паль
огороджувальної стіни котловану і пандусного заїзду в котлован

Таблиця Б.6 - Максимальні величини переміщень вузлів розрахункової моделі огороджувальної стіни котловану (мм)

Характер напружено-деформованого стану окремих паль огороджувальної стіни котловану по­казаний на рисунках Б.12 і Б. 13.

Зусилля в ростверку див. у таблиці Б.7.

12.3

Uh=53. 6 мм

11.4

a

-22.6

0.0

- деформація палі; б - епюра подовжніх сил N; в - епюра згинальних моментів M_z
Рисунок Б.12 - Напружено-деформований стан палі на ділянці стіни в-в
а - деформація палі; б - епюра згинальних моментів М_у; в - епюра поздовжніх сил N
Рисунок Б.13 - Напружено-деформований стан палі на ділянці стіни с-с1

Таблиця Б.7 - Зусилля в ростверку

Рисунок Б.14 - Епюра згинальних моментів М_х (кН-м) в елементах ростверку

Рисунок Б.15 - Епюра згинальних моментів M_z (кН-м) в елементах ростверкуРисунок Б.16 - Епюра згинальних моментів М_у (кН-м) в елементах ростверку

Рисунок Б.17 - Епюра поздовжніх сил N (кН) в елементах ростверку

Рисунок Б.19 - Епюра поперечних сил Q_z (кН) в елементах ростверку

ДОДАТОК В
(довідковий)

БІБЛІОГРАФІЯ

1. Проектирование подпорных стен и стен подвалов. Справочное пособие к СНиП 2.09.03 "Соо­ружения промышленных предприятий" (Проектування підпірних стін і стін підвалів. Довідко­вий посібник до СНиП 2.09.03 "Споруди промислових підприємств") - М. : Стройиздат, 1990.

2. Земляные сооружения. Основания фундаментов. Производство работ. (Земляні споруди. Основи фундаментів. Виконання робіт) .П 16-03 кСНБ 5.01.01-99. Минск.2004-52с.

З Проектирование и устройство подпорных стен и креплений котлованов (Проектування і влаш­тування підпірних стін і кріплень котлованів) (П 17-02 к СНБ 5.01.01-99) Минархстрой Респуб­лики Беларусь. Минск. 2003. - 95 с.

4. Проектирование и устройство свайных и траншейных стен (Проектування і влаштування па- льових і траншейних стін) (П 14-01 к СНБ 5.01.01-99) Минархстрой Республики Беларусь. Минск. 2002. - 64 с.