Проектирование и строительство нормативно-методические документы arrow Искусственные сооружения на дорогах arrow Рекомендации Рекомендации по расчету местной устойчивости грунтового основания плитной защиты откос  
20.09.2018
    
Рекомендации Рекомендации по расчету местной устойчивости грунтового основания плитной защиты откос

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

 

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО РАСЧЕТУ МЕСТНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ГРУНТОВОГО ОСНОВАНИЯ ПЛИТНОЙ ЗАЩИТЫ ОТКОСОВ ПРИ ВОЛНОВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ

Согласовано Главным техническим управлением

МОСКВА 1977

СОДЕРЖАНИЕ

 TOC o "1-2" p " " h z ПРЕДИСЛОВИЕ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА МЕСТНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

3. РАСЧЕТНЫЕ ПЛОСКОСТИ СКОЛЬЖЕНИЯ

4. РАСЧЕТНЫЕ НАГРУЗКИ

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ

Приложение 1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ДИНАМИЧНОСТИ И РАСЧЕТНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ПОСТЕЛИ

Приложение 2 ПРИМЕР РАСЧЕТА МЕСТНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

Заданные величины

Определение расчетных плоскостей скольжения

Определение статических нагрузок

Определение динамических нагрузок

Определение устойчивости

ПРЕДИСЛОВИЕ

В условиях волнового воздействия наиболее распространенным видом защиты откосов земляных сооружений являются покрытия из железобетонных плит. Разрушение плитной защиты часто происходит по причине потери устойчивости грунта основания плит.

Настоящие Рекомендации позволяют рассчитать устойчивость грунта под плитой, нарушаемую ударами волн. В основу методики положены натурные и экспериментальные работы, проведенные в ЦНИИСе в течение ряда лет.

В отличие от выпушенных в 1968 г. "Методических указаний по расчету устойчивости плит и подстилающего песчаного слоя" настоящие Рекомендации дают новый подход к решению задачи. Этот подход в большей мере соответствует сущности явления нарушения устойчивости, при его использовании исключается необходимость производства нестандартных виброкомпрессионных испытаний грунтов сооружения.

Рекомендации составлены в лаборатории постройки речных сооружений отделения гидротехнических сооружений ЦНИИСа кандидатами техн. наук И.А. Ярославцевым и В.В. Крыловым.

Замечания и предложения направлять по адресу: 129329 Москва, Игарский проезд 2, ЦНИИС.

Замдиректора института

Г.Д. ХАСХАЧИХ

Руководитель отделения гидротехнических сооружений

К.Д. ЛАДЫЧЕНКО

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Рекомендациями следует пользоваться при проектировании плитной защиты безнапорных откосов земляных сооружений, сложенных песчаными грунтами и легкой супесью. Методика может быть использована при расчете сооружений с откосами, имеющими крутизну от 1:2 до 1:4, которые защищены плитами, лежащими на щебеночной подготовке или без нее. При этом толщина подготовки не должна превышать 20 см, а площадь открытых швов плит не должна быть больше 3 % общей поверхности.

1.2. В основу методики расчета положено условие местной устойчивости прилегающих к плитному покрытию объемов грунта. Потеря устойчивости происходит в результате действия сил, возникающих в грунтовой массе при ударах волн, и реализуется в виде подвижек и выпора грунта.

1.3. Расчет устойчивости грунтового основания не исключает необходимости проведения других расчетов в соответствии с действующими нормативными документами.

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА МЕСТНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

2.1. Волнение должно быть охарактеризовано расчетной высотой волны h, м, и ее расчетной длиной λ, м, определяемыми в соответствии с главой СНиП "Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)".

2.2. Грунтовое сооружение должно быть охарактеризовано:

видом грунта, из которого оно возведено, и его гранулометрическим составом. Вид песчаного грунта определяется по табл. 2 гл СНиП "Основания зданий и сооружений".

Примечание. Для сооружений, возводимых способом гидромеханизации, следует учитывать обогащение карьерного грунта, за счет уноса мелких фракций.

крутизной откоса, задаваемой его углом к горизонту α и его котангенсом m;

прочностными и деформационными характеристиками грунтов сооружения в районе откосной плоскости: углом внутреннего трения φгр и динамическим модулем упругости водонасыщенного грунта Eгр, тс/м2.

Учитывая малую плотность грунта в его объемах, непосредственно примыкающих к лицевой плоскости откоса, и специфику знакопеременной волновой нагрузки, вызывающую разуплотнение грунта, расчетные значения φгр и Eгр следует принимать по табл. 1.

Таблица 1

Вид грунта

φгр, град

Eгр, тс/м2

Пески гравелистые и крупные

34-36

5500

Пески средней крупности

32-34

4800

Пески мелкие

28-30

4000

Пески пылеватые

26-27

3200

Супесь

21-24

4000

Примечания.

1. Меньшие значения углов следует брать для грунтов однородного состава, где . Здесь d60 и d10 диаметр частиц, меньше которого в грунте содержится по весу соответственно 60 и 10 % частиц;

2. При предусмотренном проектом перемыве профиля сооружения с последующей сплошной срезкой грунта по откосной плоскости толщиною не менее 1 м значения φгр берутся наибольшими по табл. 1 для данного вида грунта;

3. При наличии щебеночной подготовки толщиной δщ = 15-20 см значения Eгр следует увеличивать на 15-20 % (кроме гравелистых и крупных песков).

2.3. Плитное покрытие и его щебеночная подготовка должны быть охарактеризованы: толщиной плиты δпл, м; толщиной щебеночной подготовки δщ, м, объемным весом плиты γпл, тс/м3; модулем упругости плиты Епл, тс/м2; длиной плиты в направлении нормали к урезу воды Впл, м.

2.4. Значения γпл и Епл для железобетонных конструкций следует брать по табл. 5 и 6 гл. СНиП "Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений. Нормы проектирования".

Примечание. Предусмотренная указанной главой СНиП возможность уменьшения значений Епл из-за трещин бетона должна приниматься во внимание в случае неравномерной осадки сооружения. Последнее следует ожидать при высоте сооружения более 3м, если разрыв во времени между отсыпкой сооружения и укладкой плит менее года. При устройстве насыпи средствами гидромеханизации неравномерность осадки учитывать не следует.

2.5. Значения γпл и Епл для плит из цементогрунта и иных грунтовых смесей следует брать по данным лабораторных испытаний.

Ориентировочные значения Епл и γпл для гидротехнического цементогрунта будут

Ецг = (0,8÷1)·105 тс/м2;

γцг = 2,00 тс/м3.

3. РАСЧЕТНЫЕ ПЛОСКОСТИ СКОЛЬЖЕНИЯ

3.1. Расчетные (наиболее опасные) плоскости скольжения, по которым может произойти выпор грунта, определяют графоаналитическим методом в соответствии со схемой, представленной на рисунке. На схеме наклонной линией крутизною m изображена поверхность подготовки, а при ее отсутствии - поверхность грунта.

Схема построения плоскостей скольжения и эпюр нагрузок:

СК - поверхность подготовки, а при ее отсутствии - поверхность грунта; ОАВС - следы расчетных плоскостей скольжения; NT - эпюра ударного давления на грунт; СКМ - эпюра дефицита давления; 1, 2, 3 - отсеки клина выпора (заштрихованная часть площади сечения соответственно щебеночной подготовки и грунта третьего отсека в пределах действия эпюры ударного давления)

3.2. Характерные точки и участки линии ОАВС отыскивают следующим образом.

а) расположенные на прямой СК точки С и О соответствуют: точка С - критической глубине, а точка О - глубине расположения максимальной ординаты ударного давления. Эти глубины определяют:

Hкр = Kнh;

(1)

Zz = Kzh.

(2)

Коэффициенты Kн и Kz, величина которых определяется пологостью волны  и крутизной откоса m, находят по табл. 2;

б) линия ОА составляет, с откосом угол 45°;

в) линия СВ горизонтальная;

г) точки А и В находятся на пересечении указанных линий с лучами ЕА и ЕВ, составляющих с плоскостью откоса углы соответственно 45°+φгр и 90° - α-φгр (см. рисунок);

д) кривая, сопрягающая отрезки ОА и ВС, является логарифмической спиралью.

Примечание. Поскольку необходимые для расчета устойчивости величины по отсеку 2 находятся далее аналитически, сопрягающая кривая АВ при выполнении масштабной схемы, (см. рисунок) может быть изображена произвольно.

3.3. Точка Е расположена на плоскости откоса на расстоянии 1 от точки О:

1 = K1L,

(3)

Где K1 - коэффициент, в зависимости от m и φгр определяется по таблицам 3-7;

L - расстояние по откосу между точками О и С:

(4)

Значения α, sinα и cosα приведены в табл. 3-7.

3.4. Из точек А и В на линию откоса опускают перпендикуляры и по масштабу определяют их длины h1 и h3, а также 2, 3, 1щ, 2щ (1щ,2щ - протяженность по отсекам соответственно 1 и 2 нижней границы слоя щебня).

Таблица 2

m

Коэффициенты

λ/h

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

2

Kн

0,789

0,818

0,846

0,875

0,904

0,933

0,961

0,990

1,019

1,048

1,076

1,105

1,134

1,163

Kz

0,022

0,023

0,027

0,034

0,042

0,051

0,061

0,071

0,082

0,094

0,105

0,117

0,130

0,142

Ka

0,317

0,332

0,343

0,351

0,359

0,365

0,370

0,374

0,378

0,381

0,384

0,387

0,389

0,391

Kp

1,149

1,145

1,148

1,156

1,167

1,181

1,197

1,215

1,234

1,253

1,274

1,296

1,318

1,340

Kd

0,324

0,357

0,388

0,420

0,451

0,482

0,512

0,543

0,574

0,604

0,634

0,664

0,695

0,725

2,5

Kн

0,732

0,759

0,785

0,812

0,839

0,865

0,892

0,919

0,945

0,972

0,999

1,025

1,052

1,079

Kz

0,125

0,127

0,131

0,137

0,145

0,154

0,165

0,176

0,187

0,195

0,212

0,224

0,237

0,250

Ka

0,335

0,349

0,360

0,369

0,376

0,383

0,388

0,392

0,396

0,399

0,402

0,405

0,407

0,409

Kp

1,087

1,091

1,100

1,113

1,128

1,145

1,164

1,184

1,206

1,228

1,250

1,273

1,297

1,321

Kd

0,256

0,289

0,320

0,351

0,382

0,411

0,441

0,470

0,499

0,528

0,557

0,585

0,614

0,643

3

Kн

0,701

0,727

0,752

0,778

0,803

0,829

0,854

0,880

0,906

0,931

0,957

0,982

1,008

1,033

Kz

0,206

0,207

0,211

0,218

0,226

0,236

0,246

0,258

0,270

0,282

0,295

'>

Документ сокращен, так как он очень большой. Для просмотра полной версии этого документа пройдите по ссылке Бесплатный заказ нужного документа

 
< Пред.   След. >
Полезное: