Контактна напруга та бічне тиск ґрунту на підземні та заглиблені споруди
9.8 При розрахунку нормальних та дотичних напруг на контакті ґрунтового масиву та конструкцій підземних та заглиблених споруд (контактні напруги) слід, як правило, використовувати нелінійні моделі механіки суцільних середовищ або нелінійні контактні моделі. Вибір моделей слід здійснювати залежно від виду ґрунтів, а також від особливостей розв'язуваного завдання. Основні класи моделей наведено у додатку М.
1. Для визначення контактної напруги допускається використовувати моделі лінійно-деформованого напівпростору, а також лінійні контактні моделі.
2. При використанні спеціалізованих програм для ЕОМ результати розрахунків мають бути зіставлені з розрахунками за замкнутими формулами.
9.9 При відповідному обґрунтуванні у розрахунках допускається використання методів, у яких тиск ґрунтів на конструкції підземних споруд розглядається як сума заданого активного тиску та реактивної відсічі основи.
9.10 При використанні методів розрахунку, зазначених у п.9.9, значення активного тиску ґрунту на конструкції підземних споруд слід визначати в залежності від інженерно-геологічної будови майданчика, способу зведення споруди, глибини її закладення, габаритів та конструктивних особливостей споруди. У цьому випадку вертикальний тиск ґрунту слід визначати за вказівками СНіП 2.05.03.
При проектуванні підземних споруд у насипі або широкому котловані із зворотним засипанням слід враховувати можливість перевищення вертикальним тиском ґрунту значень побутового тиску ґрунту.
9.11 Бічний тиск ґрунту на конструкції підземних споруд, що влаштовуються відкритим способом, слід визначати в залежності від інженерно-геологічної та гідрогеологічної будови майданчика зврахуванням зовнішніх навантажень на ґрунтовий масив, можливих переміщень та деформацій конструкцій, а також порядку та технології виконання робіт з влаштування конструкцій.
Залежність значень бічного тиску ґрунту від величини горизонтальних зсувів конструкцій допускається приймати відповідно до додатка Н.
Значення активного тискуpa, бічного тиску ґрунту в стані спокоюpoта пасивного тискуppдопускається визначати відповідно до вимог СНиП 2.06.07.
Значення реактивного тиску ґрунту слід визначати відповідно до вказівок п.9.8.
10. Підпірні стіни та огородження котлованів
10.1 Підпірні стіни та огородження котлованів в залежності від конструкції поділяються на:
- гравітаційні, стійкість яких забезпечується власною вагою конструкцій та ґрунту засипки. До гравітаційних відносяться масивні, кутові та комірчасті підпірні стіни;
- гнучкі, стійкість яких забезпечується закладенням у ґрунтовому масиві, анкерними та розпірними конструкціями. До гнучких відносяться "стіни в грунті", шпунтові та пальові огородження;
- комбіновані, що є поєднанням першого і другого видів.
10.2 При розрахунку підпірних стін та огорож котлованів по першій групі граничних станів виконуються такі розрахунки:
- стійкості положення стіни проти зсуву, перекидання та повороту;
- стійкості, несучої здатності та місцевої міцності основи;
- міцності елементів конструкцій та вузлів з'єднання;
- несучої здатності та міцності анкерних елементів;
- стійкості та міцності розпірних елементів;
- фільтраційної стійкості основи.
У другій групі граничнихстанів виконуються такі розрахунки:
- основи, підпірних стін та їх конструктивних елементів за деформаціями;
- елементів конструкцій стін з розкриття тріщин.
При проектуванні підпірних стін, що влаштовуються способом "стіна в ґрунті", слід виконувати розрахунок стійкості стінок траншеї, заповненої тиксотропним розчином.
При проектуванні підпірних стін, що влаштовуються з шпунтових елементів, що окремо стоять, слід виконувати розрахунок міцності основи на продавлювання грунту.
10.3 При проектуванні підпірних стін та огорож котлованів слід враховувати:
- технологічні особливості зведення та послідовність технологічних операцій;
- необхідність влаштування пристінного дренажу, використання анкерних чи розпірних конструкцій;
- можливість змін фізико-механічних характеристик ґрунтів, пов'язаних із процесами буріння, забивання та іншими технологічними впливами;
- Необхідність забезпечення необхідної водонепроникності конструкції;
- Необхідність передачі на конструкцію вертикальних навантажень;
- можливість застосування конструктивних рішень та заходів щодо зниження величин тисків на підпірні стіни (розвантажувальних елементів, геотекстильних матеріалів, армованого ґрунту та ін.).
10.4 Глибина закладання підпірних стін має визначатися статичними розрахунками.
При проектуванні підпірних стін у водонасичених ґрунтах глибину закладання стіни слід призначати з урахуванням можливості її загортання у водотривкий шар з метою забезпечення виконання робіт з екскавації ґрунту без застосування заходів щодо водовідливу або водозниження.
10.5 При проектуванні підпірних стін, що влаштовуються зі зворотним засипанням ґрунту, розрахункові значенняхарактеристик ґрунтів зворотного засипання (питомої ваги ', кута внутрішнього тертя 'та питомого зчепленняc'), ущільнених до 0,95 від їх густини в природному докладення, допускається встановлювати за розрахунковими характеристиками тих же ґрунтів у природному додаванні (, ,c) відповідно до наступних залежностей:
10.6 При визначенні контактної напруги та бічного тиску ґрунту на підпірні стіни та огородження котлованів слід враховувати:
- зовнішні навантаження і впливу на ґрунтовий масив, такі як привантаження від матеріалів, що складуються, навантаження від будівельних механізмів, транспортне навантаження на проїжджій частині, навантаження, що передається через фундаменти прилеглих будівель і споруд, тощо;
- відхилення граней підпірної стінки від вертикалі;
- нахил поверхні ґрунту, нерівності рельєфу та відхилення меж інженерно-геологічних елементів від горизонталі;
- можливість влаштування берм та укосів у котловані в процесі виконання робіт;
- характеристики міцності на контакті стіна-грунтовий масив;
- деформаційні характеристики підпірної стіни, анкерних та розпірних елементів;
- Порядок виконання робіт;
- можливість перебору ґрунту в процесі екскавації;
- додатковий тиск на підпірні стіни, викликані пученням, набуханням ґрунтів, а також проведенням робіт з нагнітання в ґрунт розчинів, тампонажу та ін.;
- температурні та динамічні (вібраційні) впливи.
10.7 Сили тертя та зчеплення на контакті стіна-грунтовий масив повинні визначатися залежно від:
- значень міцності грунту;
- Гідрогеологічних умов майданчика;
- якості поверхні контакту та матеріалу підпірноїконструкції;
- напрями та значень переміщень стіни;
- технології влаштування стіни;
- можливості огороджувальної конструкції приймати вертикальні навантаження.
За відсутності експериментальних досліджень у розрахунках за першою та другою групами граничних станів допускається приймати наступні розрахункові значення характеристик міцності на контакті стіна-грунтовий масив:
- кут тертя ґрунту за матеріалом стіни k= k, де - кут внутрішнього тертя ґрунту, k- коефіцієнт умов роботи, що приймається за таблицею 10.1.
Технологія пристрою та особливі умови
Монолітні гравітаційні стіни та гнучкі стіни, бетоновані насухо
Монолітні гнучкі стіни, бетоновані під глинистим розчином у ґрунтах природної вологості.
Збірні гравітаційні стіни
Монолітні гнучкі стіни, бетоновані підглинистим розчином у водонасичених ґрунтах. Збірні гнучкі стіни, що влаштовуються під глинистим розчином у будь-яких ґрунтах.