СП 287.1325800.2016 Действует

(рекомендуемое)

Дренажные устройства

В.1 Для снятия подпора грунтовых вод с конструкции сооружения при засыпке пазух несвязным грунтом в конструкцию сооружения следует включать щебеночный (гравийный) дренаж с водоотводами в сторону акватории. Назначение дренажа – пропускать воду и предотвращать вымывание грунта засыпки.

В.2 Гранулометрический состав материала дренажа подбирают из условия, чтобы размеры частиц самой мелкой его фракции в три-четыре раза превышали размеры удерживаемых частиц грунта.

В.3 Конструкцию дренажной призмы выбирают в зависимости от грунта обратной засыпки.

Рекомендуемая конструкция дренажной призмы при выполнении обратной засыпки мелким песком представлена на рисунке В.1, а.

а)а)б)б)

1 – мелкозернистый песок; 2 – среднезернистый песок; 3 – гравелистый песок; 4 – щебень из смеси фракций 40+70 мм – 30 %; 3+10 мм – 40 %; 5 – камень 15+20 см; 6 – дренажная призма; 7 – стальной шпунт; 8 – железобетонный оголовок; 9 – водовыпуск; 10 – средний уровень воды; 11 – железобетонная свая-оболочка; 12 – уплотнение шва из досок с заполнением бетоном; 13 – низкий уровень воды

Рисунок В.1 – Схемы дренажных устройств при выполнении обратной засыпки мелким песком (а) и расположении дренажной призмы за стенкой (б)

При выполнении обратной засыпки среднезернистым песком в конструкции дренажной призмы на рисунке В.1, а, следует исключить слой 2.

При выполнении обратной засыпки крупнозернистым песком в конструкции дренажной призмы на рисунке В.1, а, следует исключить слои 2 и 3.

При засыпке скальным грунтом гранулометрический состав дренажного фильтра следует подбирать таким образом, чтобы он удерживал самую мелкую фракцию скального грунта.

В.4 Боковые и верхние фильтрующие слои дренажной призмы, отсыпаемые из одной фракции, должны иметь толщину не менее 25 см, а слои из смешанного щебня – не менее 50 см.

В.5 Дренажная призма устраивается непрерывной вдоль линии кордона, непосредственно за лицевой стенкой. Схемы расположения дренажной призмы за стенкой приведены на рисунке В.1, б. Водоотводные отверстия в лицевой стенке следует располагать со следующим шагом:

- в безливных морях при ожидаемом подпоре грунтовых вод до 1 м относительно расчетного уровня воды – приблизительно 10 м, при подпоре более 1 м – приблизительно 5 м;

- в ливных морях с амплитудой колебаний уровня более 2 м – приблизительно 3 м.

Водоотводные отверстия рекомендуется располагать ниже среднего уровня воды в безливных морях или среднего уровня воды при отливе в ливных морях, но не выше 0,5 м над расчетным уровнем.

Приложение Г

(рекомендуемое)

Определение бокового давления грунта на стенку

Г.1 Интенсивность горизонтальной составляющей активного давления грунта ра при плоской поверхности грунта определяют по формуле

| (Г.1)

где рaгр – интенсивность горизонтальной составляющей активного давления от веса грунта, кПа, определяемая по Г.2;

раq – интенсивность горизонтальной составляющей активного давления от равномерно распределенных нагрузок, расположенных на территории причала, кПа, определяемая по Г.5.

Г.2 Интенсивность горизонтальной составляющей активного давления рагр от веса грунта определяют по формуле

| (Г.2)

где qz – интенсивность вертикального давления грунта, кПа, определяемая по Г.3;

a – коэффициент горизонтальной составляющей активного давления грунта, определяемый по Г.4;

с – удельное сцепление грунта, кПа;

ac – коэффициент горизонтальной составляющей активного давления грунта от сил сцепления, определяемый по Г.4.

П р и м е ч а н и е – В случаях, когда произведение cac больше произведения qz∙а, величину рагр на данном участке принимают равной нулю.

Г.3 Интенсивность вертикального давления грунта qz определяют по формуле

| (Г.3)

где i – порядковый номер слоя грунта с одинаковыми физико-механическими характеристиками в пределах высоты стенки;

i – удельный вес i-го слоя грунта, кН/м3;

z – текущая координата по высоте стенки, м;

hi – высота i-го слоя, м;

– интенсивность вертикального давления грунта вышележащих слоев, кПа.

Г.4 Коэффициенты горизонтальной составляющей активного давления грунта а и ас рекомендуется определять в соответствии с требованиями СП 101.13330, по формулам:

| (Г.4)

| (Г.5)

где

| (Г.6)

| (Г.7)

| (Г.8)

здесь – угол трения грунта по расчетной плоскости, град, принимаемый не более 0,667 для расчетной плоскости, проходящей на контакте грунта с сооружением, или = при плоскости, проходящей в грунте, но не более 30°;

– угол внутреннего трения грунта, град;

– угол наклона расчетной плоскости стенки к вертикали, град, принимаемый со знаком «минус» при наклоне стенки на грунт;

– угол наклона поверхности грунта к горизонтали, град, принимаемый со знаком «плюс» при повышении отметки территории.

При горизонтальной поверхности грунта ( = 0) и вертикальной расчетной плоскости ( = 0) коэффициенты горизонтальной составляющей активного давления грунта и следует принимать по таблице Г.1.

Т а б л и ц а Г.1 – Коэффициенты горизонтальной составляющей активного давления грунта

, град | а | ас | =0 | = 0,5 | = 0,667 | = | = 0 | = 0,5 | = 0,667 | = 1 | 0,97 | 0,96 | 0,96 | 0,95 | 1,97 | 2,39 | 2,51 | 2,74 2 | 0,93 | 0,92 | 0,91 | 0,91 | 1,93 | 2,33 | 2,45 | 2,66 3 | 0,90 | 0,88 | 0,88 | 0,86 | 1,90 | 2,28 | 2,38 | 2,58 4 | 0,87 | 0,84 | 0,84 | 0,82 | 1,87 | 2,22 | 2,32 | 2,51 5 | 0,84 | 0,81 | 0,80 | 0,79 | 1,83 | 2,17 | 2,26 | 2,44 6 | 0,81 | 0,78 | 0,77 | 0,75 | 1,80 | 2,12 | 2,21 | 2,37 7 | 0,78 | 0,75 | 0,74 | 0,72 | 1,77 | 2,07 | 2,15 | 2,31 8 | 0,76 | 0,72 | 0,70 | 0,68 | 1,74 | 2,02 | 2,10 | 2,24 9 | 0,73 | 0,69 | 0,68 | 0,65 | 1,71 | 1,97 | 2,05 | 2,18 10 | 0,70 | 0,66 | 0,65 | 0,63 | 1,68 | 1,93 | 2,00 | 2,13 11 | 0,68 | 0,63 | 0,62 | 0,60 | 1,65 | 1,89 | 1,95 | 2,07 12 | 0,66 | 0,61 | 0,60 | 0,57 | 1,62 | 1,84 | 1,91 | 2,02 13 | 0,63 | 0,58 | 0,57 | 0,55 | 1,59 | 1,80 | 1,86 | 1,96 14 | 0,61 | 0,56 | 0,55 | 0,52 | 1,56 | 1,76 | 1,82 | 1,91 15 | 0,59 | 0,54 | 0,52 | 0,50 | 1,53 | 1,72 | 1,77 | 1,87 16 | 0,57 | 0,52 | 0,50 | 0,48 | 1,51 | 1,68 | 1,73 | 1,82 17 | 0,55 | 0,50 | 0,48 | 0,46 | 1,48 | 1,65 | 1,69 | 1,77 18 | 0,53 | 0,48 | 0,46 | 0,44 | 1,45 | 1,61 | 1,65 | 1,73 19 | 0,51 | 0,46 | 0,44 | 0,42 | 1,43 | 1,57 | 1,61 | 1,69 20 | 0,49 | 0,44 | 0,43 | 0,40 | 1,40 | 1,54 | 1,58 | 1,65 21 | 0,47 | 0,42 | 0,41 | 0,38 | 1,37 | 1,50 | 1,54 | 1,61 22 | 0,45 | 0,41 | 0,39 | 0,37 | 1,35 | 1,47 | 1,50 | 1,57 23 | 0,44 | 0,39 | 0,38 | 0,35 | 1,32 | 1,44 | 1,47 | 1,53 24 | 0,42 | 0,37 | 0,36 | 0,34 | 1,30 | 1,41 | 1,44 | 1,49 25 | 0,41 | 0,36 | 0,35 | 0,32 | 1,27 | 1,38 | 1,40 | 1,45 26 | 0,39 | 0,34 | 0,33 | 0,31 | 1,25 | 1,34 | 1,37 | 1,42 27 | 0,38 | 0,33 | 0,32 | 0,29 | 1,23 | 1,31 | 1,34 | 1,38 28 | 0,36 | 0,32 | 0,30 | 0,28 | 1,20 | 1,29 | 1,31 | 1,35 29 | 0,35 | 0,30 | 0,29 | 0,27 | 1,18 | 1,26 | 1,28 | 1,32 30 | 0,33 | 0,29 | 0,28 | 0,26 | 1,15 | 1,23 | 1,25 | 1,29 31 | 0,32 | 0,28 | 0,27 | 0,25 | 1,13 | 1,20 | 1,22 | 1,25 32 | 0,31 | 0,27 | 0,26 | 0,24 | 1,11 | 1,17 | 1,19 | 1,22 33 | 0,29 | 0,26 | 0,25 | 0,23 | 1,09 | 1,15 | 1,16 | 1,19 34 | 0,28 | 0,25 | 0,23 | 0,22 | 1,06 | 1,12 | 1,13 | 1,15 35 | 0,27 | 0,23 | 0,22 | 0,21 | 1,04 | 1,09 | 1,1,1 | 1,12 36 | 0,26 | 0,22 | 0,21 | 0,20 | 1,02 | 1,07 | 1,08 | 1,09 37 | 0,25 | 0,21 | 0,21 | 0,20 | 1,00 | 1,04 | 1,05 | 1,07 38 | 0,24 | 0,21 | 0,20 | 0,19 | 0,98 | 1,02 | 1,03 | 1,04 39 | 0,23 | 0,20 | 0,19 | 0,18 | 0,95 | 0,99 | 1,00 | 1,01 40 | 0,22 | 0,19 | 0,18 | 0,17 | 0,93 | 0,97 | 0,98 | 0,98

Г.5 Интенсивность горизонтальной составляющей активного давления рaq от равномерно распределенных нагрузок интенсивностью qj, расположенных на территории причала, определяются:

- при бесконечной по ширине причала полосе нагрузке (bq=), размещаемой непосредственно за расчетной плоскостью,

| (Г.9)

где

| (Г.10)

- при бесконечной по ширине причала полосе нагрузки (bq=), размещаемой на расстоянии aq от расчетной плоскости,

| (Г.11)

где

| (Г.12)

здесь

| (Г.13)

z – текущая координата по высоте стенки, м;

- при полосе нагрузки шириной bq, размещаемой непосредственно за расчетной плоскостью,

| (Г.14)

где

| (Г.15)

| (Г.16)

- при полосе нагрузки шириной bq, размещаемой на расстоянии aq от расчетной плоскости,

| (Г.17)

Значения kq,i принимают по таблице Г.2 в зависимости от значения ctgi.

| (Г.18)

| (Г.19)

Т а б л и ц а Г.2 – Коэффициенты для вычисления ординат эпюры горизонтальной составляющей давления грунта от равномерно распределенной нагрузки

ctgi | ki | ctgi | ki | ctgi | ki | ctgi | ki 19,080 | 0,000 | 1,804 | 0,180 | 1,049 | 0,470 | 0,638 | 0,760 и более | | | | | | | 11,430 | 0,000 | 1,759 | 0,190 | 1,032 | 0,480 | 0,625 | 0,770 7,120 | 0,005 | 1,716 | 0,200 | 1,016 | 0,490 | 0,611 | 0,780 5,480 | 0,010 | 1,676 | 0,210 | 1,000 | 0,500 | 0,597 | 0,790 4,700 | 0,015 | 1,637 | 0,220 | 0,984 | 0,510 | 0,583 | 0,800 4,270 | 0,020 | 1,600 | 0,230 | 0,968 | 0,520 | 0,568 | 0,810 3,960 | 0,025 | 1,567 | 0,240 | 0,953 | 0,530 | 0,554 | 0,820 3,690 | 0,030 | 1,534 | 0,250 | 0,938 | 0,540 | 0,540 | 0,830 3,490 | 0,035 | 1,504 | 0,260 | 0,923 | 0,550 | 0,526 | 0,840 3,300 | 0,040 | 1,475 | 0,270 | 0,909 | 0,560 | 0,512 | 0,850 3,170 | 0,045 | 1,447 | 0,280 | 0,895 | 0,570 | 0,197 | 0,860 3,050 | 0,050 | 1,420 | 0,290 | 0,881 | 0,580 | 0,481 | 0,870 2,950 | 0,055 | 1,394 | 0,300 | 0,867 | 0,590 | 0,464 | 0,880 2,850 | 0,060 | 1,359 | 0,310 | 0,853 | 0,600 | 0,448 | 0,890 2,750 | 0,065 | 1,344 | 0,320 | 0,839 | 0,610 | 0,431 | 0,900 2,670 | 0,070 | 1,320 | 0,330 | 0,825 | 0,620 | 0,413 | 0,910 2,600 | 0,075 | 1,296 | 0,340 | 0,812 | 0,630 | 0,394 | 0,920 2,540 | 0,080 | 1,273 | 0,350 | 0,799 | 0,640 | 0,373 | 0,930 2,480 | 0,085 | 1,252 | 0,360 | 0,786 | 0,650 | 0,351 | 0,940 2,420 | 0,090 | 1,232 | 0,370 | 0,772 | 0,660 | 0,328 | 0,950 2,370 | 0,095 | 1,212 | 0,380 | 0,758 | 0,670 | 0,303 | 0,960 2,320 | 0,100 | 1,192 | 0,390 | 0,744 | 0,680 | 0,271 | 0,970 2,230 | 0,110 | 1,172 | 0,400 | 0,730 | 0,690 | 0,233 | 0,980 2,150 | 0,120 | 1,154 | 0,410 | 0,717 | 0,700 | 0,182 | 0,990 2,080 | 0,130 | 1,136 | 0,420 | 0,704 | 0,710 | 0,140 | 0,995 2,013 | 0,140 | 1,118 | 0,430 | 0,691 | 0,720 | 0,088 | 0,999 1,959 | 0,150 | 1,100 | 0,440 | 0,678 | 0,730 | 0,052 и | 1,000 1,902 | 0,160 | 1,083 | 0,450 | 0,665 | 0,740 | менее | 1,852 | 0,170 | 1,066 | 0,460 | 0,651 | 0,750 | | 1,804 | 0,180 | 1,049 | 0,470 | 0,638 | 0,760 | |

Г.6 При наличии разгрузочной каменной призмы активное давление грунта, определяемое в предположении бесконечного простирания слоев грунта, в том числе и камня (Г.1), дополняется давлением от пригрузки грунта, расположенного в призме обрушения на откосе каменной призмы (рисунок Г.1).

Интенсивность горизонтальной составляющей дополнительного давления ра от пригрузки грунта следует определять по формулам:

- в пределах каменной призмы на высоте hк

| (Г.20)

- ниже каменной призмы на глубине d

| (Г.21)

где qр – интенсивность вертикального давления грунта (с учетом равномерно распределенных нагрузок по территории причала) на уровне пересечения откоса каменной призмы плоскостью обрушения, проведенной из точки на расчетной плоскости, в которой определяется давление грунта ра, кПа (Г.3);

a – коэффициент горизонтальной составляющей активного давления грунта, расположенного на откосе каменной призмы;

ак – коэффициент горизонтальной составляющей активного давления каменной отсыпки;

аh,1, ah – проекции на вертикаль отрезков линии откоса каменной призмы, заключенных между плоскостями обрушения, проходящими соответственно через концы участков hк и d расчетной плоскости стенки, м, определяемые по формулам (Г.22, Г.23);

hк, d – высота (глубина) участков зоны распределения дополнительного давления грунта, м.

П р и м е ч а н и е – См. обозначения в Г.6.

Рисунок Г.1 – К расчету активного давления грунта при наличии каменной призмы

Проекции аh,1 и ah на вертикаль определяют по формулам

| (Г.22)

| (Г.23)

где hк – высота каменной призмы, м;

к – угол обрушения каменной отсыпки, град;

bк – ширина каменной призмы поверху, м;

m0 – заложение откоса грунта над призмой;

bп – ширина подошвы каменной призмы, м.

Г.7 При наличии откоса на поверхности грунта (рисунок Д.2, а, б, в) эпюра интенсивности горизонтальной составляющей активного давления грунта определяется по двум эпюрам:

- эпюре 1, построенной от точки пересечения линии, являющейся продолжением откоса, с расчетной плоскостью, как для неограниченного откоса;

- эпюре 2, построенной от точки пересечения линии, являющейся продолжением горизонтальной поверхности полуоткоса или бермы, с расчетной плоскостью, как для горизонтальной поверхности грунта.

П р и м е ч а н и е – См. обозначения в Г.4, Г.5.

Рисунок Г.2 – К расчету активного давления грунта при наличии откоса на поверхности за стенкой

Эпюру 3 принимают в зависимости от схемы очертания поверхности грунта:

- для схемы на рисунке Г.2, а, от верха расчетной плоскости до точки 0 (точка пересечения эпюр 1 и 2) – по эпюре 1, ниже – по эпюре 2;

- для схемы на рисунке Г.2, б, в, от верха расчетной плоскости до точки 0 – по эпюре 2, ниже – по эпюре 1.

Г.8 Интенсивность вертикальной составляющей активного давления грунта рav определяют по формуле

| (Г.24)

где pa – интенсивность горизонтальной составляющей активного давления грунта, кПа.

Г.9 Горизонтальная Еa и вертикальная Еav составляющие активного давления грунта определяются площадью эпюр интенсивности давления грунта.

Г.10 Интенсивность горизонтальной составляющей силосного давления грунта между стенками определяют по формуле

| (Г.25)

где qzсил – интенсивность вертикального давления грунта между стенками, кПа, определяемая по Г.11;

а – коэффициент горизонтальной составляющей активного давления грунта, принимаемый по Г.4;

| (Г.26)

где z – текущая координата по высоте стенки, м;

hi – высота i-го слоя грунта, м;

h0 – величина, м, определяемая для каждого i-го слоя грунта по формуле (Г.27) или (Г.28):

- для плоской задачи

| (Г.27)

где а – расстояние между расчетными плоскостями стенок, м;

– угол трения грунта о стенку, град (см. Г.4);

- для ячеистых конструкций (оболочек)

| (Г.28)

где А – площадь ячейки, м2;

u – периметр ячейки, м.

П р и м е ч а н и е – В случаях, когда > величину на данном участке принимают равной нулю.

Г.11 Интенсивность вертикального давления грунта между стенками определяют по формуле

| (Г.29)

где – интенсивность вертикального давления грунта между стенками на поверхности i-го слоя с учетом равномерно распределенной нагрузки на поверхности грунта между стенками интенсивностью q0, кПа,

| (Г.30)

где qj – интенсивность равномерно распределенной нагрузки, расположенной в пределах а, кПа;

bj – полоса нагрузки интенсивностью qj, м;

Fj – сосредоточенные нагрузки, расположенные в пределах а, кН/м.

Г.12 Интенсивность вертикальной составляющей силосного давления грунта между стенками определяют по формуле

| (Г.31)

где рaсил – интенсивность горизонтальной составляющей силосного давления грунта между стенками, кПа.

Г.13 Интенсивность горизонтальной составляющей пассивного давления грунта рр при плоской поверхности грунта определяют по формуле

| (Г.32)

где рргр – интенсивность горизонтальной составляющей пассивного давления от веса грунта, кПа, определяемая по Г.14;

– интенсивность горизонтальной составляющей пассивного давления грунта от нагрузки на призме выпора, кПа, определяемая по Г.16.

Г.14 Интенсивность горизонтальной составляющей пассивного давления от веса грунта рргр определяют по формуле

| (Г.33)

где qz – интенсивность вертикального давления грунта, кПа (см. Г.3);

р – коэффициент горизонтальной составляющей пассивного давления грунта, определяемый по Г.15;

с – удельное сцепление грунта, кПа;

p,c – коэффициент горизонтальной составляющей пассивного давления грунта от сил сцепления, определяемый по Г.15.

Для поверхностного слоя, где возможно нарушение структуры грунта, удельное сцепление грунта с = 0, полная величина сцепления принимается на глубине 1,0 м. Изменение удельного сцепления до полной его величины принимается линейным.

Г.15 Коэффициент горизонтальной составляющей пассивного давления грунта р определяют в соответствии с требованиями СП 101.13330. 2012 по формулам:

- при = 0

| (Г.34)