СП 287.1325800.2016 Действует

Т а б л и ц а 10.1 – Длина секции в зависимости от типа гравитационного сооружения

Тип гравитационного сооружения | Уголковая стенка | Стенка из массивовой кладки | Стенка из пустотелых массивов Рациональная длина секции, м | 20–25 | 25–40 | 20–35 П р и м е ч а н и я 1 Для скальных оснований при толщине постели до 1,5 м длина секции принимается по верхнему пределу, при большей толщине постели – сокращается на 5 м. 2 На нескальных основаниях при высоте стенки до 13 м длина секции принимается по нижнему пределу, при большей высоте – увеличивается на 5 м от нижнего предела.

Длину секции гравитационного сооружения следует назначать кратной расстоянию между тумбовыми массивами согласно СП 38.13330.

Увеличение длины секции допускается при специальном обосновании в проекте.

Разбивку стенки на секции следует проводить с учетом обязательного устройства швов в местах возможной резкой разницы в осадках отдельных частей сооружения.

10.1.4 Причальные сооружения гравитационного типа, возводимые на нескальных грунтах, следует располагать на постели из каменной наброски, заглубленной в грунт основания или отсыпанной на поверхность дна. При этом на грунты основания следует укладывать обратный фильтр из щебня или гравия толщиной не менее 0,3 м, за исключением случая, когда основание сложено из крупнозернистых грунтов.

Если основание сооружения сложено из скальных грунтов, каменная постель не устраивается, а в основании сооружения укладывается выравнивающий слой в виде каменной наброски толщиной не менее 0,5 м.

П р и м е ч а н и я

1 Для уголковых стенок с внешней анкеровкой допускается устраивать постель из гравия или щебня при условии ее устойчивости на размывающие воздействия.

2 При скальных основаниях в обоснованных случаях вместо каменной наброски допускается применение выравнивающей щебеночно-гравийной подушки или выравнивающего слоя бетона в мешках толщиной не менее 0,25 м.

10.1.5 По верху постели по обе стороны основания стенки следует устраивать бермы, ширину которых следует назначать с морской стороны не менее 2 м, а со стороны берега – не менее 1 м.

10.1.6 Толщину постели каменной наброски, включая обратный фильтр, следует определять расчетом, но в диапазоне от 1 до 5 м.

Постели большей толщины допускаются при условии технико-экономического обоснования.

При толщине постели более 1,5 м в конструкциях из пустотелых бетонных массивов следует уплотнять постель подводным вибрированием.

10.1.7 Виды и свойства природного камня для отсыпки постелей и разгрузочных призм приведены в [13].

Штрабы между пустотелыми массивами следует заполнять щебнем.

Засыпку внутренних полостей пустотелых массивов следует проводить щебнем или камнем массой от 15 до 60 кг; допускается применение песчаного грунта при условии обеспечения грунтонепроницаемости горизонтальных швов и устройства над каменной постелью контрфильтра из щебня.

Требования к качеству материала каменной отсыпки устанавливают в соответствии с 4.35. При волновых воздействиях массу камня для отсыпки постели следует определять с учетом этих воздействий согласно СП 38.13330.

10.1.8 Обратный фильтр каменной постели и разгрузочных призм следует выполнять, руководствуясь требованиями 6.11.

Обратный фильтр каменных постелей на глинистых грунтах основания должен отсыпаться из крупного щебня размером 70–100 мм.

Требования к качеству материала обратных фильтров устанавливаются в соответствии с указаниями 4.36.

10.1.9 Отметка верха подводной части причальных сооружений гравитационного типа должна назначаться не менее чем на 0,3 м выше расчетного строительного уровня воды, чтобы обеспечивалась возможность устройства надстроек насухо.

Расчетный строительный уровень воды следует принимать в соответствии с примечанием к 6.5.

10.1.10 Секции сборных уголковых железобетонных стенок следует составлять из контрфорсных блоков, лицевых и фундаментных панелей.

В пределах секций контрфорсные блоки и лицевые панели следует омоноличивать железобетонной надстройкой.

10.1.11 Ширину лицевых и фундаментных панелей уголковых стенок рекомендуется делать наибольшей с учетом ограничений по условиям изготовления на предприятиях-изготовителях, транспортирования и монтажа.

10.1.12 Уголковые контрфорсные конструкции рекомендуется выполнять сборными из железобетонных элементов без предварительного напряжения арматуры.

Все элементы, составляющие блок конструкции, в местах стыков должны иметь выпуски арматуры и закладные детали. Стыки элементов следует омоноличивать.

10.1.13 Лицевые панели уголковых стенок с внешней анкеровкой следует изготовлять из предварительно напряженных железобетонных конструкций.

Допускается применять лицевые панели из стального шпунта.

10.1.14 Для обеспечения грунтонепроницаемости вертикальных швов уголковых стенок следует предусматривать грунтонепроницаемые завесы.

Следует также применять навеску по швам фильтрующих полотнищ из нетканых синтетических материалов.

10.1.15 В уголковых стенках с внутренней анкеровкой на пороге фундаментной плиты допускается устраивать выступающие из бетона стальные закладные опоры, а против них, на лицевой панели, – стальные опоры заподлицо с бетонной поверхностью.

Высота порога и отметка расположения шарнирных опор должны обеспечивать надежное опирание при возможной разности осадок лицевой и фундаментной плит в результате деформации постели.

10.1.16 В фундаментных плитах уголковых стенок с внешней анкеровкой для обеспечения устойчивости лицевых плит во время монтажа конструкции, до засыпки пазухи, следует устраивать местные поддерживающие упоры, предотвращающие опрокидывание вертикальной плиты в сторону берега.

10.1.17 Монтаж сборных блоков или элементов гравитационной стенки причального сооружения следует проводить на тщательно выровненную постель.

10.1.18 Лицевую панель уголковых стенок с внешней анкеровкой следует крепить двумя тягами, расположенными на одном уровне (см. 6.7–6.8).

10.1.19 Уровень крепления анкерных тяг к лицевой панели следует назначать выше строительного уровня воды.

10.1.20 Анкерные тяги в уголковых стенках с внешней анкеровкой следует выполнять из стали круглого сечения (см. 6.7–6.8).

10.1.21 Анкерные опоры для уголковых стенок с внешней анкеровкой следует выполнять в виде железобетонных плит. Допускается устройство анкерных шпунтовых стенок, обеспечивающих возможность осуществления тылового закрепления, насухо.

10.1.22 Секции причальных сооружений из правильной кладки обыкновенных массивов следует выполнять горизонтальными курсами с перевязкой швов или столбами без перевязки швов (столбовая кладка). Пустотелые бетонные массивы применяются только в столбовой кладке.

Монолитность секций в первом случае обеспечивается перевязкой швов и железобетонной надстройкой, во втором – устройством железобетонной надстройки.

Примечание – Под обыкновенными массивами понимаются бетонные монолиты, имеющие форму прямоугольного параллелепипеда, в том числе со скошенными гранями и срезанными ребрами, под пустотелыми массивами – бетонные ящики без днища с толщиной стен не менее 500 мм.

10.1.23 Изменение глубины заложения подошвы подводных стен причальных сооружений из правильной кладки бетонных массивов следует предусматривать ступенями высотой в один курс.

10.1.24 Массу основных массивов рекомендуется принимать максимально возможной с учетом условий транспортирования и укладки их имеющимся подъемно-транспортным оборудованием.

Для причальных сооружений с глубиной у кордона до 11,5 м рекомендуется применение массивов массой до 100 т, а при больших глубинах – массой более 100 т.

Для замыкания курсов при обеспечении правильной перевязки швов следует применять массивы массой меньше 100 т.

10.1.25 В подводной зоне причального сооружения из правильной кладки обыкновенных массивов минимальный класс бетона по прочности должен быть: для сооружений с глубиной у причала до 13,0 м – В12,5, с глубиной 13 м и более – В15. Класс бетона пустотелых массивов следует назначать не менее В25.

Для массивов верхнего курса, с консольным свесом, устанавливаемых в зоне переменных уровней воды, класс и марку бетона принимают с учетом обеспечения прочности и морозостойкости [11].

10.1.26 Число типов обыкновенных массивов должно быть минимальным и обоснованным технико-экономическими данными.

Отношение наибольшего размера массива в плане к его высоте должно быть:

- в кладке по курсам с перевязкой швов – не более 3 для глубины у причала менее 13 м и не более 2,5 – для глубин у причала 13,0 м и более;

- в столбовой кладке без перевязки швов – не более 4 для глубин у причала менее 13 м.

Отношение наименьшего размера массива в плане к его высоте должно быть в кладке по курсам с перевязкой швов не менее 1,0, а для массивов, замыкающих курсы, – не менее 0,75.

Требования настоящего пункта не распространяются на массивы верхнего курса, если они используются в качестве разгрузочных консолей стенки. В этом случае возможное применение массивов относительно меньшей высоты компенсируется повышением класса бетона (см. 10.1.25). При надлежащем обосновании допускается конструктивное армирование массивов нижнего курса.

Рекомендуется в конструкции причального сооружения из пустотелых бетонных массивов применять один тип массива. Рекомендуемые типы пустотелых массивов приведены на рисунке 10.1.

Отношение наибольшего размера массива в плане к его высоте в столбовой кладке пустотелых массивов следует назначать не более 2.

Минимальную толщину стенки пустотелого бетонного массива следует принимать не менее 500 мм, а также в соответствии с условиями его изготовления и требованиями долговечности. Окончательно значение толщины устанавливают расчетом прочности массива.

Для фиксирования мест концентрации напряжений по горизонтальным поверхностям пустотелых массивов следует предусматривать установку упругих прокладок из антисептированных досок.

При обосновании допускается конструктивное армирование пустотелых бетонных массивов.

Монтажные отверстия (не менее трех) рекомендуется устраивать в боковых стенках пустотелых массивов, осуществляя их подъем тросами, в том числе с применением траверсы.

Рисунок 10.1 – Типы пустотелых массивов

10.1.27 Перекрытие швов между массивами при правильной кладке с перевязкой швов должно быть, м, не менее:

- 0,9 – в поперечном разрезе кладки стенки;

- 0,7 – в продольном разрезе и в плане каждого курса кладки;

- 0,9 – в вертикальных сечениях отдельно стоящих опор причальных сооружений.

Перекрытие швов допускается уменьшить до 0,5 м, но число таких перекрытий швов не должно превышать 10 % их общего числа или в продольном разрезе, или в плане каждого курса.

10.1.28 Ширину вертикальных швов в пределах секции между массивами правильной кладки, а также между секциями следует принимать:

а) 20 мм – в кладке с перевязкой швов;

б) 40 мм – в столбовой кладке.

Ширину вертикальных осадочных швов между секциями следует принимать равной 50 мм.

10.1.29 Для обеспечения грунтонепроницаемости швов массивовой кладки, а также для уменьшения активного давления на сооружение следует устраивать за стенкой разгрузочную призму из камня. Грунтонепроницаемость стенки из пустотелых бетонных массивов следует обеспечивать заполнением штраб между столбами массивов щебнем. Грунтонепроницаемость стенок также может быть обеспечена применением нетканых материалов.

10.1.30 Секции причальных сооружений допускается компоновать из минимального числа типов массивов одинаковой массы. В каждом курсе кладки следует устанавливать массивы одного типа в соответствии с приложением Д.

10.1.31 Для набережной стенки из массивовой кладки следует выполнять огрузку постели в целях ее обжатия и образования заданного проектом уклона стенки.

10.1.32 Надстройку, как правило, следует выполнять уголкового типа из сборно-монолитного или монолитного железобетона с учетом условий прокладки инженерных коммуникаций. Тумбовые массивы следует омоноличивать с надстройкой.

10.1.33 К стенкам из оболочек большого диаметра относятся гравитационные конструкции из заполненных грунтом тонкостенных железобетонных элементов цилиндрического или полигонального очертания, устанавливаемых на каменную постель или непосредственно на грунт основания.

10.1.34 Оболочки следует выполнять монолитной или сборной конструкции. Сборные оболочки образуются из вертикальных цилиндрических или плоских панелей, соединенных друг с другом сплошными гибкими или жесткими связями, или из монолитных колец, устанавливаемых друг на друга свободно или с последующим омоноличиванием стыка.

В зоне переменного уровня воды и на участках интенсивного истирающего воздействия наносов толщину оболочки следует увеличивать на 100 мм.

10.1.35 При применении железобетонных оболочек большого диаметра на нескальных основаниях их допускается погружать в грунт основания на глубину, определенную расчетом, без устройства постелей или устанавливать в предварительно отрытый котлован или траншею. Минимальную глубину заложения подошвы оболочки следует принимать не менее 1,5 м для плотных грунтов в основании и не менее 2,0 для песчаных грунтов. При этом следует предусматривать мероприятия по защите дна перед сооружением от размыва.

Конструктивные особенности причальных сооружениий из оболочек большого диаметра изложены в [25], [26], [29].

10.2 Общие положения расчета

10.2.1 Расчет причальных сооружений гравитационного типа следует выполнять в соответствии с СП 58.13330 и разделом 7.

10.2.2 Причальные сооружения гравитационного типа следует проектировать с таким расчетом, чтобы выполнялось условие

| (10.1)

или

| (10.2)

где а – расстояние от передней грани сооружения до точки приложения равнодействующей нагрузок, м:

| (10.3)

здесь Мr – суммарный момент от удерживающих сил относительно переднего ребра вращения, кН∙м;

Мt – суммарный момент от опрокидывающих сил относительно переднего ребра вращения, кН∙м;

G – сумма вертикальных сил, действующих на подошву сооружения, кН;

b – ширина основания сооружения, м;

е – эксцентриситет приложения равнодействующей нагрузок, м, определяемый по формуле

| (10.4)

Допускается несоблюдение условий 10.1.1-10.1.2 (за исключением конструкций из кладки пустотелых бетонных массивов) при увеличенном эксцентриситете для сооружений на скальном основании до е 0,25b, на основаниях из твердых и плотных грунтов только в случае расчета на особые сочетания нагрузок и воздействий до е 0,2b.

П р и м е ч а н и е – К удерживающим следует относить вертикальные (массовые) силы и вертикальную составляющую активного давления грунта, определенную с учетом временных нагрузок.

10.2.3 Расчет нескальных оснований гравитационных причальных сооружений по второй группе предельных состояний (по деформациям) проводят в соответствии с требованиями СП 23.13330 и 7.4 из условия

| (10.5)

где S – совместная деформация основания и сооружения (осадка Sr, горизонтальное перемещение Sh, крен i, поворот вокруг вертикальной оси и др.), определяемая расчетом согласно СП 23.13330, м;

Su – предельное значение совместной деформации основания и сооружения, устанавливаемое по СП 23.13330 и указаниям проекта, м.

Расчет оснований причальных сооружений по второй группе предельных состояний (по деформациям) следует выполнять на основные сочетания действующих нагрузок и воздействий.

В отдельных случаях допускается не проводить проверку деформаций по условию (10.5), если средние значения давления под подошвой не превышают расчетного сопротивления грунта основания R, определенного в соответствии со СП 22.13330.

10.2.4 При определении нормальных краевых напряжений под подошвами гравитационных сооружений или каменными постелями в расчете прочности оснований должно быть выполнено условие

| (10.6)

где max – максимальное краевое напряжение на контакте каменной постели и подошвы сооружения или на контакте грунта основания и подошвы каменной постели, определяемое в соответствии с 10.2.5 и 10.2.6, кПа;

R – расчетное сопротивление каменной постели или грунта, определяемое по СП 22.13330 с учетом данных инженерно-геологических изысканий, кПа.

10.2.5 Краевые напряжения по контакту основания сооружения и каменной постели при соблюдении условий (10.1) и (10.2) (рисунок 10.2, а) определяют по формуле

| (10.7)

где max и min – расчетные максимальные и минимальные краевые нормальные напряжения в каменной постели на контакте с основанием сооружения, кПа;

G – сумма расчетных вертикальных сил, действующих на подошву сооружения.

При несоблюдении в пределах указаний 10.2.2 условий (10.1) и (10.2) (рисунок 10.2, б) краевые напряжения определяют по формуле

| (10.8)

Проверку прочности каменной постели проводят по условию (10.6), где R – расчетное сопротивление каменной постели, принимаемое в зависимости от марочной прочности камня с учетом его водонасыщенности. При расчете прочности каменной постели, кПа, допускается пользоваться рекомендациями СП 22.13330.

П р и м е ч а н и е – При отсутствии инженерно-геологических данных допускается принимать расчетное сопротивление постели R:

- для основного сочетания силовых воздействий – 0,4–0,6 МПа;

- для особого – 0,55–0,85 МПа.

а) – при ; б) – при

Примечание – См. также обозначения в формулах (10.6) – (10.10).

Рисунок 10.2 – Эпюры краевых напряжений по контакту основания сооружения и каменной постели

Краевые напряжения по контакту подошвы сооружения из пустотелых бетонных массивов и каменной постели следует определять по формуле

| (10.9)

где А – площадь подошвы массива или площадь подошвы сооружения (при условии уплотнения камня в полости массивов или устройства набетонки в полости массива нижнего курса), м2;

W1,2 – момент сопротивления столба массива по подошве сооружения для кордонной и тыловой грани относительно оси, проходящей через центр тяжести сечения, м3.

10.2.6 Краевые напряжения по контакту каменной постели с грунтом основания следует определять из условия передачи нагрузок через постель под углом 45° по формуле

| (10.10)

где 'max и 'min – максимальные и минимальные краевые нормальные напряжения в грунте основания на контакте с каменной постелью, кПа;

b1 – ширина, по которой передается давление от сооружения на постель, м. При соблюдении условий (10.1) и (10.2) b1 = b, при несоблюдении указанных условий b1 = 3а;

tп – толщина каменной постели, м;

к – удельный вес камня постели под водой, определяется в соответствии с 8.4.

Проверку прочности грунта основания проводят по формуле (10.6), где R – расчетное сопротивление грунта основания, принимаемое по данным инженерно-геологических изысканий, с учетом СП 22.13330. При отсутствии инженерно-геологических данных допускается принимать R по СП 22.13330.

Если максимальные напряжения на контакте сооружения с каменной постелью действуют со стороны тыловой грани (как правило, в конструкциях из пустотелых массивов), то рекомендуется определять эпюру напряжения от «навала» стенки на грунт.

10.2.7 Толщину каменной постели tп следует определять из условия

| (10.11)

Обозначения в формуле приняты в соответствии с 10.2.6. При отрицательной величине подкоренного выражения толщину постели следует принимать по конструктивным требованиям в соответствии с 10.1.6.

10.2.8 Расчет устойчивости гравитационных причальных сооружений из условия опрокидывания (поворота) вокруг переднего ребра вращения следует выполнять только при несоблюдении условий (10.1) и (10.2) по формуле

| (10.12)

где Мt, Мr – расчетные моменты от опрокидывающих и от удерживающих сил соответственно относительно рассматриваемого ребра вращения, кНм.

П р и м е ч а н и е – Для уголковых стенок с внешней анкеровкой расчет устойчивости на опрокидывание не проверяется.

10.2.9 При расчете устойчивости гравитационных причальных сооружений на сдвиг по контакту сооружения (стенки) с каменной постелью следует выполнять условие

| (10.13)

где fсдв – сумма расчетных сдвигающих горизонтальных сил, действующих на сооружение, кН;

G – то же, что в 10.2.5, для сооружения из пустотелых бетонных массивов:

| (10.14)

здесь Gм – собственный вес столба массивов, кН;

Gз1 – то же, заполнителя, кН;

Gз2 – то же, засыпки в пределах консольного выступа, кН;

Gн – то же, надстройки и слоя засыпки под ней, кН;

Еav – вертикальная составляющая бокового давления грунта;

f – коэффициент трения подошвы сооружения по контакту с каменной постелью, допускается принимать равным 0,5.

П р и м е ч а н и е – Временные нагрузки, улучшающие условия устойчивости, из расчета исключаются.