Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

39 страниц

319.00 ₽

Купить СНиП II-16-76 — официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Нормы главы должны соблюдаться при проектировании оснований гидротехнических сооружений (речных, морских и мелиоративных систем).

  Скачать PDF

Заменен СНиП 2.02.02-85 с 01.01.1987 года постановлением Госстроя СССР № 219 от 12.12.1985

Оглавление

1. Общие положения

2. Виды грунтов снований и их физико-механические характеристики

Характеристики нескальных грунтов

Характеристики скальных грунтов

3. Расчет оснований по несущей способности

Расчет устойчивости сооружений на нескальных основаниях

Расчет устойчивости сооружений на скальных основаниях

4. Фильтрационные расчеты оснований

5. Расчет местной прочности скальных оснований

6. Определение контактных напряжений

Определение контактных напряжений для сооружений на однородных нескальных основаниях

Определение контактных напряжений для сооружений на неоднородных нескальных основаниях

7. Расчет оснований сооружений и плотин из грунтовых материалов по деформациям

Расчет осадок нескальных оснований сооружений и плотин из грунтовых материалов

Расчет горизонтальных смещений бетонных и железобетонных сооружений на нескальных основаниях

Расчет перемещений бетонных и железобетонных сооружений на скальных основаниях

Расчет оснований шпунтовых конструкций

8. Сопряжение сооружений с основанием

Глубина заложения подошвы сооружений

Закрепление и уплотнение грунтов оснований

Приложение 1. Классификация массивов скальных грунтов

Приложение 2. Расчет устойчивости сооружений при сдвиге с поворотом в плане

Приложение 3. Расчет устойчивости сооружений на нескальных основаниях по схемам смешанного или глубинного сдвига

Приложение 4. Определение контактных напряжений для сооружений на однородных песчаных грунтах по методу "экспериментальных эпюр"

Приложение 5. Определение напряжений в основании сооружений и в плотинах из грунтовых материалов

Приложение 6. Коэффициенты для расчета оснований по деформациям

Приложение 7. Определение модулей деформации оснований для расчета перемещений сооружений

Показать даты введения Admin

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА

ГОССТРОЙ СССР



СНиП

11-16-76

Часть II


СТРОИТЕЛЬНЫЕ

нормы и ПРАВИЛА



НОРМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ


Заменен Ш и \\Х‘01.0Яг''ь с а\о.$f поет Mi &№ §Т 1*- /«£<< S БОТ 3 -П с. и.



Глава 16


Основания

гидротехнических

сооружений



Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР. ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА (ГОССТРОЙ СССР)

СНиП

СТРОИТЕЛЬНЫЕ

II-16-76

НОРМЫ И ПРАВИЛА

Часть II

НОРМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Глава 16

Основания

гидротехнических

сооружений

Утверждены

постановлением Государственного комитета Совета Министров СССР по делам строительства

от 24 августа 1976 г. М 139

S3

МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 197/

3.6. Расчет устойчивости сооружений только по схеме плоского сдвига следует производить для оснований, сложенных песчаными, крупнообломочными, твердыми и полутвердыми глинистыми грунтами, при выполнении условия

Na = ^ < Б,    (3)

в Yi

а также для оснований, сложенных пластичными,    туго-    и    мягкопластичными    глинистыми

грунтами    при    выполнении, кроме    условия    (3),

следующих условий:

tgi|>i = tg<pi +    > 0,45;    (4)

<7ср

Cl = .*Ф(1+е)/°->4,    (5)

aywh\

В формулах (3) —>(5):

Na —число моделирования;

Омакс—максимальное нормальное напряжение в угловой точке подошвы сооружения;

В—размер стороны (ширина) прямоугольной подошвы сооружения, параллельной сдвигающей силе (без учета длины анкерного понура);

Yi — объемный вес грунта основания (когда основание находится ниже уровня грунтовых вод, величина объемною веса принимается с учетом взвешивания);

Б — безразмерный критерий, принимаемый равным трем для всех грунтов, кроме плотных песков, для которых он принимается равным единице. Для всех грунтов оснований сооружений I и II классов величину Б следует уточнять по результатам экспериментальных исследований;

tg фх — расчетное значение коэффициента сдвига; tgcpi и Ci—обозначения те же, что и в п. 2.3 настоящих норм;

оСр—среднее нормальное напряжение в подошве сооружения;

C*v—коэффициент степени консолидации;

6ф — коэффициент фильтрации; е — коэффициент пористости грунта в естественном состоянии; t0 — время возведения сооружения; а—коэффициент уплотнения;

yw —удельный вес воды; h0 — расчетная толщина консолидируемого слоя, принимаемая равной толщине слоя глинистого грунта hi (но не более В). Если глинистый грунт отделен от подошвы сооружения недренирующим слоем толщиной hz, следует принимать ho—hi-\-hz (но не более В).

Примечания:    1.    Указания настоящего пункта

не распространяются на расчеты портовых сооружений, основания которых сложены глинистыми грунтами.

2. Указания настоящего пункта не распространяются на случаи, когда особенности конструкции сооружения и геологического строения основания, а также характер распределения нагрузок предопределяют глубинный сдвиг.

3.7.    При расчете устойчивости сооружения по схеме плоского сдвига за расчетную поверхность сдвига следует принимать:

при плоской подошве сооружения — плоскость опирания сооружения на основание с обязательной проверкой устойчивости по горизонтальной плоскости сдвига, проходящей через линию пересечения верховой грани сооружения с основанием;

при наличии в подошве сооружения верхового и низового зубьев при глубине заложения верхового зуба, равной или большей низового — плоскость, проходящую через подошву зубьев, а также горизонтальную плоскость сдвига, проходящую по подошве верхового зуба; если глубина заложения низового зуба больше глубины заложения верхового зуба — горизонтальную плоскость, проходящую по подошве верхового зуба (при этом все силы следует относить к указанной плоскости, за исключением пассивного давления грунта со стороны нижнего бьефа, которое надлежит определять по всей глубине заложения низового зуба);

при наличии в основании сооружения каменной постели — плоскость сдвига, проходящую по контакту сооружения с постелью и постели с грунтом; при наличии у каменной постели зуба следует рассматривать также наклонные плоскости или ломаные поверхности, проходящие через постель или зуб.

3.8.    При расчете устойчивости сооружений по схеме плоского сдвига (без поворота) при горизонтальной плоскости сдвига величины Run и Np следует определять по формулам:

Rnn — Р tg ф1 + £п.н + F ci;    (6)

Np = Тв £а.в — тн,    (7)

где Rnn —расчетное значение предельного сопротивления при плоском сдвиге; р—сумма вертикальных составляющих расчетных нагрузок (включая противодавление); tg фь ci — характеристики грунта по поверхности сдвига;

т\— коэффициент условий работы, учитывающий зависимость пассивного давления грунта от величины горизонтального смещения сооружения, принимаемый по результатам экспериментальных исследований; при отсутствии таких исследований значение гп\ принимается:    для всех

видов сооружений (кроме портовых) 0,7, для портовых 1;

£п.ни£а*в — соответственно расчетные значения горизонтальных составляющих пассивного давления грунта со стороны низовой грани сооружения и активного давления грунта с верховой стороны, определяемые по главе СНиП на проектирова-


СНиП 11-16-76

ние подпорных стен, шлюзов, судоподъемников, рыбопропускных и рыбозащитных сооружений;

F — горизонтальная проекция площади подошвы сооружения, в пределах которой учитывается сцепление; iVp — расчетное значение сдвигающей силы;

Гв и Тж — суммы горизонтальных составляющих расчетных значений активных сил, действующих соответственно со стороны верховой и низовой граней сооружения, за исключением активного давления грунта.

Примечания:    1. В случае наклонной плоско

сти сдвига при определении Rn а и Nv все силы проектируются на эту плоскость и на нормаль к ней.

2.    Для вертикально и наклонно-слоистых оснований tg<pi и cj следует определять как средневзвешенное значение характеристик грунтов (всех слоев с учетом перераспределения нормальных контактных напряжений между слоями пропорционально их модулям деформации.

3.    Для портовых сооружений под верховой гранью понимается грань сооружения со стороны территории, под низовой — грань сооружения со стороны акватории; под терминами верхний и нижний бьефы—соответственно территория и акватория.

4.    Для портовых сооружений I и II классов величины tg (pi и ci по контакту сооружения с каменной постелью и постели с грунтом следует определять по результатам экспериментальных исследований. На предварительных стадиях проектирования для портовых сооружений I и II классов, а также во всех случаях для сооружений III и IV классов, величины tg cpi и ci по контакту сооружение — каменная постель и постель— грунт основания допускается определять по аналогам.

5.    В расчетах портовых сооружений отпор с низовой стороны следует учитывать только при сдвиге сооружений по контакту постель — грунт основания.

3.9. В случае, если расчетная сдвигающая нагрузка Np приложена с эксцентрицитетом ejvp^0,05]/LB, расчет устойчивости сооружений следует производить по схеме плоского сдвига с учетом его поворота в плане — в плоскости подошвы (L и В— размеры сторон прямоугольной подошвы сооружения). Величины эксцентрицитета вы и силы предельного сопротивления сдвигу при плоском сдвиге с поворотом /?пл.п следует определять

по указаниям, приведенным в прил. 2 к настоящим нормам. Допускается также применение любого другого обоснованного метода расчета, удовлетворяющего условиям равновесия в предельном состоянии.

3.10.    Расчет устойчивости сооружений по схеме смешанного сдвига следует производить для сооружений на однородных основаниях во всех случаях, если не соблюдаются условия, приведенные в п. 3.6 настоящих норм. При этом сопротивление основания сдвигу следует принимать равным сумме сопротивлений на участках плоского сдвига и сдвига с выпором (рис. 1). Сила предельного сопротивления при расчете устойчивости сооружений по схеме смешанного сдвига Rcu при поступательной форме сдвига определяется по формуле

Ясм — (сгСр tg (pi ~\~ С\ ) В2 L + тпр Вг L,    (8)

где <тср, tg (pi и ci — обозначения те же, что и в п. 3.6 настоящих норм;

Bi и В% — соответственно расчетные значения ширины участков подошвы сооружения, на которых происходит сдвиг с выпором и плоский сдвиг;

Тпр—предельное касательное напряжение на участке сдв-ига с выпором, определяемое в соответствии с указаниями прил. 3 к настоящим нормам;

L—размер стороны (длина) прямоугольной подошвы сооружения, п ерп енд икул яр ной    сдвига ющей

силе.

Значения Bi следует определять в зави-

Р

симости от величины оСр=-по графикам,

В L

приведенным на рис. 2. При эксцентрицитете ер нормальной силы Р в сторону нижнего бьефа в формуле (8) вместо В, Bi и В2 следует принимать В*, В* и В 2 (где В*==В—2ер, а В *=BiAJj» эксцентрицитет в сторону верхнего бьефа в расчетах не учитывается.

Рис. 1. 'Схема расчета несущей способности основания и устойчивости сооружения при смешанном сдвиге аб — участок плоского сдвига; бе — участок сдвига с выпором; бвгдб — зона выпора

Примечание. Для портовых сооружений расчеты устойчивости по схеме смешанного сдвига допускается не производить.

3.11.    При смешанном сдвиге с поворотом в плане величина предельной сдвигающей силы принимается равной апЯсм> где ап — коэф-фициент, определяемый по рис. 2 прил. 2

. настоящих норм; Rcм — обозначение то же, что и в п. ЗЛО настоящих норм.

3.12.    Расчет устойчивости сооружений по схеме глубинного сдвига следует производить:

для сооружений на однородных и неодно-

родных основаниях, несущих только вертикальную нагрузку;

при невыполнении требований п. 3.6 настоящих норм для сооружений, несущих вертикальную и горизонтальную нагрузки и расположенных на неоднородных основаниях, а для портовых сооружений и на однородных основаниях.

коэффициентом степени консолидации Су <4 (см. п. 3.6 настоящих норм), следует учитывать степень их консолидации, принимая характеристики грунта tgcpi и С\у соответствующие его нестабилизированному состоянию, или вводя в расчет поровое давление при характеристиках грунта, соответствующих его стабилизированному состоянию.

Рис. 2. Графики для определения ширины участка подошвы сооружения Вь на котором происходит сдвиг с выпором грунта основания

а — для грунтов с коэффициентом сдвига >0,45; б —то же, tgVj <0.45; '-среднее нормальное напряжение грунта в подошве сооружений, при котором происходит разрушение основания от одной вертикальной нагрузки (<7р определяется по прил. 3 настоящих норм);

=БВ Yj



При наклонных нагрузках следует производить проверку устойчивости сооружения по схеме плоского сдвига.

3.13.    Расчет устойчивости сооружений на однородных и неоднородных основаниях по схеме глубинного сдвига следует производить методами, удовлетворяющими всем условиям равновесия в предельном состоянии.

Допускается применять и другие методы, результаты которых согласуются с результатами расчетов, выполненных методами, удовлетворяющими всем условиям равновесия в предельном состоянии. Расчет устойчивости сооружений на однородных основаниях по схеме глубинного сдвига следует производить по прил. 3 к настоящим нормам.

Примечания: L Если поверхность сдвига проходит по контакту двух слоев грунта, за расчетные принимаются характеристики грунта tg q>i и Ct того слоя, при которых величина силы предельного сопротивления сдвигу наименьшая.

2. Для портовых сооружений расчет устойчивости по схеме глубинного сдвига допускается производить методами, отличающимися от указанных и проверенными многолетним опытам проектирования, строительства и эксплуатации таких сооружений. При этом допускается значения обобщенных сил определять при коэффициентах перегрузки и безопасности по грунту, равных единице.

3.14.    При расчете устойчивости сооружений на основаниях, сложенных глинистыми грунтами со степенью влажности G^0,85 и

Расчет устойчивости сооружений на скальных основаниях

3.15.    При расчете устойчивости сооружений на скальных основаниях и скальных склонов следует рассматривать схемы сдвига по плоским или ломаным поверхностям.

При ломаной поверхности сдвига возможны две схемы: схема продольного сдвига (вдоль ребер ломаной поверхности) и схема поперечного сдвига (поперек ребер). При этом следует рассматривать статически и кинематически возможные схемы потери устойчивости сооружения и нарушения прочности основания.

3.16.    При расчете устойчивости сооружений и скальных склонов по схеме продольного сдвига при плоской или ломаной поверхности сдвига величины Np и R необходимо определять по формулам:

Np=T-f    (9)

K«2(p*tg(p{,n +Ci,n Ш/) -f тг Ен , (10) м

где Np н R—обозначения те же, что и в формуле (2);

Т — активная сдвигающая сила (составляющая р а в нодейству ющей    р асчетной

нагрузки в направлении сдвига); п — число участков поверхности сдвига, назначаемое с учетом неоднородности основания по прочностным и деформационным свойствам;


Pi — равнодействующая нормальных напряжений, возникающих на l-м участке рассматриваемой поверхности сдвига от расчетных нагрузок; tg Ф I.II- с1,п~" расчетные значения характеристик скальных грунтов по i-му участку поверхности сдвига, определяемые в соответствии с требованиями п. 2.11 настоящих норм;

со< — площадь i-ro участка поверхности сдвига;

т2 — коэффициент условий работы, определяемый в соответствии с требованиями п. 3.17 настоящих норм;

Ев—сила сопротивления упорного массива скальных грунтов или обратных засыпок из нескального грунта со стороны низовой грани расчетного участка сооружения, определяемая в соответствии с требованиями п. 3.17 настоящих норм.

3.17.    При расчетах устойчивости сооружений и скальных склонов по схеме продольного сдвига силу сопротивления Ея и коэффициент условий работы т% при значениях характеристик tgcpi и сг и модуля деформации грунта засыпки (упора) меньше, чем для основания на 20% и более, следует определять как силу активного давления Ея= =£а.ш а коэффициент т2— 1. В остальных случаях следует принимать ЕвПтВ и mt= =гпх (где Еи.п и т\ определяются согласно требованиям п. 3.8 настоящих норм).

3.18.    Расчет устойчивости сооружений и скальных склонов по схеме поперечного сдвига следует производить, расчленяя призму обрушения на взаимодействующие элементы, по методам, удовлетворяющим условиям предельного равновесия призмы обрушения.

Когда призма обрушения сложена массивными малотрещиноватыми скальными грунтами и в ее пределах нет крупных единичных нарушений (разломов, крупных тектонических трещин, зон дробления и др.), необходимо производить расчет ее устойчивости, рассматривая призму обрушения как сплошное твердое тело, по методам, удовлетворяющим условиям равновесия в предельном состоянии.

3.19.    При расчете устойчивости сооружений и скальных склонов по схеме сдвига с поворотом в плане следует учитывать возможное уменьшение величин сил сопротивления сдвигу R против сил, устанавливаемых в предположении поступательного движения. При этом корректировку величин R допускается производить в соответствии с требованиями прил. 2 к настоящим нормам.

3.20.    Для оценки устойчивости сооруже

ний I и II классов на скальных основаниях при сложных инженерно-геологических условиях в дополнение к расчету, как правило, необходимо производить исследования на моделях.

4. ФИЛЬТРАЦИОННЫЕ РАСЧЕТЫ ОСНОВАНИЙ

4.1.    Для обеспечения фильтрационной прочности (общей и местной) грунтов основания, определения противодавления фильтрующей воды и фильтрационного расхода необходимо производить фильтрационные расчеты оснований гидротехнических сооружений.

4.2.    Расчет общей фильтрационной прочности нескальных оснований следует производить по формуле

!кр

I    (Ч)

где /ср — осредненный градиент напора в расчетной области фильтрации;

— осредненный расчетный критический градиент напора, принимаемый по табл. 2 п. 2.8 настоящих норм;

&н — коэффициент надежности, определяемый в соответствии с требованиями главы СНиП но основным положениям проектирования речных гидротехнических сооружений.

Значение /°р для оснований сооружений I и II классов высотой более 10 м (на всех стадиях проектирования, кроме предварительных) следует определять по результатам исследований методом электрогидродинамичес-ких аналогий (ЭГДА), на аналоговых вычислительных машинах (АВМ) или по точным решениям гидродинамики. В остальных случаях значения Iер допускается определять приближенными расчетными методами коэффициентов сопротивления, фрагментов, удлиненной контурной области и др.

4.3.    Расчет местной фильтрационной прочности нескальных оснований следует производить в зонах выхода фильтрационного потока в нижний бьеф, на границе неоднородных грунтов или в дренажные устройства по формуле

/</к.    (12)

где /— местный градиент напора в зонах выхода фильтрационного потока, определяемый расчетами по методам, указанным в п. 4.2 настоящих норм;

/«—-местный критичеошй градиент напора, определяемый в соответствии с требованиями п. 2.8 настоящих норм.


4.4.    Расчет местной фильтрационной прочности скальных оснований следует производить по формуле

V<VK9    (13)

где V — скорость фильтрации в трещинах скального основания;

У к — критическая скорость фильтрации в трещинах скального основания, принимаемая по табл. 4 настоящих норм.

Величину V следует определять как частное от деления фильтрационного расхода воды в данном направлении на суммарное живое сечение трещин в плоскости, перпендикулярной этому направлению.

4.5.    Фильтрационный расход воды в основании, а также фильтрационное противодавление следует определять расчетами по методам, указанным в п. 4.2 настоящих норм.

5. РАСЧЕТ МЕСТНОЙ ПРОЧНОСТИ СКАЛЬНЫХ ОСНОВАНИЙ

5.1.    Расчет местной прочности скальных оснований гидротехнических сооружений следует производить для установления необходимости разработки йероприятий, предотвращающих возможное нарушение противофильт-рационных устройств, для учета при разработке мероприятий по повышению прочности и устойчивости сооружений и для учета достижения предела местной прочности при расчетах напряженно-деформированного состояния сооружения и основания.

Расчет местной прочности следует производить по второй группе предельных состояний только для оснований сооружений I класса при основном сочетании нагрузок.

5.2.    При расчете местной прочности скальных оснований необходимо рассматривать следующие условия:

о2>0;    (14)

(oi — <т3) sin Р cos Р < (в1 sin2 р +

+ <т3 cos2 P)tgq>n + Си,    (15)

где <ть <*2 и аз — соответственно максимальное, среднее и минимальное главные напряжения от нормативных нагрузок в расчетном сочетании (сжимающим напряжениям соответствует знак плюс); р — острый угол между площадкой сдвига и направлением главного напряжения ai;

fg ф.п и си — расчетные характеристики грунта, определяемые в соответствии с требованиями п. 2.11 настоящих норм.

Условие (14) следует выполнять во всех указанных в п. 5.1 случаях, а условие (15) — в этих же случаях, но только при аз<0. Если аз^О, то условие (15) надлежит выполнять лишь при оценках прочности основания, производимых при расчетах напряженно-деформированного состояния основания и при разработке мероприятий по повышению прочности и устойчивости сооружения.

5.3.    Проверку выполнения условия (15) следует производить для следующих расчетных направлений площадок:

а)    совпадающих с имеющимися в массиве основания системами трещин;

б)    совпадающих с плоскостью контакта сооружения с основанием;

в)    не совпадающих ни с контактами, ни с трещинами.

Для площадок, указанных в подпунктах «а» и «б», значения угла |3 следует принимать равными фактическим острым углам между этими площадками и направлением главного напряжения ои При этом условие (15) необходимо проверять для всех имеющихся в данной точке основания систем трещин.

При проверке прочности массива по площадкам, указанным в подпункте «в», значения угла р следует определять по формуле

Р = 45° ——-.    (16)

Примечание. Если проверка местной прочности скальных оснований производится по площадкам сдвига, совпадающим с трещинами, ориентация которых с достаточной достоверностью не установлена, то угол р допускается определять по формуле (16).

5.4.    При определении напряжений ои сги а3 в формулах (14) и (15) надлежит применять методы механики сплошной среды. При этом основание совместно с сооружением следует рассматривать как систему из линейно-деформируемых тел, на контакте между которыми выполняются условия равновесия и равенства (неразрывности) деформаций.

При надлежащем обосновании допускается схематизация системы сооружение — основание, позволяющая решать плоскую задачу теории упругости применительно к одному или к нескольким плоским сечениям. При этом поверхность основания может быть принята плоской, а тело основания — однородным, либо состоящим из некоторого числа однородных областей, либо имеющим непрерывно изменяющиеся характеристики.


При необходимости следует учитывать естественный рельеф поверхности основания, объемный характер его работы, а также детализировать распределение механических характеристик основания.

Если при определении напряжений (при указанных предпосылках) в некоторых областях основания обнаружится невыполнение условий (14) и (15), рекомендуется произвести уточнение решения задачи. Такое решение может производиться с использованием нелинейной зависимости между напряжениями и деформациями или путем видоизменения геометрии сечения за счет исключения из рассмотрения указанных областей.

При определении напряженного состояния основания могут быть использованы теоретические и экспериментальные методы, точность которых соответствует степени детализации геометрии и механических свойств системы сооружение — основание.

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНТАКТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

6.1.    Контактные напряжения (нормальные и касательные напряжения по контакту бетонное или железобетонное сооружение — основание) необходимо определять для применения их в расчетах прочности конструкций и сооружений, а также в расчетах оснований по несущей способности и деформациям.

(17)

6.2.    Для сооружений на скальных основаниях контактные напряжения следует определять по формулам внецентренного сжатия, а в необходимых случаях для сооружений I и II классов — по результатам расчетов напряженного состояния системы сооружение — основание в соответствии с требованиями п. 5.4 настоящих норм.

(18)

6.3.    Для сооружений на нескальных основаниях контактные напряжения следует определять в соответствии с требованиями пп. 6.7—6.16 настоящих норм.

Примечание. Для портовых сооружений (за исключением шпунтовых конструкций) контактные напряжения необходимо определять по формулам внецент-ренного сжатия или по теории упругости с учетом пластических деформаций.

6.4.    В шпунтовых конструкциях контактные напряжения следует определять в зависимости от деформативности системы стена— грунт с учетом уплотнения грунта в пределах сжимаемой толщи. При расчете прочности шпунта уплотнение грунта в пределах сжимаемой толщи допускается учиты

вать введением коэффициента условий работы, принимаемого по табл. 6.

6.5.    При определении контактных напряжений необходимо учитывать конструктивные особенности сооружения, последовательность его возведения и вид основания.

В целях уменьшения расчетных усилий в конструкциях или в элементах сооружения при проектировании следует рассматривать возможность создания оптимального распределения контактных напряжений, предусматривая уплотнение отдельных зон основания и соответствующий порядок возведения сооружения.

6.6.    При определении контактных напряжений для сооружений на нескальных основаниях следует учитывать их показатель гибкости *1(2), определяемый:

а) при расчете протяженного сооружения по схеме, соответствующей условиям плоской деформации:

в направлении длины сооружения

(1— \х\)пЕЫ*

(1 — М-2) 4 Ei J '

в направлении ширины сооружения л (l — pf) яЕ6№ l~ (l-|i*)4 Ег; ’

б) при расчете сооружения по схеме, соответствующей условиям пространственной задачи

(19)

В формулах (17) — (19): ц и jii — соответственно коэффициенты поперечного расширения грунта основания и материала сооружения;

Е и Ei — соответственно модули деформаций грунта основания и упругости материала сооружения;

Таблица б

Виды грунтов основания

Коэффициент пористости грунта е

Коэффициент условий работы

при забивке или вибропогружении шпунта

при погружении шпунта с подмывом

метал

личес

кого

желе

зобетон

ного

Песчаные

£<0,6

е>0,6

U

1,15

1.2

1,25

1,1

1,15

Глинистые

оо

V/ А

U

1,15

1,2

1,25


fc, I — соответственно полуширина н полудлина подошвы сооружения;

J—момент инерции соо^ве гствующего сечения сооружения;

6 — ширина расчетного элемента по длине подошвы сооружения, равная 1 м;

О—цилиндрическая жесткость фундаментной плиты сооружения.

Определение контактных напряжений для сооружений на однородных нескальных основаниях

6.7.    Нормальные контактные напряжения для жестких сооружений I—IV классов^ рассчитываемые по схеме, соответствующей условиям плоской деформации, необходимо определять в зависимости от формы подошвы сооружения и вида грунта основания следующим образом:

а)    если основание сложено несвязными грунтами с относительной плотностью £)<0,5, а подошва сооружения плоская или близкая к плоской — по формулам внецент-ренного сжатия и по методу «экспериментальных эпюр», приведенному в прил. 4 к настоящим нормам.; при надлежащем обосновании допускается при расчете прочности сооружений применять эпюры, построенные только по одному из указанных методов,

б)    если основание сложено связными или несвязными грунтами с относительной плотностью £>>0,5 при плоской подошве сооружения или подошва сооружения имеет ломаное очертание при любой величине относительной плотности — по формулам вне-центренного сжатия и по методу теории упругости с условным ограничением глубины сжимаемого слоя до 0,3 В для песчаных Грунтов и 0,7 В —для глинистых грунтов. Толщину сжимаемого слоя допускается уточнять при наличии экспериментальных данных.

Примечание. Для сооружений III и IV классов, .возводимых на несвязных грунтах, и IV класса на связных грунтах, допускается определять нормальные контактные напряжения только по формулам вяе-центренното сжатия.

6.8.    В расчетах прочности сооружений следует принимать обе эпюры контактных напряжений, определяемые в соответствии с требованиями п. <6-7а или п. 6.76. Если при этом изгибающие моменты, вычисленные по каждой из указанных пар эпюр, имеют раз

ные знаки, то при расчете прочности сооружения они уменьшаются на 10% суммы их абсолютных величин, а если одинаковые знаки, то больший изгибающий момент уменьшается на 10% разности этих величин.

6.9.    Нормальные контактные напряжения, рассчитываемые по схеме, соответствующей условиям пространственной задачи,необходимо определять в соответствии с требованиями п. 6.76 настоящих норм.

6.10.    При определении контактных напряжений с учетом гибкости сооружений допускается применять метод коэффициента постели и метод теории упругости с условным ограничением глубины сжимаемой толщи. При этом сооружение в зависимости от его конструкции рассматривается как балка или как рама на упругом основании. Жесткость балки или элементов рамы следует определять с учетом возможности образования трещин в соответствии с требованиями главы СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений.

Примечания: I. При расчете сложных пространственных сооружений (зданий ГЭС, голов шлюзов и др.) вместо решения пространственной задачи допускается использовать решения плоской задачи, рассматривая независимо два взаимно перпендикулярных направления.

2. Расчет сооружений в направлении их ширины при наличии в них участков различной гибкости следует производить с учетом переменной жесткости.

6.11.    Касательные контактные напряжения, возникающие под воздействием сдвигающих сил при плоской подошве сооружения (или близкой к ней), следует принимать пропорциональными нормальным контактным напряжениям, определенным методами вне-центренного сжатия, коэффициента постели или «экспериментальных эпюр».

Для методов коэффициента постели и внецентренного сжатия допускается принимать их равномерно распределенными в тех случаях, когда они обусловливают более неблагоприятное напряженное состояние сооружения.

При определении касательных контактных напряжений в случае необходимости следует учитывать влияние ломаного очертания подошвы сооружения на их распределение. Касательные контактные напряжения, обусловленные воздействием вертикальных сил, при расчетах прочности сооружений, как правило, не учитываются.


Определение контактных напряжений для сооружений на неоднородных нескальных основаниях

6.12.    Нормальные контактные напряжения, действующие по подошве сооружений на неоднородных основаниях, допускается определять так же как и для однородных, но с, учетом их перераспределения, обусловленного неоднородностью основания.

При определении контактных напряжений по формулам внецентренного сжатия учет неоднородности основания следует производить в соответствии стребованиямипп.6.13— 6.15, в остальных случаях— в соответствии с требованиями п. 6.16.

6.13.    Определение нормальных контактных напряжений с учетом' неоднородности оснований производится следующим образом:

а)    при наличии в основании слоев переменной толщины или при наклонном залегании слоев следует в пределах толщи основания, равной 0,5 В, привести неоднородное основание к условному однородному основанию с переменной толщиной сжимаемого слоя Яусл и постоянным для всего основания модулем деформации £уСл. При этом толщина слоя условного однородного основания Яусл в каждом вертикальном сечении в пределах ширины подошвы сооружения определяется из условия равенства осадок неоднородного основания и принятого условного однородного основания;

б)    при наличии в .основании включений в виде линз их влияние на характер эпюры контактных напряжений допускается производить методами теории упругости;

в)    при горизонтальном (или близком к нему) расположении в основании слоев грунта постоянной толщины неоднородность основания не учитывается.

6.14.    Нормальные контактные напряжения по подошве сооружения, расположенного на условном однородном основании, определяются из условий равенства нулю суммы действующих на него активных и реактивных сил и суммы моментов этих сил относительно любой точки. При этом величины нормальных контактных напряжений ах в точках с координатами х определяются по формулам:

<т, = 1р£- Sx ;    (20)

“уел

Sx » So + xtgu>,    (21)

где Е ус л и Яусл—обозначения те же, что и в п. 6.13 настоящих норм;

Sx — осадка в точке х;

SQ — осадка «в сечении, проходящем через начало координат (за начало координат принимается одна из крайних точек подошвы сооружения);

© — угол крена сооружения.

6.15.    При неоднородном основании с вертикальными и крутопадающими слоями, выклинивающимися под подошвой сооружения, величины контактных напряжений следует принимать пропорционально модулям деформации грунта каждого слоя. В пределах одного слоя изменение напряжений принимается линейным.

6.16.    При определении контактных напряжений по методам «экспериментальных эпюр», коэффициента постели и теории упругости учет неоднородности основания производится следующим образом.

При неоднородном основании, сложенном вертикальными или наклонными слоями, определяется эпюра нормальных контактных напряжений в соответствии с пп. 6.14 и 6.15, по которой находится самоуравновешенная эпюра. Затем самоуравновешенная эпюра прибавляется к эпюре, вычисленной соответствующим методом для однородных грунтов.

При неоднородном основании, сложенном горизонтальными слоями, неоднородность основания не учитывается.

Примечание. Самоуравновешенная .эпюра — эпюра, характеризующая гперараопред ел ение напряжений на отдельных участках подошвы, обусловленное неоднородностью грунта. Суммарные напряжения этой эпюры с учетом знака равны нулю.

7. РАСЧЕТ ОСНОВАНИЙ СООРУЖЕНИЙ

И ПЛОТИН ИЗ ГРУНТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ

7.1. Расчет оснований сооружений и тела плотин из грунтовых материалов по деформациям необходимо производить для ограничения перемещений сооружений (осадок, горизонтальных смещений, кренов и т. п.) такими пределами, при которых гарантируются нормальные условия эксплуатации сооружения в целом или отдельных его частей (конструкций) и обеспечивается требуемая долговечность, а также для назначения строительного подъема сооружений.

Примечание. Результаты расчета по деформациям следует использовать для оценки соответствия характера работы сооружения ® натуре проектным предпосылкам.


7.2.    При расчете основания и тела плотин из грунтовых материалов по деформациям следует, как правило, принимать расчетные значения нагрузок и характеристик грунтов с коэффициентами перегрузки п и безопасности по грунту kr, равными единице, за исключением расчета оснований анкерных опор, который следует производить по расчетным нагрузкам с учетом соответствующих коэффициентов перегрузки и безопасности по грунту. При выборе характеристик грунтов для расчета осадок сооружений 1иП классов следует, как правило, учитывать нелинейность связи между напряжениями и деформациями грунтов, вязкие свойства скелета глинистых грунтов, а также возможные изменения характеристик в процессе строительства и эксплуатации сооружений.

7.3.    Расчет нескальных оснований и тела плотин из грунтовых материалов (по осадкам, горизонтальным смещениям и кренам) следует производить исходя из условий:

(22)

S Snp;

UUup)

СО ^ ШПр,

где S, V и о) — соответственно величины    конечных

осадок, горизонтальных    смещений

сооружений и кренов (наклонов), определяемые расчетом    согласно

требованиям лп. 7.9—7.21    настоящих

норм;

Snp, ^пр и о)пр — соответственно предельные величины осадок, горизонтальных смещений и кренов, устанавливаемые    проектом.

Примечание. При проектировании сооружений I и II классов следует предусматривать ограничение величин поворотов сооружений вокруг вертикальной оси.

7.4.    При определении предельных величин 5пр, С/Пр и ©Пр необходимо учитывать: допускаемую разность осадок между секциями сооружений и отдельными его частями, в том числе между ядром и боковыми призмами, и допускаемый крен (наклон) сооружения; величины осадок и горизонтальных смещений, при которых исключается возможность появления недопустимых для нормальной эксплуатации сооружений трещин, а также обеспечивается нормальная эксплуатация связанных с сооружением коммуникаций.

7.5.    Для сооружения, длина которого превышает ширину более чем в три раза, расчет осадок и горизонтальных смещений следует, как правило, производить для условий плоской деформации, в остальных случаях — для условий пространственной задачи. Для

сооружения, площадь подошвы которого велика, а толщина сжимаемого слоя грунта в два раза или более меньше ширины подошвы, допускается расчет перемещений сооружения производить для условий одноразмерной задачи.

7.6.    При расчете перемещений сооружений, расположенных на нескальных грунтах, следует определять значения:

конечных перемещений (стабилизированных), соответствующих полному уплотнению грунта основания и тела плотины из грунтовых материалов;

перемещений в различные периоды времени (нестабилизированных),    соответству

ющих незавершенному процессу уплотнения глинистого грунта основания при коэффициенте степени консолидации С®<4, а также перемещений, обусловленных    ползучестью

грунтов основания. При этом следует учитывать последовательность возведения сооружения и заполнение водохранилища.

7.7.    Расчетную толщину    сжимаемого

слоя #а основания, сложенного из нескальных грунтов, при определении осадок методом суммирования следует определять для каждой расчетной вертикали из условия, чтобы напряжения от внешней нагрузки на границе сжимаемого слоя не превышали величины 0,5 Яауп (где уд принимается с учетом взвешивания ниже уровня грунтовых вод).

При залегании несжимаемых грунтов в пределах Яа глубина сжимаемого слоя ограничивается кровлей этого грунта.

Осадку сооружений допускается также определять с учетом изменения модулей деформации по глубине.

Расчетную толщину сжимаемого (смещаемого) слоя Нс для расчета горизонтальных смещений следует принимать равной 0,4 (£+/а) (где В — ширина подошвы сооружения; /а — длина анкерного понура).

Примечание. Для портовых сооружений толщина сжимаемого слоя отри определении горизонтальных смещений принимается равной длине призмы выпора.

7.8.    Для гравитационных портовых сооружений при эксцентрицитете ер < Vs В допускается расчет по деформациям не производить, если соблюдено условие

Рср Яд ,    (23)

где рСр—среднее давление на грунт основания от действующих нагрузок с учетом веса постели,


#д—давление на грунт основания, определяемое по формуле

#д =    [\    (В + 2 Ап ) Yii 4“

+ A (d + Лп ) Yu + D Си],    (24)

где гп\ — коэффициент условий работы, принимаемый при строительстве «насухо» для водо-насыщенных пылеватых песков т\=0,8, для других грунтов Wi=.l; при строительстве «в воду» для пылеватых песков mi — — 0,7, для других грунтов т^О.9;

Ли Az, D — безразмерные коэффициенты, принимаемые по табл. 7 в зависимости от значения фц грунта основания;

В —ширина подошвы сооружения;

ha — толщина постели под гранью сооружения со стороны акватории;

Yu* Yu — объемный вес соответственно грунтов основания и материала постели; d — заглубление подошвы сооружения от отметки проектного дна;

сп — удельное сцепление грунта, залегающего под подошвой постели.

Примечания:    1. При толщине постели менее

0,3 и вместо условия (23) следует соблюдать условие


рмакс — 1 ДЯд-

Расчет осадок нескальных оснований сооружений и плотин из грунтовых материалов

7.9.    Расчет осадок сооружений на нескальных основаниях следует производить для двух видов оснований:

первого — для оснований, сложенных несвязными грунтами, а также связными грунтами при Со^4;

второго — для оснований, сложенных связными грунтами при С® <4, а также грунтами, обладающими свойствами ползучести.

При расчете осадок плотин из грунтовых материалов необходимо принимать условия, аналогичные указанным для расчета осадок оснований сооружений.

7.10.    Конечную осадку сооружений 5, расположенных на основании (однородном и неоднородном), сложенном несвязными грунтами, а также связными грунтами при Cv^4 (первый вид), следует определять:

а) для случая пространственной задачи — по методу послойного суммирования в пределах сжимаемого слоя 7/а по формуле

где Е0р я £пр соответственно средний и привел ен-иый модули деформации всего сжимаемого слоя, определяемые в соответствии с шрил. 7 к настоящим нормам;

п число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания;

<Ji — нормальное напряжение в середине £-го слоя основания от нагрузок и пригрузок, определяемое в соответствии с прил. 5 к настоящим нормам;

hi — толщина г-ло слоя;

Ei — модуль деформации 7-го слоя, определяемый в соответствии с прил. 7 к настоящим нормам.

Осадку тела плотин из грунтовых материалов следует определять также методом послойного суммирования, при этом в формуле (25) величина 0,8 —|ср принимается рав-

v ,    ^пр

ной 1;

б) для плоской деформации основания плотин из грунтовых материалов — методом послойного суммирования, а для оснований бетонных и железобетонных сооружений —

2. В расчетах портовых сооружений по деформациям осадка постели не учитывается.

Таблица 7

Расчетные значения угла внутреннего трения Грунта основания Фи. град

Коэффициенты

Ах j

Аа |

Х>

0

0

1

3,14

2

0,03

U2

3,32

4

0,06

1,26

3,51

6

0,1

1,39

3,71

8

0,14

1,55

3,93

10

0,18

1,73

4,17

12

0,23

1,94

4,42

14

0,29

2,17

4,69

16

0,36

2,43

5

18

0,43

2,72

5,31

20

0,51

3,05

5,66

22

0,61

3,44

6,04

24

0,72

3,87

6,45

26

0,84

4,37

6,9

28

0,98

4,93

30

U5

5 Д9

7,95

32

1,34

6,35

8,55

34

1,55

7,21

9,21

36

1,81

8,25

9,98

38

2,11

9,44

10,8

40

2,46

10,84

11,73

42

2,87

12,5

12,77

44

3,37

14,48

13,96

45

3,66

15,64

14,64


УДК [69+627.8:624.15.041(083.75)


Глава СНиП 11-16-76 «Основания гидротехнических сооружений» разработана ВНИИГ им. Б. Е. (Веденеева, институтом Гидропроект им. С. Я. Жука Минэнерго СССР, Гипро-речтраясом Минречфлота РСФСР, Ленморншшроектом Мин-морфлота с участием Ленинградского политехнического института им. М. И. (Калинина Минвуза РСФСР и Одесского института инженеров морского флота Минморфлота.

С введением в действие настоящей главы с 1 июля 1977 г. утрачивает силу глава СНиП П-Б.3-62 «Основания гидротехнических сооружений. Нормы проектирования».


Редакторы — инж. Е. А. Троицкий (Госстрой СССР), кандидаты техн. наук Д. Д. Сапегин, Р. А. Ширяев и инок. Г. Ф. Липовецкая (ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева Минэнерго СССР); инж. С. Ф. Живетин (Гидропроект им. С. Я. Жука Минэнерго СССР) и инж. М. А. Орлова (Гипроречтранс Минречфлота РСФСР).


30213-

047(01)


•369

-77


Инструкт.-нормат.,


вып. — 1.1—77


@ Стройиздат, 1977


методом послойного суммирования или по формуле

S =    1    - (Ро кс + Рпр кп),    (26)

я £пр

где \i—коэффициент пешеречного расширения принта основания; кс — безразмерный коэффициент осадки от нагрузки на 1м длины ро, принимаемый для бетонных и железобетонных вооружений по табл. 8; ka — безразмерный .коэффициент осадки от пригрузки на 1 м длины рПр, принимаемый по табл. 1 прил. 6 к настоящим нормам, как среднее арифметическое величин между зиачения-

^пр    1

ми кж при х=—-—я х=~(£+£.Пр) (где

z    а

В и ВПр — соответственно ширины сооружений и пригрузки);

£пр — обозначение то же, что и в формуле (25);

в) для случая отдельно стоящего бетонного или железобетонного сооружения при равномерно распределенном давлении на основание сооружения — методом послойного суммирования или по формуле

(27)

S — ttla

В О ср (1 ‘ И-8)

норм; р — коэффициент

с

при ни мае

0,5    1    1,5    2    В

Рис. 3. График для определения коэффициента р Я — действительная толщина сжимаемого слоя; В — ширина подошвы сооружения

Е

пр

где та —коэффициент, принимаемый по табл. 2 прил. 6 к настоящим нормам;

В — ширина подошвы сооружения;

Оср—среднее нормальное напряжение в подошве сооружения;

р и Епр—обозначения те же, что и в формуле (26).

Примечание. Для сооружений IV класса при любом заглублении их подошвы, а также I—III классов ери заглублении подошвы сооружения менее 5 м допускается принимать £‘пр = £ср.

7.11. Конечную осадку сооружений S, расположенных на основании, сложенном связными грунтами при С “ <4, а также грунтами, обладающими свойствами ползучести (второй вид), следует определять по формуле

S^Si + S.,,    (28)

Ml

L8

(30)

tg U)L = kx

где Si — осадка сооружений к моменту окончания процесса консолидации, определяемая в соответствии с требованиями п. 7.10 настоящих норм;

S2 — осадка сооружения, вызванная деформациями ползучести грунта основания, величину которой допускается принимать для грунтов при показателе консистенции 0^/ь^0,5 равной 0,35 Si, а при значениях /^>0,5 S2 определяется по результатам исследований свойств ползучести грунта.

7.12. Осадку сооружений к моменту времени t, к которому процесс консолидации грунта еще не закончен, следует определять по решениям одномерной или плоской задачи консолидации с учетом поэтапности возведения сооружения, степени водонасыщения грунтов основания, изменения коэффициентов фильтрации и плотности в процессе консолидации.

Для предварительных расчетов осадку бетонных и железобетонных сооружений во времени St допускается определять по формуле

S, =£,( 1-е-р0>    (29)

где Si—осадка сооружения, определяемая в соответствии с требованиями п. 7.10 настоящих

размернортью-

мый по графику рис. 3; t — время в годах;

е — основание натуральных логарифмов.

7.13. Крен (наклон) бетонных и железобетонных сооружений с прямоугольной подошвой в случае однородного и горизонтально слоистого оснований без учета фильтрационных сил следует определять:

а) при внецентренном приложении вертикальной нагрузки:

в направлении большей стороны подошвы сооружения по формуле

1 — p2

F r ccp

Табляцд 8

Значение

ЩВ

0,25

0,5

0,75

1

],5

2,5

3,5

5

Коэффициент

к(»

0,72

1,35

1,85

2,29

2,98

3,96

4,57

5,3

H — действительная толщина сжимаемого слоя. Веля Я>Яа» то Я следует принимать равной Яа.


1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Нормы настоящей главы должны соблюдаться при проектировании оснований гидротехнических сооружений (речных, морских и мелиоративных систем).

Примечание. При проектировании оснований гидротехнических сооружений, в том числе преднаэна* ченных для строительства в сейсмических районах, в условиях распространения вечномерзлых, просадочных, легководо|ра1створимых грунтов и карста, следует соблюдать также нормы и правила, предусмотренные другими -нормативными документами.

1.2.    Основания гидротехнических сооружений следует проектировать на основе:

результатов инженерно-геологических изысканий и исследований, содержащих данные о структуре и физико-мёханических характеристиках отдельных зон массива грунта;

опыта возведения гидротехнических сооружений в аналогичных инженерно-геологических условиях строительства;

данных, характеризующих возводимое гидротехническое сооружение (тип, конструкция, размеры, порядок возведения, действующие нагрузки, воздействия, условия эксплуатации и т. д.);

местных условий строительства;

результатов технико-экономического сравнения обоснованных вариантов проектных решений и принятия оптимального варианта, обеспечивающего наиболее полное использование прочностных и деформационных характеристик грунтов и материала возводимого сооружения при наименьших приведенных затратах.

1.3.    Для обеспечения эксплуатационной надежности, долговечности и экономичности

гидротехнических сооружений проектом должны быть предусмотрены:

оценка инженерно-геологических условий площадки строительства с составлением инженерно-геологической модели основания;

оценка несущей способности основания и устойчивости сооружения;

оценка местной прочности основания; оценка устойчивости естественных и искусственных склонов и откосов;

определение величин перемещений сооружения вследствие деформируемости основания;

определение напряжений на контакте сооружения с основанием;

оценка фильтрационной прочности основания, противодавления воды и фильтрационного расхода;

разработка инженерных мероприятий, способствующих повышению несущей способности, уменьшению перемещений и обеспечению требуемой долговечности сооружения и его основания.

1.4.    Нагрузки и воздействия на основания должны определяться расчетом, исходя из совместной работы сооружения и основания в соответствии с требованиями главы СНиП по основным положениям проектирования речных гидротехнических сооружений и главы СНиП по нагрузкам и воздействиям на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов).

1.5.    Расчеты оснований гидротехнических сооружений следует производить по двум группам предельных состояний:

по первой группе (по непригодности к эксплуатации) — расчеты общей устойчивости системы сооружение — основание и фильтрационной прочности основания;

по второй группе (по непригодности к нормальной эксплуатации) — расчеты пере-

Строительные нормы и правила

СНиП 11-16-76

Основания гидротехнических сооружений

Взамен главы СНиП Н-Б.3-62

Государственный комитет Совета Министров СССР по делам строительства (Госстрой СССР)


Утверждены

постановлением

Внесены

Государственного комитета

Срок введения в действие

Минэнерго СССР

Совета Министров СССР по делам строительства от 24 августа 1976 г. № 139

1 июля 1977 г.

* Зак. 64



мещений сооружений, местной прочности оснований и устойчивости естественных склонов.

Примечание. Если /потеря устойчивости склонов может привести сооружение в состояние, непригодное к эксплуатации, расчеты устойчивости таких склонов следует производить по первой груше предельных состояний.

1.6.    При проектировании оснований основных сооружений I, II и III классов необходимо предусматривать установку контрольноизмерительной аппаратуры ((КИА) для проведения натурных наблюдений за состоянием сооружений и их оснований как в процессе -строительства, так и в период их эксплуатации для оценки надежности системы сооружение — основание, своевременного выявления дефектов, предотвращения аварий и улучшения условий эксплуатации. За сооружениями IV класса и их основаниями следует предусматривать визуальные наблюдения.

1.7.    При проектировании оснований гидротехнических сооружений кроме требований настоящих норм надлежит выполнять требования глав СНиП по основным положениям проектирования: строительных конструкций и оснований, гидротехнических сооружений речных, гидротехнических сооружений морских, а также главы СНиП по сооружениям мелиоративных систем и главы СНиП по инженерным изысканиям для строительства.

2. ВИДЫ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ И ИХ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

2.1.    Номенклатуру грунтов оснований гидротехнических сооружений и их физико-механические характеристики следует устанавливать согласно требованиям главы СНиП по проектированию оснований зданий и сооружений. Дополнительные данные по физико-механическим характеристикам грунтов, учитывающие специфику проектирования оснований гидротехнических сооружений, приведены в табл. 1.

2.2.    При проектировании оснований гидротехнических сооружений в необходимых случаях надлежит определять дополнительно к предусмотренным главой СНиП по проектированию оснований зданий и сооружений следующие физико-механические характеристики грунтов:

коэффициент фильтрации показатели фильтрационной прочности грунтов (критические градиенты /к и критические скорости фильтрации VK);

содержание водорастворимых солей и органических веществ;

коэффициент вязкости и параметры ползучести;

модуль трещиноватости Мт; ширину трещин;

характеристики плотности заполнителя трещин;

скорости распространения продольных Vp и поперечных Vs волн в массиве;

удельное водопоглощение q;

коэффициент поперечного расширения ц.

Примечания:    1.    Нормативные    и    расчетные

значения прочностных (<р, с. Нс), деформационных (Е, VP, V8) и фильтрационных (Лф, qy /к, VK) характеристик устанавливаются в соответствии с требованиями настоящих норм, а остальных характеристик — в соответствии с требованиями главы СНиП <по проектированию оснований зданий и сооружений.

2. В дальнейшем тексте настоящих норм, за исключением специально оговоренных случаев, под терминам «характеристики грунтов» следует понимать не только механические, но и физические характеристики грунтов.

2.3. Нормативные значения характеристик грунтов Ан должны устанавливаться на основе результатов полевых и лабораторных исследований. За нормативные значения всех характеристик принимаются их средние статистические величины.

Расчетные значения характеристик грунтов А определяются по формуле

где kr — коэффициент безопасности по грунту.

Расчетные значения характеристик грунтов tgtp и с в случаях, оговоренных в гш. 2.5, 2.11 и 2.13 настоящих норм, следует определять также непосредственно методом статистической обработки.

Примечание. Расчетные значения характеристик грунтов tgcp, с и у для расчетов по первой группе предельных состояний обозначаются tg <pi, ci и уь а для расчетов по второй — tgcpn, Си и уи- Расчетные значения остальных характеристик грунтов (Е, k$> q и др.), принимаемые одинаковыми для обоих видов предельных состояний, индексов не имеют.


Характеристики нескальных грунтов

2.4. Нормативные значения характеристик нескальных грунтов tg<pH и сн следует определять по совокупности опытных значений предельных касательных напряжений, полученных для условий, соответствующих периодам строительства и эксплуатации сооружения. Опытные значения следует определять для всех видов нескальных грунтов оснований сооружений I—IV классов лабораторными методами — методом среза или раздавливания (метод раздавливания обязателен для глинистых грунтов с показателем консистенции IL>0,5, слагающих основания сооружений I—II классов), а для сооружений I и II классов дополнительно и полевыми методами: методом сдвига штампов — для бетонных и железобетонных сооружений; методом сдвига целиков — для сооружений из грунтовых материалов; методами пенетрации и вращательного среза — для всех видов сооружений.

Нормативные значения характеристик нескальных грунтов tg(pH и св для случаев, когда опытные значения получены по результатам исследований методами среза, сдвига штампов и целиков, следует опреде-

2 Зак. 64

лять в соответствии с требованиями ГОСТ 20522-75 «Грунты. Метод статистической обработки результатов определений характеристик». Нормативные значения характеристик грунтов для случаев, когда опытные значения получены по результатам исследований методом раздавливания, следует определять построением прямолинейной зависимости (методом наименьших квадратов) между минимальным ц3 и максимальным ai главными напряжениями с последующим построением кругов напряжений, прямолинейная огибающая к которым и определит tg<pH и св.

Нормативные значения характеристик грунтов tg<pH и сн при применении методов вращательного среза или пенетрации следует принимать как средние арифметические значения результатов частных определений.

2.5. Расчетные значения характеристик нескальных грунтов tg<pi и Ci при использовании результатов исследований, проведенных методами среза, сдвига штампов и целиной, а также методами вращательного среза и пенетрации, следует определять в соответствии с требованиями ГОСТ 20522-75, принимая при вычислении kr одностороннюю доверительную вероятность а=0,95. Если

Т а 6 л ица I

Физико-механические характеристики грунтов

Виды грунтов оснований

объемный вес Y. ТО/м3

коэффициент пористости е

сопротивление одноосному (растяжению и водонасыщенном состоянии Яр, кгс/см?

модуль деформации £*110-8, кгс/см*

А. Скальные

Скальные (три временном сопротивлении одноосному сжатию ^50 кгс/см2): изверженные (граниты, диориты, порфирита, и др.), метаморфические (гнейсы, кварциты, кристаллические сланцы, мраморы и др.), осадочные (известняки, доломиты и песчаники)

От 2,5 до 3,1

Менее 0,01

10 и более

Св. 50

Полускальные (при Rc< 50 кгс/см2) — осадочные (глинистые сланцы, аргиллиты, алевролиты, песчаники, конгломераты, мелы, мергели, туфы, гипсы и др.)

Б. Нескальные

От 2Д до 2,65

* 0,2

Менее 10

От 10 до 50

Крупнообломочные (валунные, га-лечниковые, гравийные) и песчаные

От 1,4 до 2,1

От 0,25 до 1

От 0,05 до 1

Глинистые (супеси, суглинки и глины)

От 1,1 до 2,1

От 0у35 до 4

——

От 0,03 до 1

Примечание. Для полускальных

грунтов в зависимости от степени их сохранности, свойств и структурных особен-

костей методы определения физико-механических характеристик грунтов и расчетов принимать как для нескальных грунтов.

при надлежащем обосновании следует



расчетные значения характеристик грунта tgcpi или Ci (при указанной обработке) получаются меньше среднеминимальных, то их значения следует принимать равными

tgcpj tg<pcp*MHH И Ci = Ccp.MHH (где tg(pcp.MHH И

Тер мин — параметры прямой, построенной способом наименьших квадратов по опытным точкам, расположенным ниже средней прямой).

Расчетные значения характеристик грунтов tgcpi и С\ по результатам исследований методом раздавливания следует определять, производя статистическую обработку значений cxi и <т3 по методике, аналогичной методике обработки результатов исследований методом среза, с последующим построением кругов напряжений по найденным расчетным значениям о\ и аз, прямолинейная огибающая к которым и определит tgcpi и ci.

Расчетные значения характеристик нескальных грунтов tgcpn и Сц следует определять по формуле (1) при kT— \.

Примечание. Для портовых сооружений III и IV классов значения tg (pi для песчаных грунтов допускается определять по аналогам.

2.6.    Нормативные значения модуля деформации Еа нескальных грунтов следует определять как среднее арифметическое значение данных компрессионных испытаний. Значения Ен допускается принимать по таблицам, приведенным в главе СНиП по проектированию оснований зданий и сооружений; при этом для сооружений шириной более 20 м значения Еа следует увеличивать в 1,5 раза.

При определении расчетных значений модуля деформации следует принимать коэффициент безопасности по грунту равным единице.

Примечание. При экспериментальном определении расчетных значений Е при необходимости надлежит учитывать несоответствие' между условиями проведения опытов и натурными условиями.

2.7.    Нормативные значения коэффициента фильтрации йф следует определять как среднее арифметическое значение результатов лабораторных и полевых исследований, полученных в одинаковых условиях. Опыты по определению коэффициента фильтрации следует проводить с учетом возможного изменения напряженного состояния грунтов основания в процессе строительства и эксплуатации сооружения. При определении расчетных значений коэффициента фильтрации следует принимать коэффициент безопасности по грунту равным единице.

Примечание. Для тортовых сооружений расчетные значения коэффициента фильтрации допускается принимать до аналогам.

2.8. Расчетные значения осредненного критического градиента напора /кР для нескальных грунтов основания следует принимать по табл. 2.

Расчетные значения местного критического градиента напора /к (в зоне выхода фильтрационного потока в нижний бьеф) для суффозионных грунтов надлежит определять на физических моделях или исследованиями в полевых условиях. Для несуффо-зионных грунтов значения /к допускается принимать не более 0,3, а при наличии дренажа — не более 0,6.

Характеристики скальных грунтов

2.9.    Нормативные и расчетные значения временного сопротивления одноосному сжатию скальных грунтов Rl п Rc следует определять в соответствии с требованиями ГОСТ 20522-75, принимая при вычислении kT нижнюю доверительную границу при односторонней вероятности а=0,95.

2.10.    Нормативные значения характеристик скальных грунтов tg<pH и сн определяются как параметры линейной зависимости Tnpr^atgq^+c11, построенной методом наименьших квадратов по совокупности опытных предельных значений касательных напряжений, полученных при различных нормальных напряжениях. При этом эксперименты, как правило, следует проводить в полевых условиях методом сдвига бетонных штампов или скальных целиков.

2.11.    Расчетные значения характеристик скальных грунтов tgcpi и с\ для расчетов устойчивости сооружений I и II классов следует определять как параметры линейной зависимости, которая аппроксимирует нижнюю

Таблица 2

Виды грунтов оснований

Расчетный осредненный критический градиент напо-,ср

ра /к

Глины

и

Суглинки

0,65

Песок:

крупный

0,45

средней крупности

0,36

мелкий

0,29


Та блица 3

Расчетные значения характеристик скальных грунтов ц

И «I, 11

для расчетов

местной прочности оснований для повер хностей сдвига, не совпадающих с тре гдинами и с контак том бетон-скала

устойчивости и местной прочности для поверхностей и пло-- щадок сдвига по контакту бетон-скала; устойчивости для поверхностей сдвига в массиве частично по трещинам и по монолиту

устойчивости и местной прочности для поверхностей и площадок сдвига в массиве по трещинам, заполненным песчаным и глинистым грунтом, шириной раскрытия, мм

Веды прунто© оснований

менее 2 (в том числе сомкнутые)

2-

-20

св. 20

еГ

ho

S

о

о

U

X

ЬО 4» Ъй

м

2

а

о

и

X

Г °

~ U,

о 4J

о

1

ho *ае

еГ

ьр

N

S

и

0 £

.*■ °

1    -ft*

о

f I

ho ^

ho

N

S

о

к

о

[р.

X

г °

vT* ^

= 1 ©■ *

_ьо j **

sT

ho

s

и

и

L.

X

Г ° ^ с

Ь |

сТ"

1

2

3

1 4

5

6

7

8

9

10

п

Скальные с временным сопротивлением одноосному сжатию #с>500 хге/см2, массивные, крупноблочные, блочные, слоистые, плитчатые, слаботрещиноватые, невывет-релые

3

40

0,95

4

0,8

1,5

0,7

1

0,55

0,5

Скальные с Яс>500 кгс/см2, массивные, крупноблочные, блочные, слоистые, плитчатые, среднетрещиноватые, слабо-выветрелые

2,4

25

0,85

3

0,8

1,5

0,7

1

0,55

0,5

Скальные с /?с = 150— 500 кгс/см2, массивные, крупноблочные, блочные, слоистые, плитчатые, си л ьнотр е щян ов атые; скальные с R0 = 50—150 кгс/смг, слабовыветре-лые, но малопрочные, слаботрещиноватые !

2

15

0,75

2

0,7

1

0,65

0,5

0,45

0,2

Полускальные с Rc< <50 кгс/см2, плитчатые, тонкоплитчатые, средне-и сильнотрещиноватые

1,5

3

0,7

1

0,65

0,5

0,5

0,3

0,45

0,2

Примечание. В графах 4—11

тринимать к

_ —1,15 и г.ф

‘г.с-1*8-

доверительную границу зависимости Тпр= = otg<pH+cH с односторонней вероятностью а=0,99. Если при указанной обработке опыт-

* я ви

ных данных получается, что tg<pi < ■ Y или

ЛГ.ф

еи

с\ < —— , то за расчетные значения характе-

*Г.С

ристик грунтов следует принимать tg<pi= *g<pH

^Г.ф

сц

и ci= -(где £г.ф=1,15 и ^го^Ьб). Расчет-

^г.с

ные значения tg<pn и сц для расчетов местной прочности отдельных областей основания сооружений для площадок, совпадающих с плоскостями трещин или контакта сооружения с основанием, а также для расчетов устойчивости склонов сооружений I и II классов, следует принимать равными их нормативным значениям (£г.ф = &г-с = 1).

В остальных случаях расчетные значения tg<pi,n и Ciji следует принимать по табл. 3.

Примечания: 1. Для оснований сооружений I и II классов при простых инженерно -геологи ческих условиях на предварительных стащиях проектирования расчетные значения характеристик грунта tgqpi, и и ci, ii допускается принимать по табл. 3.

2. При определении расчетных характеристик прун-та tg фх п и сj и по экспериментальным данным надлежит учитывать возможное несоответствие между условиями проведения опытов и натурными условиями.

2.12. Нормативные значения деформационных характеристик скальных грунтов в массиве — модуля деформации Ея, коэффициента поперечного расширения рн; скорости распространения продольных и поперечных волн V? и У" следует определять как средние арифметические значения результатов, полученных в отдельных испытаниях при одинаковых условиях. При этом испытания для определения Vp и V* выполняются в полевых условиях динамическими (сейсмоаку-стическими) методами, а для определения

и рн — методами статического обжатия грунтов основания.

2.13 Расчетные значения модуля деформации скального грунта Е для всего основания или отдельных его участков надлежит определять по нормативным значениям скоростей распространения волн Vp (илиУ”) при использовании корреляционной связи этих характеристик с модулем деформации £. Эта связь для оснований сооружений I и II классов принимается как линия регрессии (соответствующая наименьшему среднеквадратич

ному отклонению) отдельных сопряженных величин Vp (или У8) и Е, полученных при параллельных статических (штамповых) и динамических (сейсмоакустических или ультразвуковых) испытаниях грунта в одних и тех же «точках» массива. Для оснований сооружений III и IV классов указанная корреляционная связь определяется на основе обобщения данных испытаний для аналогичных инженерно-геологических условий.

Расчетные значения коэффициента поперечного расширения р, допускается определять по аналогам.

Примечание. Для основа ний сооружений I » II аслассав при простых инженерно-геологических условиях иа предварительных стадиях проектирования корреляционную связь Vp (илиУ8) с Е допускается 'Принимать но аналогам.

2.14.    Нормативные значения коэффициента фильтрации кф и удельного водопоглоще-ния дя определяются как средние арифметические значения результатов, полученных в отдельных испытаниях при одинаковых условиях. При этом испытания для определения кф проводятся в полевых условиях методом опытных откачек воды (для водонасыщенных грунтов) или методом налива воды (для неводонасыщенных грунтов). Для определения Iqn применяется метод нагнетания воды в изолированные участки скважин.

При проектировании подземного контура сооружений за расчетное значение коэффициента фильтрации £ф следует принимать нормативное значение, а при оценке местной фильтрационной прочности основания (при выходе потока в нижний бьеф и др.) —наибольшее значение &ф, полученное в опытах.

2.15.    Критические скорости фильтрации VK в трещинах скальных оснований при ширине их раскрытия более 1 мм следует принимать по табл. 4. При ширине раскрытия трещин менее 1 мм величины критических скоростей не нормируются.

Таблица 4

Грунты, заполняющие трещины

Критическая скорость

скального основания

фильтрации VK , см/с

Глины

50

Суглинки

30

Супеси с /^0,03

15


2.16.    Массивы скальных и полускальных грунтов по степени трещиноватости, водопроницаемости* деформируемости, выветрелости и по нарушению сплошности характеризуются данными, приведенными в прил. 1.

2.17.    По степени деформируемости, прочности и водопроницаемости в различных направлениях массивы скальных и полускальных грунтов следует считать изотропными при коэффициенте анизотропии не более 1,5 и анизотропными при коэффициенте анизотропии более 1,5.

3. РАСЧЕТ ОСНОВАНИЙ ПО НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ

3.1. Для обеспечения устойчивости сооружения, системы сооружение — основание и склонов (массивов) необходимо производить расчет оснований по несущей способности. При этом следует выполнять условие

«С Np < — R,    (2)

«н

где jVp и R—расчетные значения соответственно обобщенной сдвигающей (или опрокидывающей) силы и силы предельного соиротив-лееия;

kB и пс—соответственно коэффициенты надежности и сочетания нагрузок, принимаемые согласно требованиям главы СНиП по основным положениям проектирования речных гидротехнических сооружений; т — коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 5.

Таблица 5

Примечания: 1. При расчете устойчивости скалы<ых оклонов по второй группе предельных состояний kB и пе принимаются равными единице.

2. При расчете устойчивости сооружений на основное сочетание нагрузок, действующих в период ремонта, допускается коэффициент пй принимать равным 0,95.

3.2.    При определении расчетных нагрузок коэффициенты перегрузки следует принимать согласно требованиям главы СНиП по Ъснов-ным положениям проектирования речных гидротехнических сооружений.

Примечания:    1. Коэффициенты перегрузки

следует принимать одинаковыми для всех проекций равнодействующей сил.

2. Для /всех нагрузок от грунта ('вертикального давления от веса грунта, бокового давления грунта, давления наносов), определяемых с применением расчетных значений характеристик грунтов tg<pi, n, ci, и, Yi, ib коэффициенты перегрузки принимаются равными единице.

3.3.    Устойчивость плотин из грунтовых материалов следует рассчитывать в соответствии с требованиями главы СНиП по проектированию плотин из грунтовых материалов.

Расчет устойчивости сорружений на нескальных основаниях

3.4.    Расчет устойчивости сооружений на нескальных основаниях надлежит производить по схемам плоского, смешанного и глубинного сдвигов.

Перечисленные схемы сдвига могут иметь место как при поступательной форме сдвига, так и при сдвиге с поворотом в плане.

Для сооружений, основанием которых являются естественные или искусственные откосы или их гребни, необходимо также рассматривать схему общего обрушения откоса вместе с расположенным на нем сооружением.

3.5.    При расчете устойчивости шпунтовых конструкций следует рассматривать схему поворота шпунта в незаанкерованной стенке относительно точки, расположенной на оси шпунта ниже поверхности дна, в заанкеро-ванной стенке — относительно точки крепления анкерных устройств, а также схему сдвига или поворота анкерных опор. При этом силу предельного сопротивления сдвигу необ* ходимо определять методами теории предельного равновесия с учетом сил трения в месте контакта грунта с элементами конструкции.

Типы сооружений и виды оснований

Коэффициент условий работы т

Бетонные и железобетонные сооружения на полускальных и нескальных основаниях Бетонные и железобетонные сооружения на скальных основаниях:

1

а) для поверхностей сдвига, проходящих по трещинам в массиве основания

1

б) для поверхностей сдвига, проходящих по контакту бетон — скала или в массиве основания частично по трещинам, частично по монолиту

0,96

Арочные плотины и другие распорные сооружения на скальных основаниях

0,75

Портовые сооружения на всех видах оснований

1,16

Естественные и искусственные откосы и склоны

1

Примечание. В необходимых случаях при надле-

жащем обосновании, кроме приведенных

в таблице коэф-

фициентов, принимаются дополнительные

коэффициенты

условий работы, учитывающие особенности оруженцй и их оснований.

конструкций со-