МИНИСТЕРСТВО РЕЧНОГО ФЛОТА РСФСР Главное управление портов

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПРИЧАЛЬНЫХ НАБЕРЕЖНЫХ

.ТРАНСПОРТ" 1ЭТ8

МИНИСТЕРСТВО РЕЧНОГО ФЛОТА РСФСР Главное управление портов

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПРИЧАЛЬНЫХ НАБЕРЕЖНЫХ

ЛЕНИНГРАД .ТРАНСПОРТ* 1978 ЛЕНИНГРАДСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

и наметить место нового шурфа на удалении не менее 41_а от него (/а — шаг анкерных тяг).

Следует особое внимание уделять качеству приварки и последующей антикоррозионной изоляции анкерных накладок. Работа должна вестись только дипломированными сварщиками под контролем ответственного исполнителя исследований и главного гидротехника (гидротехника) порта.

2.15.    Полный цикл натурных исследований причальных набережных в виде заанкерованных железобетонных больверков такой же, как для стальных больверков (см. п. 2.9), но со следующими отличиями:

1)    дополнительно производится проверка поверхностной прочности бетона шпунта в доступной для измерений зоне;

2)    в случаях, не предусмотренных п. 2.13, производится измерение напряжений в рабочей арматуре на лицевой стороне надводной зоны шпунта. Целесообразно произвести измерения напряжений в арматуре на тыловой плоскости шпунта (со стороны засыпки), для чего следует отрыть специальные шурфы по технологии, предусмотренной в л. 2.14.

2.16.    Полный цикл натурных исследований причальных набережных уголкового типа включает:

1)    измерение полных напряжений в анкерных тягах и в арматуре надводной зоны вертикальных панелей;

2)    пробную огрузку набережной с измерением:

а)    приращений напряжений в анкерных тягах и в рабочей арматуре на лицевой плоскости вертикальных панелей;

б)    плановых и высотных смещений кордонной балки;

в)    прогибов вертикальных панелей;

3)    промеры глубин в прикордонной полосе акватории;

4)    измерение приращений напряжений в анкерных тягах при работе и движении средств механизации и транспорта;

5)    определение относительной плотности, объемной массы и характеристик сопротивления сдвигу грунта засыпки в надводной зоне;

6)    определение (при необходимости) геотехнических характеристик грунтов оснований;

7)    определение механических характеристик металла анкерных тяг (временного сопротивления, предела пропорциональности, ударной вязкости и модуля упругости);

8)    выборочный контроль состояния узлов крепления анкерных тяг;

9)    измерение поверхностной прочности бетона лицевых элементов;

10)    проверку степени коррозии металла анкерных тяг;

11)    измерение действительных геометрических размеров элементов конструкции (лицевые панели, анкерные тяги и кордонная балка);

10

12)    проверку состояния антикоррозионной защиты анкерных тяг и узлов их крепления;

13)    проверку наличия и измерение величины гидростатического напора грунтовой воды на набережную;

14)    измерение параметров вибрационного режима грунта засыпки при работе и движение средств механизации транспорта;

15)    измерение показателей степени агрессивности окружающей водногрунтовой среды по отношению к бетону и стали;

16)    водолазное обследование подводной зоны стенки.

2.17.    В большинстве случаев выполнение полного цикла натурных исследований набережных уголкового типа не является необходимым. На набережные указанного типа распространяются рекомендации по ограничению объема исследований, содержащиеся в ип. 2.10—2.13 (применительно к п. 2.13 в данном случае имеются в виду напряжения в арматуре вертикальных элементов).

2.18.    При измерениях усилий в анкерных тягах следует учитывать требования, изложенные в п. 2.14. Если каждая вертикальная панель закрепляется двумя анкерными тягами, то измерение полных напряжений в обеих тягах (при использовании методики, предусматривающей установку компенсаторов) не допускается.

2.19.    Полный цикл натурных исследований массивных гравитационных причальных набережных включает:

1)    пробную огрузку набережной с измерением:

а)    плановых смещений верха стенки;

б)    высотных смещений верха стенки;

в)    крена стенки;

2)    промеры глубин в прикордонной полосе;

3)    определение относительной плотности, объемной массы и характеристик сопротивления сдвигу грунта засылки в надводной зоне;

4)    определение (при необходимости) геотехнических характеристик грунтов основания;

5)    определение поверхностной и глубинной прочности бетона конструктивных элементов набережной;

6)    проверку действительных геометрических размеров элементов конструкции в доступной для измерений зоне;

7)    проверку наличия и измерение гидростатического напора грунтовой воды на набережную;

8)    измерение показателей степени агрессивности окружающей водно-грунтовой среды по отношению к конструкционному материалу сооружения.

2.20.    Применительно к ряжевым набережным наряду с работами, указанными в п. 2.19, выполняются следующие дополнительные работы:

11

1)    выявление наличия гниения древесины н признаков деятельности древоточцев;

2)    проверка состояния врубок и других конструктивных элементов, обеспечивающих прочность и жесткость ряжа;

3)    измерение полных фибровых напряжений в древесине (в надводной зоне);

4)    определение механических характеристик древесины [9]. Работа, предусмотренная подпунктами 5 и 7 п. 2.19, в случае ряжевых набережных не производится.

2.21.    При наличии на гравитационных стенках надстроек из сборных тонкостенных элементов техническое состояние последних проверяется в соответствии с рекомендациями пп. 2.16, 2Л7 и 2.18.

2.22.    Полный цикл натурных исследований причальных набережных в виде высоких свайных ростверков включает:

1)    пробную огрузку набережной с измерением:

а)    плановых смещений ростверка;

б)    высотных смещений ростверка;

в)    кренов ростверка;

2)    определение действительной прочности конструкционного материала ростверка;

3)    определение относительной плотности, объемной массы и характеристик сопротивления сдвигу грунта засыпки;

4)    определение (при необходимости) геотехнических характеристик грунтов основания;

5)    водолазное обследование состояния подводной части конструкции;

6)    выборочную проверку состояния узлов заделки свай и шпунта в ростверк (при наличии технической возможности);

7)    промеры глубин в прикордонной полосе акватории;

8)    проверку действительных геометрических размеров элементов конструкции в доступной для измерений зоне;

9)    проверку наличия и измерение гидростатического давления грунтовой воды на набережную;

10) измерение показателей степени агрессивности окружающей водно-грунтовой среды по отношению к конструкционным материалам сооружения.

2.23.    Полный цикл натурных исследований сквозных безрас-порных причальных набережных включает:

1)    регистрацию полных напряжений в доступных для измерений зонах стальных элементов и в арматуре железобетонных элементов конструкции;

2)    пробную загрузку верхнего строения с измерением:

а)    приращений напряжений в несущих элементах верхнего строения и свайных опорах (в доступной зоне);

б)    плановых смещений конструкции;

в)    высотных смещений конструкции;

г) прогибов несущих элементов верхнего строения;

3)    проверку прочности конструкционных материалов верхнего строения и свайного основания;

4)    промеры глубин в прикордонной полосе акватории;

5)    проверку действительных геометрических размеров элементов конструкции;

6)    проверку состояния узлов сопряжения свай и верхнего строения;

7)    определение действительного профиля подпричального откоса;

8)    водолазное обследование состояния подводной части конструкции;

9)    измерение показателей степени агрессивности окружающей водно-грунтовой среды по отношению к конструкционным материалам сооружения.

2.24.    Пробную загрузку верхнего строения сквозных безрас-порных набережных следует производить по пяти схемам, создающим:

1)    наибольшие усилия в сваях (опорных элементах);

2)    наибольшие пролетные изгибающие моменты в продольных балках верхнего строения;

3)    наибольшие опорные изгибающие моменты в продольных балках верхнего строения;

4)    наибольшие пролетные изгибающие моменты в поперечных балках верхнего строения;

5)    наибольшие опорные изгибающие моменты в поперечных балках верхнего строения.

2.25.    Пробная загрузка распорных причальных набережных производится в несколько этапов по схеме, приведенной на рис. 1, а.

Первоначально в несколько этапов (не менее 3) загружается зона I, ограничиваемая плоскостью обрушения, проведенной от уровня дна.

Далее, также в несколько этапов, загружается зона II, ограниченная плоскостью естественного откоса, проведенной от уровня дна (при этом нагрузка в зоне I сохраняется).

Протяженность загружаемого участка по фронту сооружения должна быть не менее 3Я (Я— свободная высота набережной) и не менее протяженности секции, отделенной от остальной части сооружения температурно-осадочными швами.

При пробной загрузке гравитационных набережных упомянутые плоскости обрушения и естественного откоса проводятся от задней грани подошвы стенки. При этом кордонная граница зоны загружения I принимается на расстоянии В от лицевой плоскости набережной, где В — ширина подошвы стенки. После загружения эон I и II производится загружение зоны III шириной В в пределах подошвы стенки (рис. 1, б).

13

Предельная величина пробной нагрузки назначается по результатам предварительных расчетов и контролируется по данным измерений, производимых в процессе загрузки.

Ю

Рис. 1. Зоны загружения опытных участков набережных: а — больверкового типа; б — гравитационных

Опытный участок набережной выдерживается под нагрузкой до затухания вызываемых ею деформаций. При наличии в осно-ваниях ползучих грунтов продолжительность выдержки гравитационных набережных под нагрузкой должна быть не менее 1 месяца. Набережные в виде больверков выдерживаются под нагрузкой также не менее 1 месяца и не менее периода времени, необходимого для уверенного суждения о том, что деформация носит затухающий характер. Пробное загружение набережных следует производить при положительной температуре грунта засыпки.

2.26. Применительно к набережным на вечномерзлых грунтах в добавление к работам, указанным в разд. 6 Указаний, необходимо путем наблюдений за полем температуры в основании выявить границу вечной мерзлоты. Продолжительность наблюдений за температурой основания должна быть не менее 2 лет. Если наблюдениями будет установлено, что имеет место оттаивание вечномерзлого грунта, то это должно быть учтено при установлении величин допускаемых нагрузок на причалы.

3. ОБРАБОТКА И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ НАТУРНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

3.1.    При количестве однотипных опытных элементов не более 4 несущая способность конструкции оценивается по наибольшему значению измерявшегося параметра ее напряженно-деформированного состояния (напряжения, прогибы, смещения и т. д.) и наименьшему значению прочности конструкционного материала.

3.2.    При количестве однотипных опытных элементов более 4 несущая способность конструкции оценивается по величине математического ожидания (среднему арифметическому) измеренных параметров напряженно-деформированного состояния сложенной с тройным среднеквадратичным отклонением. Параметры прочности конструкционных материалов принимаются равными математическому ожиданию за вычетом тройного среднеквадратичного отклонения.

3.3.    По результатам измерений напряжений в анкерных тягах следует вычислить действующие в них осевые усилия R& и изгибающие моменты /и_а:

Да = ф-’Д;

/Яа = ‘-ф^_а,

где aj и <з₂—измеренные фибровые напряжения на противоположных концах сечения тяги; F, W& — площадь и момент сопротивления поперечного сечения тяги.

3.4.    По результатам измерения напряжений в стальном шпунте начисляются действующие в нем изгибающие моменты М = о W, где а — измеренное фибровое напряжение в шпунте;

W — момент сопротивления 1 пог. м шпунтовой стенки.

По результатам измерения напряжений в арматуре железобетонного шпунта вычисляются действующие в нем изгибающие моменты. Вычисление производится путем обратного пересчета с использованием формул, приведенных в [23].

3.5.    По результатам измерений, выполненных в процессе пробной огрузки набережных, строятся графики зависимости

4 Заказ 17431

измерявшихся параметров от интенсивности нагрузки на причале.

Применительно к распорным причальным набережным графики строятся отдельно для каждой зоны загружения (рис. 2).

б кгс/спг

Рис. 2. Опытные кривые а = f(q) по зонам для набережных больверкового типа

3.6. По виду кривых на графиках по методике, изложенной в [3, с. 153], определяется интенсивность ранее действовавшей на сооружение нагрузки.

Рис. 3. Опытный график о = f(q)

3.7. В случаях, когда на графиках имеет место перелом, после которого интенсивность возрастания измерявшегося параметра становится существенно большей по сравнению с начальным участком (рис. 3), надлежит снять с графика нагрузку q*, отвечающую этому перелому.

4. СТАТИЧЕСКИЕ И ПРОЧНОСТНЫЕ РАСЧЕТЫ И ИХ УВЯЗКА С РЕЗУЛЬТАТАМИ ИЗМЕРЕНИЙ

4.1. По каждому из рассматриваемых причальных сооружений надлежит выполнить серию статических расчетов с вычислением параметров напряженного состояния всех несущих элементов.

16

Расчеты выполняются при следующих исходных условиях:

1)    на причале имеется проектная нагрузка;

2)    на причале отсутствуют нагрузки;

3)    на причале имеются нагрузки, прикладывавшиеся в процессе его опытной огрузки.

Кроме того, производятся расчеты по определению предельной нагрузки на причалы по условию общей устойчивости набережных.

4.2. При наличии у причальных сооружений местных повреждений должны быть выполнены статические расчеты, учитывающие указанное обстоятельство [6], [16].

4.3 Статические расчеты причальных набережных выполняются по методикам, приведенным в [25].

Расчеты конструкций причальных набережных, не включенных в [25], рекомендуется выполнять по методикам [3], [11], [12].

Расчеты и оценка несущей способности конструкций, имеющих местные повреждения, производятся на основании рекомендаций, содержащихся в [16].

4.4.    Тонкостенные набережные на ползучих основаниях рассчитываются на длительную прочность по методам, изложенным в [2] или в Указаниях по проектированию причальных набережных на ползучих основаниях, утвержденных ГУКС МРФ.

Расчеты на длительную прочность должны быть выполнены для возраста сооружения, отвечающего моменту его исследования *иссл, а также для возраста *„ссл+*п, где t_n—срок действия паспорта причального сооружения, выпускаемого на основании выполненных исследований и расчетов (см. приложение).

4.5.    Контрольные прочностные расчеты элементов причальных набережных производятся по методам, регламентированным СНиП и СН-РФ 54.1-68 с учетом их действительных геометрических размеров, армирования и реальных механических характеристик бетона и металла.

4.6.    Результаты расчетов должны быть сопоставлены с данными произведенных натурных измерений.

Во всех случаях, когда расхождение между сопоставленными величинами превосходит 25% от измеренной, следует выявить, проанализировать и при необходимости подтвердить контрольными расчетами причины расхождений. Наиболее вероятными причинами несоответствия расчетных и измеренных параметров напряженного состояния причальных сооружений являются расхождения в геометрических размерах элементов сооружений, физико-механических характеристиках конструкционных материалов, грунтов оснований и засыпок.

В отдельных случаях причина существенного расхождения натурных и расчетных данных — несовершенство (или неприемлемость для рассматриваемого конкретного случая) использованной методики расчета.

4*

Следует также учитывать, что напряженное состояние некоторых типов причальных сооружений существенно зависит от использованных схем производства работ по их возведению [3, с. €2].

4.7. Для набережных на вечномерзлых грунтах при наличии оттаивания основания следует произвести расчеты с учетом физико-механических характеристик оттаявших грунтов.

Применительно к набережным в виде заанкерованных боль-верков необходимо выполнить прогнозные расчеты увеличения напряжений в анкерных тягах за счет их добавочного провисания из-за уплотнения оттаивающего грунта.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКАЕМЫХ НАГРУЗОК

НА ПРИЧАЛЫ НА БАЗЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТОВ И НАТУРНЫХ ИЗМЕРЕНИИ

5.1.    Если в процессе натурных исследований пробная огрузка сооружения не выполнялась, то допускаемая нагрузка на причал определяется по результатам измерений полных напряжений, действующих в несущих элементах конструкции.

По данным о ранее действовавшей на причал нагрузке расчетным путем вычисляются вызванные ею приращения усилий в конструкции. На этой основе устанавливается закономерность приращения усилий, которая служит для назначения допускаемой нагрузки на причал (у распорных набережных приращения напряжений, вызванные нагрузками на причалах, после удаления этих нагрузок практически не исчезают [2], [3]).

При выборе указанной нагрузки (в случаях, когда она превышает проектную нагрузку) следует ориентироваться на величины напряжений в лимитирующих элементах конструкции уменьшенные по сравнению с предельно-допустимыми. Такой подход гарантирует надежность работы сооружения с учетом возможной погрешности методики расчета по определению усилий от нагрузок на причале. Степень уменьшения предельно допустимых напряжений должна быть от 15 до 20% по отношению к их действительным значениям.

5.2.    В тех случаях, когда на основании исследований и расчетов назначается повышенная по сравнению с проектной нагрузка на причал, необходимо проверить, не окажется ли она чрезмерной для элементов и узлов конструкций, ранее не являющихся лимитирующими (проушины и пальцы для крепления анкерных тяг, талрепы и т. д.), а также по условию общей устойчивости сооружения.

5.3.    При наличии графиков приращения усилий в лимитирующих элементах конструкций, построенных на основании пробной огрузки, допускаемая нагрузка на причал определяется с учетом характера указанных графиков.

1в

1. Если на графиках имеется характерный перелом (см. п. 3.7 и рис. 3) при значении q*, большем проектной нагрузки <7_пр, допускаемая нагрузка на причал

Ялоп Япр “I" {я* Япр) ^    (4)

где k — коэффициент безопасности, принимаемый в зависимости от соотношения полного измеренного о и предельно допустимого [в] напряжений (усилий) в лимитирующем элементе конструкции по табл. 4;

напряжения измеряются при наличии на причале максимальной пробной нагрузки q_0гр. Величина о здесь и ниже вычисляется с учетом требований пп. 3.1 и 3.2. Указаний.

Независимо от результатов, получаемых по формуле (4), значение допускаемой нагрузки следует принимать не выше наибольшей нагрузки, прикладывавшейся при пробной огрузке причала q ₀гр.

2. Если на графиках приращения усилий в лимитирующих элементах конструкций, построенных на основании пробной огрузки, характерный перелом не наблюдается, то допускаемая нагрузка на причал

Я*оп Яо гр^>    (5)

где С — коэффициент безопасности, принимаемый по табл. 5 в зависимости от полного измеренного о и предельно допустимого [о] напряжений (усилий) в лимитирующем элементе конструкции. (Величина о измеряется при наличии на причале максимальной пробной нагрузки q_otp).

Таблица 4    Таблица    8

’/[»] 0,6 0,7 0,8 0,9 1 «/[°] <0,8 0,9 1 k 1,3 1,2 1,1 1 0,9 С 1 0,95 0,9

5.4. Определение допускаемых нагрузок на массивные гравитационные набережные также производится по формулам (4) и (5), со снятием значений q* по графикам «нагрузка-деформация». При этом в табл. 4 и 5 под величиной следует понимать отношение измеренных деформаций (смещений) к предельно допустимым.

5.5 Возможность установки на причалах тех или иных средств механизации проверяется по двум критериям.

1. Эквивалентная нагрузка от перегрузочных машин <7_экв._кр. совместно с другими, одновременно прикладываемыми к при-

19

Методические указания разработаны кафедрой портов, строительного производства, оснований и фундаментов ЛИВТа

Составители: проф. д-р техн. наук А. Я• Будин, инж. Н. И. Давидович

_шт 31807—715 „

^М 049(01)—78 ^{без объявл}-

© Министерство речного флота РСФСР

чалу нагрузками (в там числе и от транопортных средств) не должна превышать величину q_Ma.

2. Ускорения вибрации грунта засыпки за набережными, создаваемые данной перегрузочной машиной, не должны превышать критических ускорений для имеющейся относительной плотности засыпки [2, с. 79—82].

Значения критических ускорений W_Kp для песчаных засыпок могут быть приняты по рис. 36 в работе [2, с. 81].

5.6. Допускаемая скорость движения железнодорожных составов по прикордонным подпортальным путям V_max назначается в зависимости от относительной плотности грунта засыпки D (табл. 6).

Таблица 6

D 0,4 0,5 0,6 0,7 Vmax КМ/Ч 6 10 15 20

Возможность пропуска по причалам железнодорожных составов надлежит проверять также по соответствующим «м эквивалентным нагрузкам q экв.ж.-д. в соответствии с рекомендациями п. 5.5.

5.7. Если причальные сооружения находятся в зонах, подверженных оползням, то при назначении на них увеличенных по сравнению с проектом допускаемых нагрузок следует проверять, не ухудшаются ли при этом условия длительной устойчивости оползневых склонов.

6. СОСТАВ ИЗМЕРЕНИИ И РАСЧЕТОВ ДЛЯ

ПРИЧАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИИ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ

6.1. Состав измерений и расчетов, которые должны быть выполнены для определения действительной несущей способности существующих причальных набережных, зависит от их конструкции, технического состояния, возраста, наличия технической документации, режима предшествовавшей эксплуатации и инженерно-геологических условий.

Полный перечень возможной информации о причальном сооружении приведен в табл. 7.

В табл. 8 дается полный перечень работ, которые могут быть выполнены для выявления действительной несущей способности причального сооружения.

20

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Несущая способность существующих причальных набережных во многих случаях значительно отличается от предусмотренной проектом. Причинами этого являются несовершейство использованных методов расчетов, отличие геометрических и других параметров возведенного сооружения от заложенных в проект, несоответствие расчетных и действительных механических характеристик грунтов и конструкционных материалов, наличие тех или иных локальных повреждений конструкций.

В практике эксплуатации часто возникает необходимость оценки действительной несущей способности причальных набережных для уточнения требуемого режима использования причалов. В большинстве случаев это связано с задачей выявления резервов пропускной способности действующих причалов.

Накопленный исследовательскими и проектными организациями опыт позволяет сформулировать основные положения методики определения несущей способности существующих причальных набережных различных типов с учетом их действительного технического состояния, имеющейся по ним технической документации и т. д. Указанная методика, которая прошла многолетнюю проверку, дает возможность оценить действительные эксплуатационные качества сооружений с такой степенью достоверности и надежности, при которой возникновение аварий или аварийных ситуаций можно считать исключенным.

Настоящие Методические указания^{1 2} содержат подробную информацию о том, какие измерения, наблюдения и расчеты должны быть выполнены для выявления реальной несущей способности тех или иных причальных набережных.

В них даются также конкретные сведения о методике и технике натурных измерений, обработке и интерпретации их результатов, об увязке опытных и расчетных данных.

Поскольку различные элементы натурных исследований и способы статических расчетов освещены в специальной литературе, на нее даются соответствующие ссылки.

В зависимости от конструкции и состояния причального сооружения состав и объем работ, которые должны быть выполнены, являются существенно различными. В одних случаях для их проведения требуется привлечение специализированных организаций, а в других — работы могут быть выполнены силами порта под руководством главного гидротехника (гидротехника).

Предпочтительным следует считать выполнение работ по выявлению действительной несущей способности силами специализированных организаций. Если работы выполняются силами портов и по их результатам устанавливается возможность уве-

личения нагрузок на причалы, то указанные результаты должны быть согласованы с проектной организацией.

Все материалы по проведенным исследованиям и расчетам должны быть надлежащим образом оформлены.

Рекомендации по эксплуатации причальных набережных выдаются на срок не более 5 лет и помещаются в типовой паспорт, форма которого приведена в приложении.

По окончании срока действия паспорт может быть продлен на основании результатов повторных исследований (или обследований), объем которых должен соответствовать рекомендациям Указаний.

2. МЕТОДИКА И ТЕХНИКА НАТУРНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

2.1.    Состав натурных измерений для конструкций различных типов и различного технического состояния принимается в соответствии с рекомендациями разд. 6 настоящих Указаний.

2.2.    Применяемая измерительная аппаратура и оборудование должны обеспечивать получение достоверной и надежной информации о численных величинах регистрируемых параметров. Разрешающая способность приборов должна отвечать требованиям п. 2.4 Указаний, а их стабильность и долговечность в работе — необходимой продолжительности испытаний.

Проект проведения исследований должен быть составлен таким образом, чтобы на период их осуществления не требовался вывод из эксплуатации всего причального сооружения и создавались бы наименьшие помехи в работе причалов. По возможности, проведение натурных измерений следует приурочивать к межнавигационному периоду. Не допускается проведение натурных исследований при промерзшем грунте засыпки за набережными (за исключением случаев вечномерзлых грунтов).

2.3.    Измерительную аппаратуру, подлежащую обязательным госповеркам, следует проверять в регламентированные сроки, а также после завершения работ на каждом очередном объекте. Всю остальную аппаратуру необходимо надлежащим образом тарировать и содержать в исправном состоянии.

При проведении исследовательских и сопутствующих им работ следует выполнять все необходимые требования техники безопасности.

Для приобретения и восстановления необходимых навыков по обращению с измерительной аппаратурой рекомендуется перед началом работ на объектах исследований проводить обучение персонала на полигонах или в лабораториях, иммитируя условия, возможно более близкие к натурным.

2.4.    Разрешающая способность приборов, применяемых при натурных измерениях, должна быть не ниже указанной в табл. 1. ³

Таблица !

н п/п Наименование измеряемых параметров Необходимая разрешающая способность (не ниже) 1 Плановые н высотные смещения тонкостенных сооружений, мм 1 2 То же, гравитационных сооружений, мм 2 3 Крены гравитационных стенок, град 0,5 4 Прогибы тонкостенных элементов, мм 0,1 5 Усилия в анкерных тягах, тс 1 6 Фибровые напряжения в анкерных тягах, кгс/см2 25 7 Напряжения в металлическом шпунте и арматуре железобетонных элементов, кгс/см2 50 8 Напряжения в деревянных элементах, кгс/см2 5 9 Величина коррозии стальных элементов сооружений, мм 0,2—0,3 10 Прочность (марка) бетона, кгс/см2 5 11 Геометрические размеры поперечных сечений стальных элементов, мм 0,2 12 То же, железобетонных элементов, мм 1 13 Свободная высота набережных, см 10 14 Глубины в прикордонной полосе акватории, см 10 15 Гидростатический напор грунтовой воды на набережные, см 10 16 Относительная плотность грунта засыпки, % 15 17 Ускорение колебаний грунта засыпки, создаваемых средствами механизации и транспорта, мм/с2 50

2.5. Если техническое состояние сооружения и инженерногеологические условия являются примерно одинаковыми вдоль всего причального фронта, опытные элементы следует выбирать равномерно по длине набережной. При этом удаление крайних из них от торцов набережной (открылков) должно быть не менее ЗН, где Н — свободная высота стенки.

При наличии существенной неоднородности в состоянии участков сооружений по их длине и в инженерно-геологических условиях в случае, если причальный фронт представляет собой только один причал или протяженность отдельных характерных участков набережной менее протяженности одного причала, опытные элементы выбираются на участках с наихудшим техническим состоянием и геологическими условиями; в остальных случаях набережная по длине разбивается на отдельные зоны, каждая из которых рассматривается самостоятельно.

2*

2.6. Потребное количество однотипных элементов, на которых необходимо выполнить измерения, рекомендуется определять по формуле

AQ

О) = гг— ,

где а—среднеквадратичное отклонение; S—требуемая точность измерений; А — параметр, учитывающий требуемую доверительную вероятность результатов измерений; Q — общее количество однотипных элементов во всем сооружении (о, 8, Л — см. табл. 2).

Таблица 2

л/п Параметры состояния конструкций Среднеквад ратичное отклонение а Требуемая точность измерений 6 А 1 Усилия в анкерных тягах, тс 2,5 1,5 1,9 2 Изгибающие моменты в шпунте, тс . м 2,0 1 1,3 3 Осевые усилия в сваях, тс 1,5 I 1,9 4 Прочность бетона, кгс/см2 30 10 1,2 5 Геометрические размеры поперечных сечений стальных элементов, мм 0,7 0,3 1,9 6 То же, железобетонных элементов, мм 5 2 1,8 7 Величина коррозии стальных элементов, мм 0,2 0,1 1,3

Если to при подсчете выражается дробным числом, то ее необходимо округлять в большую сторону. Так при (о=5,1 испытаниям необходимо подвергнуть б однотипных элементов.

2.7. Для проведения измерений могут быть использованы различные приборы и оборудование, удовлетворяющие требованиям п. 2.4. Указаний (как выпускаемые серийно, так и индивидуального изготовления) [14], [18].

Предпочтительные типы приборов для некоторых видов замеров приведены в табл. 3, которая составлена на основании накопленного многолетнего опыта натурных исследований портовых сооружений. Там же даются ссылки на литературу, в которой содержится подробное описание и указания по их применению.

Регистрацию плановых и высотных смещений сооружений при опытных загрузках причалов целесообразно осуществлять геодезическими методами [4]. При наличии на набережных

6

Таблица 3

п/п Вид измерений Предпочтительные измерительные приборы Литературные источники, содержащие описание приборов и методики их применения Примечание 1 Полные усилия в анкерных тягах Электромеханические тензометры Аистова ТА-2 [1], [2],[18] С удлинителем базы 100 мм 2 Приращения усилий в анкерных тягах при опытном загружении причалов Тензометры Аистова ТА-2 или проволочные электротензометры сопротивления Ш, [2], [17]. [21] 3 Полные фибровые напряжения на лицевой плоскости стального шпунта То же [17], [21] 4 Приращение фибровых напряжений на лицевой плоскости стального шпунта » » [17], [21] 5 Динамические приращения напряжений в стальных элементах и арма, туре железобетонных элементов Электротензоме-трические системы в комплекте с осциллографом ОС-24 [2], ПО], ПО], [21] 6 Поверхностная и глубинная прочность бетона Эталонный молоток Кашкарова [2], [51, [15] 7 Степень коррозии стального шпунта Ультразвуковой толщиномер <Кварц» 8 Крены гравитационных стенок Квадрант оптический КО-1 или измерители прогибов ПИ-2 системы ЛИВТа [2], [4]) 9 Ускорения колебаний грунта засыпки Сейсмоприемник ВЭГИК института физики Земли Запись на осциллограф Н-700 10 Уровни грунтовых вод за набережными Уровнемер УБЛ [4] 11 Прогибы лицевых стенок набережных Прибор ЛИВТа для измерений прогибов подпорных стенок [2] 12 Относительная плотность грунта засыпки Полевая лаборатория ПЛЛ-9 [13]

3 Заказ 17431

7

систем дистанционного измерения плановых смещений [2, с. 224] следует пользоваться ими.

Глубинная прочность бетона определяется путем извлечения и испытания кернов в соответствии с рекомендациями [8], [22], [23]. При проверке степени агрессивности окружающей среды по отношению к конструкционным материалам сооружений следует руководствоваться рекомендациями, содержащимися в [4] и [24].

2.8.    При установке приборов и датчиков на элементы конструкций надлежит выполнять все рекомендации, направленные на обеспечение их нормальной работы, которые содержатся в [1]. [2], [17], [20].

В частности, для крепления электромеханических тензометров ТА-2 следует использовать апробированные инвентарные струбцины, закладные детали и прижимные приспособления.

В связи со свойственным для высокоомных электротензомет-рических систем «сползанием нулей» их следует применять только при кратковременных записях динамических процессов; тарировку этих систем желательно производить дважды — до и после испытаний. Электротензодатчики должны устанавливаться и коммутироваться таким образом, чтобы исключить возможные температурные и иные погрешности [2], [17], [20].

2.9.    Полный цикл натурных исследований причальных набережных в виде заанкерованных стальных больверков (в том числе больверков с разгружающими устройствами) включает в себя следующие работы:

1)    измерение полных напряжений в анкерных тягах и на лицевой плоскости надводной зоны шпунта;

2)    пробную огрузку набережной с измерением:

а)    приращений напряжений в анкерных тягах и на лицевой плоскости надводной зоны шпунта;

б)    плановых смещений верха стенки и узлов крепления к ней анкерных тяг;

в)    прогибов стенки на участке ее свободной высоты;

3)    промеры глубин в прикордонной полосе акватории;

4)    измерение приращений напряжений в анкерных тягах и .надводной зоне шпунта при работе и движении средств механизации и транспорта;

5)    определение относительной плотности, объемной массы и характеристик сопротивления сдвигу грунта засыпки в надводной зоне;

6)    извлечение образцов металла шпунта анкерных тяг и определение его механических характеристик (временного сопротивления, предела пропорциональности, ударной вязкости и модуля упругости) [7];

7)    определение (при необходимости) геотехнических характеристик грунтов оснований;

8

8)    выборочный контроль технического состояния узлов крепления и сочленения анкерных тяг;

9)    проверку степени коррозии металла шпунта и анкерных тяг;

10)    проверку величины провисания анкерных тяг;

11)    проверку наличия и измерения гидростатического давления грунтовой воды на набережные (производится при минимальных уровнях воды на акватории, а при наличии на причалах средств гидромеханизации — при их работе на форсированных режимах);

12)    измерение действительных геометрических размеров элементов конструкции (шпунт, тяги, анкерные пояса жесткости, кордонная балка);

13)    измерение параметров вибрационного режима грунта засыпки при работе и движении средств механизации и транспорта;

14)    проверку состояния антикоррозионной защиты элементов конструкций;

15)    измерение показателей степени агрессивности окружающей водно-грунтовой среды по отношению к конструкционным материалам сооружений;

16)    водолазное обследование шпунтовой стенки.

2.10.    В большинстве случаев выполнение полного цикла натурных исследований не является необходимым. Требуемый состав измерений для различных конкретных условий указан в разд. 6 указаний.

2.11.    Опытные работы, предусмотренные подпунктом 13 п. 2.9 Указаний, выполняются лишь в тех случаях, когда на причалах имеются средства механизации и транспорта, данные о вибрационном режиме которых не приведены в литературе [2].

2.12.    Измерения, предусмотренные подпунктом 4 п. 2.9 Указаний, приводятся в тех случаях, когда сооружение имеет локальные повреждения, снижающие его несущую способность (по расчету) более чем на 20% по отношению к проектной, или когда относительная плотность грунта засыпки 0,35.

2.13.    При гидрологических условиях акваторий, не позволяющих произвести установку датчиков на шпунт, действующие в нем напряжения не измеряются. В этих случаях количество опытных анкерных тяг увеличивается на 25% •

2.14.    При проведении измерений напряжений в анкерных тягах следует руководствоваться рекомендациями, содержащимися в [2, с. 254—258]. Во избежание получения ошибочных результатов надлежит строго выполнять все требования по технологии отрывки шурфов для обнажения тяг и приварке к ним анкерных накладок (компенсаторов). В случаях, если при устройстве шурфа допущены какие-либо отклонения от предъявляемых требований, дальнейшую его отрывку следует прекратить

3*

1

В дальнейшем Указания.

2

Заказ 17431

3