Результаты расчета по определению горизонтальных нагрузок на фундаменты опор с затяжками даны в соответствующих колонках табл.А

3.2. Типы закреплений сложных опор в талых грунтах

В настоящем проекте приняты закрепления сложных опор на сваях из стальных труб ф 377 х 6 мм и на железобетонных сваях по типовой серии.3.407-115 выл.4.

При закреплении сложных опор на сваях из стальных труб стойка опоры закрепляется внутри сваи также, как стойка промежуточной опоры (см.п.2.2). Подкос, выполняемый из укороченной стойки, нижним концом соединяется с помощью шарнира, закрепленного на стойке, со сваей через опорную рамку, приваренную к верхнему торцу сваи. Оттяжка (опор с оттяжкой) соединяется со сваей с помощью скобы, установленной в верхней части сваи.

При закреплении сложных опор на железобетонных сваях стойка опоры припасовывается к боковой грани сваи, как и стойка промежуточной опоры. Подкос закрепляется на свае с помощью шарнира и опорной рамки, приваренной к закладной детали, имеющейся на верхнем торце сваи.

Железобетонные сваи применяются тех же размеров и сечений, что указаны в п.2.2 (за исключением сваи C25-I), но оголовок свай выполнен из стального листа (тип оголовка - Н).

Для более равномерного загружения сваи подкоса и сваи стойки горизонтальными нагрузками в необходимых случаях (при большой глубине болота, слабых грунтах основания и при больших горизонтальных нагрузках на сваю -подкоса) эти сваи могут быть соединены затяжкой из круглой стали диаметром 16 мм с талрепами для их натяжения (натяжение должно выполняться только до выборки провисания). Повышенные опоры во всех случаях должны выполняться с затяжками.

В обозначении закреплений анкерных опор принято:

Т4 - закрепление анкерной опоры на сваях из стальных труб ф 377x6; Т5 - тоже с горизонтальной затяжкой;

В4 - закрепление на железобетонных сваях марки С25-2;

Б5 - тоже на сваях марки C35-I;

цифры после тире - общая длина сваи в метрах.

Примеры обозначения: Т4 - 6,8; Б5 - 8,0

3.3.    Общие положения по расчету закреплений сложных опор

В соответствии с характером нагрузок на фундаменты сложных опор при свайных закреплениях (сжимающая или выдергивающая вертикальная нагрузка, действующая совместно с горизонтальной), расчет свайных закреплений выполнен согласно главе СНиП П-17-77, а именно: предельные расчетные нагрузки, допускаемые на сваю на сжатие и-на вырывание определены по формулам (I), (7) и (9) с учетом требований раздела 13, а на действие горизонтальной силы - по приложению.

При определении расчетной допускаемой горизонтальной нагрузки допускаемый угол поворота сваи в грунте J5^H принят равным 0,02- рад, допускаемое горизонтальное перемещение головы сваи 0,1 м, что соответствует перемещению вершины опоры от расчетных нагрузок в пределах до 0,35 м (при глубинах болота более 4 м).

Значения предельной расчетной нагрузки, допускаемой на I сваю на вырывание и на сжатие Р_с приведены в табл.6.

Значения предельной расчетной допускаемой горизонтальной нагрузки для разных марок закреплений (при разной глубине забивки свай) даны в табл.7-9.

3.4.    Подбор закреплений сложных опор в талых грунтах

Подбор свайных закреплений производится поэтапно для стойки и подкосов опоры.

По табл.4 или 5 для заданного угла поворота ВЛ и марки опоры находим действующие на фундаменты опоры расчетные нагрузки ^

и Н .

По табл.7-9 по виду грунта находим тип закрепления, имеющий Рг 7/ Н ^ по табл.6 так же по виду грунта находим глубину забивки свай, при которой соблюдается условия    При    за

труднениях- в подборе закрепления по горизонтальной нагрузке (при больших значениях Н } следует принимать закрепления с горизонтальными затяжками, а для повышенных опор во всех случаях с затяжками.

Минимальная глубина забивки свай в подстилающий болото грунт должна быть не менее 3,0 м.

Пример подбора закрепления

Исходные данные. Тип опоры УАбЮ-1. Угол поворота BI „£-60°. Глубина болота= 4м, Подстилающий грунт - лесок пылеватый с коэффициентом пористости е =0,8. Подобрать закрепление на трубных сваях.

Решение. По табл.4 находим максимальные значения действующих на фундаменты элементов опоры:

стойка -    - —Л4= 19,0 кН (вырывание) или bla- -11,7 кН(сжатие);

-..Нет- 2,0 кН; '    -    Wcr=    2,6    кН; •

подкос №    I-_ kin    =    40,4    кН    (сжатие);    Нл    = 18,5 кН;

подкос %    2-_ Mi    =    25,0    кН    (сжатие) или    _    AIn    =-6,5кН(вырывание);

Нл    =    17,2    кН    или    _    Ил    =-6,8 кН.

Определение    необходимой глубины забивки    свай в минеральный

грунт основания.

Стойка. По горизонтальной нагрузке Нет" 2,6 кН. По табл.7 для глубины болота hf= 4 м и песка пылеватого с € = 0,8 при глубине забивки hi = 3,0 м предельная горизонтальная нагрузка Р_г - 17,6 кН > 2,6 кН. По точности сваи [Р_г] = 26,1 кН > 2,6 кН (по последней строке табл.7 при hf = 4,0 м).

По вырывающей нагрузке Мсг= 18,5 кН. По табл.6 для песка пылеватого требуемая глубина забивки должна быть 3,0 м    ■

с ft = 28,9 кН У Мег

По сжимающей нагрузке А-4.Т = -11,7 кН. По табл.6 требуемая глубина забивки достаточна 3,0 м с ft = 132 кН

Таким образом закрепление стойки можно выполнить по схеме Т4-7,6. Требуемая длина сваи 1_Сь~    К5 + h₄= 0,6 + 4 +    г 7_te и

SSffiSSJLli горизонтальной нагрузке Н_п = 18,5 кН. По табл.7 для глубины болота hfr = 4,0 м и песка пылеватого с е = 0,8 требуется глубина забивки hi, = 4,0 м с Рг = 28,9 кН ^ 18,5 кН.

По прочности сваи [Р_г] = 26,1 У 18,5 кН.

По сжимающей нагрузке Mi= 40,4 кН. По,табл.6 требуемая глубина забивки сваи в минеральный грунт достаточна 3,0 м, при этом Рс = 132 нй > 40,4 кй.‘

Таким образом для подкоса $ I требуется закрепление марки Т4-8,6 (длина сваи £ _св =    +    4    +    4    = 8,6 м)

ПодкосЛ_2^ По горизонтальной нагрузке И_п = 17,2 кН. По табл.7 для данных условий достаточна h$ = 3,0 м, при этом R- = 17,6 7 17,2 кН. [Р_г]= 26,1 7 17,2 kH_#i

По сжимающей нагрузке = 25 кН. По табл.6 требуемая

глубина забивки достаточна Ь_ь = 3 _м при этом £ = 132 7 250 кН.

По вырывающей нагрузке Mi = 6,5 kfci. По табл.6 достаточна глубина забивки ^ = 3,0 м с ft = 28,9 7 6,5 кН.

Таким образом для подкоса № 2 требуется закрепление марки Т4-7,6.

Окончательно принимаем закрепление стойки и подкоса $ 2 марки Т4-7,6,подкоса № I - Т4-8,6.

Возможно принять закрепление стойки и подкосов по схеме Т5-7,6.

4. ЗАКРЕПЛЕНИЕ ОПОР В ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ

9015-2-ПЗ

Сыпучемерзлые грунты, пески средней крупности и крупные» не меняющие своих прочностных свойств при оттаивании и не подверженные пучению, могут использоваться в качестве основания также с допущением их оттаивания. Подбор закреплений в них производится так же, как и для сеэоннопромерзающих грунтов по характеристикам в талом состоянии без последующего увеличения глубины заделки на выпучивание.

Погружение свай из труб в пластично-мерзлые грунты должно выполняться, как правило, забивкой в лидерные скважины диаметром 350 мм, при этом нижний конец сваи должен быть выполнен в виде конуса. Полость трубы до отметки низа стойки должна заполняться песком. Если по результатам пробных погружений окажется возможной их забивка на расчетную глубину без лидерной скважины, то погружение свай целесообразно производить забивкой труб с открытым нижним концом.

Погружение железобетонных свай в пластично-мерзлые грунты должно выполняться забивкой в лидерные скважины диаметром 230 * 250 мм для свай С25 и 330 * 350 для свай 035.

4.2. Закрепление опор в твердомерзлых грунтах

Закрепление фундаментов опор в твердомерзлых грунтах выполняется по принципу I, т.е. из условия сохранения мерзлого состояния грунта ниже слоя сезонного оттаивания. При этом при определении общей глубины заделки фундамента в грунт должна учитываться расчетная глубина сезонного оттаивания Ь_т= h_T , где h_T - нормативная глубина сезонного оттаивания.

4.2.1. Типы закрепления опор в твердомерзлых грунтах

Закрепление опор ВЛ в твердомерзлых грунтах по настоящему проекту выполняется принципиально по тем же схемам,,что и закрепление их в талых грунтах, то^сть на сваях из стальных труб диаметром 377 мм или на железобетонных сваях. При этом сваи устанавливаются в пробуренные или сверленые котлованы и после выверки по вертикали, и по оси Ей заделываются песком крупным или средней крупности с тщательным послойным уплотнением ручными трамбовками. В грунтах с льдистостью А%> 0,2 перед

Внутренняя полость сваи должна быть заполнена песком или местным грунтом.

Обозначение марок закрепления промежуточных опор в вечномерзлых грунтах принято таким же, что и в сезонно-промерзающих, но с добавлением индекса "М". Примеры обозначения: Пм-5,6; ИГм-6,0

При закреплении опор подкосного типа в грунтах с льдистостью Лв ^ 0,4 сваи должны быть соединены затяжками для равномерного загружения свай подкосов и стоек горизонтальными нагрузками.

4.2.2. Общие положения по расчету закреплений в твердомерзлых грунтах

Расчет закреплений опор в твердомерзлых грунтах выполняется в соответствии с требованиями СйиП 11-18-76 /Л.З/ из условия недопущения выпучивания фундаментов опор вырывающими силами морозного пучения, а в опорах подкосного типа с одновременным воздействием вырывающих нагрузок нормального режима работы ВЛ.

Силы морозного пучения Тп определены по приложения 5 /Л.З/ с учетом глубины сезонного оттаивания /]_т для различных по степени цучинистости грунтов.

Сила морозного пучения для принятых в проекте свай определена по выражению:

Т =t-n_o-h_T-K_t-Кг

где Z - расчетные удельные силы пучения, принимаются по таблице приложение 5 /Л.З/;

XI» - периметр сечения сваи или сваи-приставки;

Ьт - расчетная глубина сезонного оттаивания;

К,= 0.7- коэффициент, учитывающий уменьшение сил смерзания с металлическими "поверхностями; для ж.б. свай к₄ = I;

К_г = 0,7 - то же в связи с устройством противоцучин-ной обмазки.

Значение величин Тп приведены в табл.Ю.

Несущая способность свай по прочности заделки на вырывающую

9015-2-ПЗ

нагрузку обеспечивается силами смерзания поверхности сваи с мерзлым грунтом. При этом напряжения в грунте не должны превышать Ясмпо табл.З приложения 6 /Л.З/.

Несущая способность свай по прочности заделки на вырывающую нагрузку Р_ьм определена по выражению:

- PsM=n.-h«-W-K,-V \ + 0,9 Q_c

где Ц_с- вес сваи;

Остальные обозначения те же, что в предыдущей формуле.

Предельное усилие на вырывание свай по прочности основания ft_K для свай разного сечения и глубины заделки в мерзлый грунт даны в табл.II.

Несущая способность свай на сжатие Рем обеспечивается как силами смерзания по боковой поверхности свай, так и давление на грунт под нижним концом сваи.

Несущая способность Рем свай определена по формуле:

⁼ "КЙ (^’Р ⁺    И    QvC

где R - расчетное давление на мерзлые грунты под нижним концом сваи, принимается по табл.1 п.6 ( V) =3*5 м) приложения 6 /ЛЗ/;

. Р - площадь сечения сваи;

ГП — 1,1 — коэффишент условий работы для буроопускных свай;

. Кц= 1,2 - коэффициент надежности;

Остальные обозначения указаны вше.

Предельное усилие на сжатие свай по прочности основания Реп приведено в табл.12.

4.3. Подбор закреплений промежуточных опор в вечномерзлых грунтах

4.3.1. Подбор закреплений в пластичномерзлых (_с1м 7-03° С) и сыпучемерзлых грунтах

Выполняется так же, как и в талых (сезонно-промерзающих) грунтах по указаниям п.п.2.4 настоящей записки по характеристикам грунтов в талом состоянии, при этом глубина заделки свай в цучинис-тых пластичномерзлых грунтах с температурой в зоне заделки 1м > у -0,3° С увеличивается в соответствии с указаниями п.4.1 записки.

4.3.2. Подбор закреплений в пластичномерзлых    _    ___

(с Ьм *2.    -0,3°    С) и твердомерзлых грунтах

Глубина заделки фундаментов промежуточных опор в вечномерзлый грунт Нм (ниже слоя сезонного оттаивания) определяется исходя из соблюдения условия:

______Тт\ ^ Рьм

где Тп - сила морозного пучения по табя.Ю;

Ни предельное (допускаемое) усилие на вырывание по прочности основания, определяется по табл.II.

При этом общая глубина заделки в минеральный грунт

должна составлять не менее 2,5 м для опор нормального габарита

ифы для повышенных опор.

Пример подбора закрепления

KsSHHSJSSHe. Опора ПбЮ-2. Грунты основания глинистые,

■3l= 0*6; температура в зоне заделки £м = -0,5° С. Глубина сезонного оттаивания 2,0 м. Глубина болота = 1,0 м. Торф слабопучинистый. Подобрать закрепление на трубной свае ф 377x6

Решение. По табл.10 находим силы морозного цучения. Для торфа при Яб^- = I м Тпт = 46,4 кН. Для грунта Тп гр = 127,6-75,4 =

= 52,2 кН (сила цучения для слоя грунта, находящегося на глубине от 2,0 до 1,0 м определена как разность между силами цучения при глубине оттаивания 2,0 и 1,0 м). Общая сила цучения составляет Тп = 46,4 + 52,2 = 98,6 кН.

По табл.П принимаем закрепление из трубы с глубиной заделки 3,5 м с Рвм - 112 .кН > 98,6 кН,    S

Общая глубина заделки в минеральный грунт при этом составит: Ьз = Ьтг''"Ьм- 1-*3»5 =* 4,5 м > 2,5 м, что соответствует указаниям п.4.3,2. Общая длина сваи будет:^ =Ь§+Ьз+А=1+4,5+0,6=6,1 м , Окончательно принимаем закрепление марки Т1м-6,1.

4„4, Подбор закреплений опор подкосного типа в вечномерзлых грунтах

4.4.1. Подбор закреплений в пластичномерзлых (с tM ^-0,3° С), и сыпучемерзлых грунтах

Выполняется аналогично подбору закреплений опор в сезоннопромерзающих грунтах по п.3.4 с учетом указаний п.4,3.1.

(c t_M^V< 0,3° С)

Подбор, закреплений опор подкосного типа в твердомерзлых грунтах заключается в определении требуемой глубины заделки /^сваи

в ; вечномерзлый грунт. Подбор выполняется исходя из соблюдения условия: действующая нагрузка должна быть меньше предельной (предельнодоцускаемой) для принятого типа закрепления.

Подбор производится исходя из соблюдения следующих условий: для вырываемых фундаментов

Ni +Тп ^

для сжатых фундаментов

I'Jcma.xc

с проверкой на вырывание силами пучения

Т_п -0.5hJ_c 4Рьк

где - расчетная вырывающая нагрузка на фундамент опоры в нормальном режиме работы ВЛ;

_ bU - то же, сжимающая; (определяются по табл.4,5); ft_M- предельное усилие на вырывание свай по прочности основания; определяется по табл.II;

Реп - то же на сжатие, определяется по табл.IE;

. Т_п - сила пучения (определяется по табл.Ю).

При этом по условиям работы на горизонтальную нагрузку глубина заделки свай-в вечномерзлый грунт должна быть не менее

3.0    м при общей глубине заделки в минеральный грунт не менее

4.0    м.

Примеры подбора закреплений

Исходные данные. Опора ПУАбЮ-I, угол поворота ВЛ 30°. З^рунт основания песок мелкий, б- = 0,9, температура в зоне заделки -0,5° С. Глубина сезонного оттаивания 1,5 м. С поверхности слой торфа h<r = 1,0 м. Торф среднепучинистый. Подобрать закрепление на сваях из труб 0 377x6

Решение^ По табл.4 для опор с затяжкой находим нагрузки на фундаменты.

Стойка. Mr = 10,6 кН (вырывание) при монтажном .режиме работы

пучения ^см.таол.хи; силу пучения принимаем по таол.хи по^г*т= х,см: Тп « 82,7 кП 4+ Тп' =: 82,7 + 10,6 = 90,3 кВ.

По табл.II требованию А/ст + Тп^-Рвм удовлетворяет закрепление из трубы с глубиной заделки в BMF Ни= 2,5 м с Рвм = 105 кН.

При этом глубина заделки в минеральный грунт составит . h^=h_T-Ьб"⁺ h_H= 1,5-1+2,5= 3 м ^ 4,0 м, что не отвечает требованиям последнего абзаца п.4.4.2. Необходимо принять = 4,0 м.

Подкос Л» I. h/n - 27,4 кВ (сжатие) в нормальном режиме работы ВЛ. Сила пучения та же, что и’на стойку, Тп - 82,7 кН. Проверяем возможность применения сваи из трубы ф 377 на вырывающую нагрузку при глубине ее забивки    4,0    м    и    Ьк⁼Ь^Вгг'Ь_т=4+1-1,5^3,5 м

fti~0,5l\/ii = 82,7 - 0,5 * 27,4 = 69,0 кН

Для песчаных грунтов при £    =    -0,5°    с    по    табл.II при глуби

не заделки в ВМГ, /?_м= 3,0 м Рвм = 126 кН > 69 кН.

По сжимающему усилию А/п при отсутствии сил пучения по табл. 12 находим, что глубина зеделки в ВМГ Ь^= 3,5 м достаточна.

Подкос № 2. По табл.4 Ап = 8.6 кН (сжатие в нормальном режиме работы ВЛ); ’Мтмакс. - 26,9 кН (сжатие) в монтажном режиме работы ВЛ; Mi_q& = -8,2 кН (вырывание) при обрыве проводов со стороны подкоса № 2. Сила пучения будет та же, что и на фундамент Тп = 82,7 кН.

Проверяем возможность применения сваи из трубы ф 377 на вырывающую нагрузку

Тп-0,5 А/‘п = 82,7-0,5-8,6 = 78,4 кН

Учитывая, что эта сила больше, чем >и подбор ведем по вырывающему усилию 78,4 кВ. По табл.II для сваи ф 377 в песчаных грунтах при £    =    -0,5°    С    достаточна глубина заделки в ВМГ

/)м = 2,0 м с Рвм = 84 У 78,4 кН. Принимаем h*\ = 3,5 м.

Производим проверку по сжимающему усилию Мт макс.=26,9 кН. По табл.12 глубина заделки в ВМГ h*- 3,5 м достаточна^при этом Рем = /47 >■ 26.9 кИ

Аналогично принимаем глубину заделки в ВМГ 3,5 м, при этом общая глубина заделки в минеральный грунт составит hi, = 1,5-143,5 * 4м, Требуемая длина сваи:^_в= 1+44-2,5 = 7,5 м. Окончательно принимаем для стойки и подкосов закрепление марки Т5м - 7,5

9015-2413

•    -    5.    ЗАЩИТА.    ОТ    КОРРОЗИИ

Стальные конструкции фундаментов опор, погружаемые в грунты, должны быть защищены от коррозии путем нанесения защитных покрытий..

Для создания таких покрытий рекомендуется использовать.кремнеорганическую эмаль K0-I98, по ТУ 6-02-841-74. Перед нанесением эмали поверхность очищается от ржавчины пескоструйной обработкой или металлической щеткой. <каль наносится в два слоя путем окунания конструкции в корыто с эмалью. Пленка эмали подсыхает в течение 10-15 мин. при положительной температуре воздуха. Работы должны выполняться на производственных базах; на шкете допускается выполнять только восстановление поврежденных участков.

Железобетонные сваи, догружаемые в грунты со слабо- и средне-агрессивными свойствами,-должны быть защищены пропиткой горячим

битумом или петролатумом; в грунтах со средне- и сильно-агрессивными свойствами - нанесение покрытий из кремннийорганической эмали K0-I74 по 1У 6-02-576-75.

В целях сохранения проводимости стальных трубных свай, используемых и для заземления опор, защитное антикоррозионное покрытие должно наноситься на их верхнюю часть в пределах глубины сезонного промерзания - оттаивания грунтов и надземного участка как снаружи, так и внутри свай.

6. ЗАЩИТА ФУНДАМЕНТОВ ОТ ВШУЧИВАНИЯ

При строительстве ВЛ на участках залегания цучинистых грунтов фундаменты опор должны иметь покрытия,-обеспечивающие снижение сил смерзания грунта с-поверхностью фундамента и уменьшения сил выпучивания.

Стальные трубы, защищенные антикоррозионным покрытием из кремнеорганической эмали К0_Г198 дополнительного покрытия не требуют.

Бетонные сваи в пределах слоя сезонного промерзания - оттаивания должны покрываться кремнеорганической эмалью KG-I74 по. ТУ 6-02-576-75,'. Нанесение эмали может производиться на чистую поверхность как при положительных, так и отрицательных температурах воздуха.

Подробные сведения по составу, физико-химическим свойствам, способам нанесения и т.п. эмалей КО-198 и K0-I74 даны в "Рекомендациях по применению кремнийорганических соединений в борьбе с морозным выпучиванием фундаментов" (НИ011С, 1974 г.).

7. УКАЗАНИЯ ПО ПРОИЗВОДСТВУ РАБОТ

Основным типом закрепления опор в грунтах по данному проекту является свайный с использованием в качестве свай спиральношовных труб диаметром 377 мм.

;• Дня их погружения в грунт следует использовать самоходные копровые установки .на базе тракторов или экскаваторов, а так же на автомобилях. Можно рекомендовать копер СП-67 на базе трактора Т-130-1Г-1, копер СА-8 на шасси автомобиля КрАЗ-257К или "Урал-375" В качестве ударной части могут использоваться механические молоты, которые изготавливаются ведомственными заводами или мастерскими, гидромолот СП-70 с массой ударной части 200 кг, дизельмолоты ДМ-58, ДО-150А, СП-60 с массой ударной части 180-240 кг. Погруже-жение трубных свай методом вдавливания статической нагрузкой не рекомендуется, т.к. погрузить сваю этим методом в грунт на необходимую глубину лректически невозможно.

Целесообразно так же использовать вибромолоты ВМ-7у и высокочастотные вибропогружатели В11П-2А (С-403).

Для погружения в грунт ж.-б. свай серии 3.407-II5, примененных в проекте, следует использовать вибровдавливающие установки ВВПС 20/11 и ВЕПС 32/19*.выпускаемые заводами Минэнерго СССР, а также копры необходимой высоты и грузоподъемности, например СП-49К на тракторе Т-130-1-Г-1.

Скважины для погружения свай-Гв .вечномерзлых грунтах следует бурить станками ударно-канатного бурения ЕС-ТМ, БУ-20-2У, БУ-20-2М с долотами и желонкамйу'усиленндаи материалами из твердых сплавов. Может быть так же использована буровая машина EM-8GI с глубиной бурения до 8 м и самоходный станок ударновращательного действия УГЕХ-150. Диаметр скважины должен быть не менее чем на 5 см больше наибольшего размера сваи.

Заполнение пазух пробуренных котлованов в условиях твердомерзлых грунтов после установки в них свай следует выполнять песком крупны* или средней крупности с тщательным послойным уплотнением ( t = 1,6 + 1,7 т/мЗ), в пределах слоя торфа - местным выбуренным грунтом. Песок в пределах слоя вечномерзлого грунта (ниже слоя сезонного оттаивания) для обеспечения смерзания при производстве работ в зимнее время и в сухих грунтах необходимо увлажнить из расчета 0,2 м3 воды на I м3 песка.

Железобетонные сваи должны устанавливаться в пробуренные

*■ ' Содержание альбома И (продолжение)

г

Наименование

Стр,

I

2

3

4

№

■ Обозначение

I

2

' - ^з

4

21.

Таблица II. Предельное усилие на

^; вырывание свай по прочности основа-

■ .* -

ния в твердомерзлых грунтах

29

22.

- Таблица: 12*. То же, на сжатие свай/

30

'

- • ч Е Р Т Е а И

23

9015-2 КС-1

Закрепление по схемам IT, Т2, 13

31

24

9015-2 КС-2

Закрепление по схемам ЕЕ, Б2, КЗ

32

25

9015-2 КС-3

Закрепление по схеме Т4

33

26

9015-2 КС-4

Закрепление по схеме Т5

34

27

9015-2 КС-5

Закрепление по схеме Б4

35

28

9015-2 КС-б

Закрепление по схеме Б5

36

29

9015-2 КС-7

Закрепление по схемам Т1м, 12м, 13м

37

30

9015-2 КС-8

Закрепление по схемам ЕЕм, Б2м, ЕЗм

38

31

9015-2 КС-9

Закрепление по схеме Т4м

39

32

9015-2 КС-10

Закрепление по схеме Т&л

40

33

9015-2 KC-II

Закрепление по схеме В4м

41

34

9015-2 КС-12

Закрепление по схеме Б5м

42

*

I

ЛИС1

1

S0I5-2-ДО

г

На рис.1 и формулах приняты обозначения:

Ра - нагрузка от давления ветра на провод;

<L - нагрузка от давления ветра на опору;

Ц_п - вес провода и изоляторов (с гололедом или без гололеда);

й_в " вес опоры;

Ч₀ - перемещение фундамента опоры на уровне поверхности минерального грунта;

С - перемещение, вызванное поворотом стойки в грунте на угол J?> ;

j - упругий прогиб ствола опоры (принят равным 0,24 м по ,табл.7 ГОСТ 23613-79);

hfr- глубина болота, определяемая в процессе изысканий трассы ВЛ.

В соответствии с техническим заданием- в настоящем-проекте приняты свайные‘закрепления опор-в грунтах (см.листы 15,16)

В соответствии с разрешением Госстроя СССР $ A4-I29-20/7 от 09.01.86 г. в качестве свай под опоры ВЛ приняты спирально-шовные, трубы диаметром 377 мм с толщиной стенки -6 мм по ГОСТ 8696-74. Трубы должны изготавливаться из низколегированной стали класса 45 по ГОСТ 19282-73 или по ТУ 14-3-567-76 марки 16Г2 АШ--7(12). Рассмотрен также вариант закрепления опор на сваях из стальных труб J? 245x6 по ГОСТ 10704-76 и на железо-

Лист

опта о по

бетонных сваях по типовой серии 3,407-115 "Унифицированные фундаментные конструкции БД 35-500 кВ" выпуск 4 "Вибрированные и центрифугированные сваи для фундаментов ВЛ 35-500 кВ",

Применяются сваи квадратного сечения 250x250 мм и 350x350: мм длиной от б до 12 м марок C25-I-6-G, C25-2-6-Q, С25-2-8-0, C35-I-I0-Q, C35-X-I2-G.

В обозначении свай: 25(35) - сечение сваи в ем; 1(2) - тип армирования; 6(8,10,12) - длина сваи в м; 0 - тип оголовка.

Приняты следующие марки закрепления промежуточных опор:

ЛТ, Т,2, ТЗ, ВТ и Ш.

ТГи Т2 на сваях из трубы 0 377хб, ТЗ - на сваях из трубы 0 245x6.

Б1 - на железобетонной свае марки .C25-I, Б2- тоже марки С25-2.

S3 - на железобетонной свае марки C35-I.

Цифры после обозначения марки закрепления означают общую длину сваи в метрах-

Пример обозначения: Т1-5,б - закрепление на свае из стальной трубы # 377x6 длиной 5,6 м.

В рассматриваемых грунтовых условиях при наличии болот и распространения слабых водонасыщенных грунтов свайные закрепления являются наиболее простыми, эффективнши и экономичными. Эти закрепления выполняются с помощью одной машины (копра) и не требуют выполнения каких-либо земляных работ.

Закрепление опоры, в свае из стальной трубы выполняется путем забивки сваи через слой торфа в минеральный грунт на необходимую по расчету глубину. Стойка опускается внутрь сваи-трубы на указанную на чертежах отметку и опирается на стержень ф 24 мм, установленный по диаметру сваи на этой отметке. На уровне верха сваи стойка закрепляется от горизонтальных перемещений стяжкой.-иэ^уголков, которые после выверки стойки привариваются к свае* Для предотвращения перемещений нижнего конца стойки внутри сваи-трубы на стойке в имеющееся в ее нижней части отверстие устанавливается распорка из стержня -ф 20 мм. Шесто распорки может быть выполнена засыпка пазух между телом стойки и внутренними стенками трубызсухимгпеском на , высоту не менее I м от низа стойки.

При■использовании варианта закрепления на железобетонной свае стойка припасовывается к боковой грани сваи с помощью стяжек. Погружение сваи должно выполняться в лидерную скважину. В процессе погружений (в начальной стадии) свая должна быть тщательно выверена и выправлена как по вертикали, так и в плане относительно оси ВЛ (боковая грань сваи должна быть параллельна оси ВЛ). Лидерная скважина необходима для облегчения погружения сваи и сохранения ее головы от разрушения.

2.3.    Общие положения по расчету закреплений    |    ^

промежуточных опор

В соответствии с характером нагрузок на фундамент промежуточной опоры (опрокидывающий момент, горизонтальные и вертикальные нагрузки) расчет свайных закреплений опор в грунтах выполнен по методике, изложенной в приложении к СНиП П-17-77 "Свайные фундаменты" (л.1).    •

Основнш расчетом при определении предельного опрокидывающего момента по грунту в данном случае является расчет по деформациям. При этом допускаемый угол поворота оси сваи в грунте на уровне его поверхности от нормативных нагрузок принят равным 0,02 радиана, от расчетных нагрузок - 0,024 радиана.

.Прочностные свойства различных грунтов в этом расчете характеризуются коэффициентом пропорциональности К, значения которого в зависимости от коэффициента пористости в и показателя текучести Ли приведены в табл.2.

Величина предельного (предельнодопускаемого) опрокидывающего момента от расчетных нагрузок    определена    системати

ческими расчетами, в которых высота приложения равнодействующей горизонтальных сил Р_с принята равной Ю м над поверхностью минерального грунта;

Значения tAn^o) для закреплений TI-T3, ЕЕ и S3 для всего диапозона рассматриваемых грунтов в зависимости от глубины забивки сваи в минеральный грунт приведены в табл.З.

2.4.    Подбор закреплений промежуточных опор в талых грунтах

Подбор свайных закреплений выполняется из условия

- 1А₀^Н_иЫ-К_т

У\₀ — действующий на опору опрокидывающий момент на уровне поверхности минерального грунта от расчетных нагрузок в нормальном режиме работы BJ1, определяемый по графикам 1,3 или 5 на л. 0.

Мпц- предельный опрокидывающий момент по грунту, приведенный в табл.З.

К_т - коэффициент учитывающий фактическую высоту приложения

9015-2-ПЗ

- —с--'"¹ * «^вдипхолйнои нагрузки Мо , определяемую по графикам 2,4 или 6 на лА7 . Значения К_т в зависимости от величины W₀ приведены под табл.З.

Если подобрано закрепление марки ЕЕ или ТЗ необходимо произвести проверку по прочности сваи. При этом должно выполняться условие

Мо ^ [м]

[К] - расчетный (допускаемый) изгибающий момент для сваи C25-I равный 39,0 кН.м (3,9 т.м), для сваи С25-2 -68 кН.м (6,8 т.м)_?для сваи из трубы 0 245*6 - 55 кН.м (5,5 _Т’.м) Расчетный изгибающий момент для сваи из трубы ф 377 х 6 составляет 120 кН.м, железобетонной сваи G35-I - 114 кН.м, что больше действующих нагрузок на закрепления опор и проверка прочности этих свай не требуется.

Подбор свайных закреплений в неоднородных основаниях (при напластовании в пределах глубины заделки различных грунтов) следует производить по приведенному грунту в следующем пордцке:

I) По прочностным характеристикам К (табл.2) слоев грунта находим

is — -Z-Kl he

Кс. - коэффициент пропорциональности грунта hi - толщина I -го слоя;

2)    По табл.2 по величине Кср находим грунт с наиболее близким значением К.

3)    По этому "приведшиому" грунту выполняем подбор закрепления, как указано выше.

Примеры подбора закреплений Пример I.

^^ип опоры ПбЮ-I. Район по ветру Ш (^=50 даН/м2).

Глубина болота hfr = 2,0 м. Подстилающий грунт - песок пылеватый, е=0.75.

?§щение_{л п0} графику 3 при hf = 2,0 м для опоры ПбЮ-I 43,0 кН.м, по графику 4 Н₀= 9,8 м. По табл.о для песка пылеватого с в = 0,75

находим закрепление с Мп^с) ? M_G . Этому условию удовлетворяет закрепление ТЕ с глубиной забивки свай в грунт 2,5 м, имеющее -    51,8 кН.м. При этом Km = I. Условие М₀^ МпроУКт =51,8_кН.м

выполняется. Необходимо закрепление ТТ-5,1 (^_св=2,0+2,5+0,6=5,1 м). Может быть также принято закрепление марки Б2-8 с глубиной забивки не менее 2,5 м сМп0о)=44,Г кН.м.    ^ 2,0+2,5+1,65+0,2=6,35 7 6,0 и),

6 ■

По условию прочности должна быть применена свая 025-2 с расчетнш изгибающим моментом[М] = 68 кН.м.>42)К\Ьм

Пример 2.

Исходные данные те же, что в примере I, но подстилающие грунты представлены слоями: песок пылеватый, 6 = 0,75 -1м; супесь, е = 0,6 - 1,5 м; ниже суглинок .с Зц = 0,8,

Решение^ По табл.2 находим коэффициенты пропорциональности для указанных грунтов: Kj = 312,    -    350,    K_Q = 213.

Принимая ожидаемую глубину заделки Ь₃ = 2,0 м (при этом глубина заделки в суглинок составит 3,0-1-!,5=0,5 м) найдем Кср:

312 • 1+350 * 1,5+213 • 0,5 Кср = ПЦб+О.б    =    ³¹⁵

В табл.2 грунтом с наиболее близким значением К, является песок пылеватый с 6. = 0,75 (К = 312), который и принимаем в качестве "приведенного" грунта.

&лее подбор закрепления производится как указано в примере I.

3. ЗАКРЕПЛЕНИЕ СЛОЖНЫХ ОПОР

3.1. Нагрузки на фундаменты сложных опор

К сложным опорам в данном проекте относятся:

-    угловые промежуточные опоры УПбЮ;

-    концевые опоры КбЮ;

-    анкерные опоры АбЮ, ПАбЮ;

-    угловые анкерные УАбЮ, ПУАбЮ;

-    ответвительные ОАбЮ, АОбЮ, УПОбЮ,

ЗД.1. Нагрузки на фундаменты угловых анкерных опор а) Нормальный режим работы ВЛ

Основными нагрузками на угловые анкерные опоры в нормальном режиме работы ВЛ являются нагрузки от тяжения проводов, дополнительными - нагрузки от давления ветра на провода и опору.

Зги нагрузки создают вдавливающие усилия в фундаменте подкоса № I и вырывающие в фундаменте стойки.

*f члтыдохл , чхи шалс7шяеиш.п.ио опи^шю хллспил а л^их>и,ц^ а*^ж4—

нято равным Т = 400 даН, а нагрузки от тяжения являются определяющими, усилие на фундаменты приняты независимо от района по ветру и определены исходя из тяжения и ветровых нагрузок в ТУ районе по ветру в режиме максимальных нагрузок (провода покрыты гололедом, Т^г - 520 _даН, cj,_r==-16,25 даН/м2).

Схема нагрузок на опору подкосного типа и на ее фундаменты представлена на рис.З, где приняты следующие обозначения:

-    то же, что в п.2.1.1:

cL - угол поворота трассы BJI;

, S - равнодействующая тяжения провода;

__J - тяжение провода;

- вес подкоса;

-    нагрузки на фундамент опоры, ясны из рис.З.

В общем виде нагрузки на фундаменты угловых анкерных опор, рассмотренных в настоящем проекте, определены по следующим выражениям:    8G5^a*

\\L _ /2ТUn & + Pn Cos^r)¹ (2-7У + 8,5) + ~1Г~' fa

.= ^7-C<ModLni- + 70Co^^-)t 915 , Ш ;

H_n = 5A7-(loAo-Sln%-^7oCob^J4-)⁺ 0,2 Qn, =

(юАо    +    7oCoi²^-J    +    «0    ;    _aaU ;

(&T&w^^PnCob^)-(2^5*55)-*-    +

5,4 7’ (lOAo $Ln ^r- +■ 7oCo5 "X")^- 1280 _t /,/чН ■

Нет = 0.0lb-(i0Aoiinf-+ 70QcA^Xjr) 'Zb, MH ■

Нагрузки на фундаменты угловых опор от расчетных нагрузок при разных углах поворота ВЯ представлены в табл.4 в строках "нормальный режим", нагрузки на фундаменты концевых опор - в нижней строке таблицы.

б) Аварийный режим работы ВЛ

9015-2413

w ^иихссха'шй c    ki-aj    шя    опоры    анкерного типа

в аварийном режиме расчитываются’на обрыв двух проводов. Ветер отсутствует.

На рис .4 представлена схема нагрузок аварийного режима работы В1 при обрыве проводов со стороны противоположной подкосу № 2. В этом случае совместно с горизонтальными нагрузками на фундамент подкоса $ 2 действует сжимающая нагрузка, на фундамент-стойки - вырывающая.

Нагрузки на фундаменты угловых анкерных опор определены по следующим выражениям;

^fM + 0,9 СЦ = 3374*1^+86^ мН;

Нп. = 3374iin^-tj/>r ⁺ 0.2Qng = {755-*ьп^- + <90 _у ^ ;

|J_{q =} „0,9„Т&ln f-(b-7,5 +8,5) * Q9TCOS±..(U±Q5)_ ^Q_nt Q₀+£'0| Q„_g^ . iW-di-a-#- WhlCo^^f - №5 _t ,ддН ,

. Ha = - 0.026S = -0,026-0.9-T-iLn^r = - № £Ln4r ^ ^kW ;

J,9l9°b.T-^.g⁺&5) + o,9 Qrrg =    aaH;

H'n = mi Cos i-. Ц}_г + qZQnj = Д005Сс%£ + I9o_/ aa\C;

Нет- = о,тт'= qW7-Q9-T-Cobt- = 330*^

При обрыве проводов со стороны подкоса # 2 вертикальное усилие на его фундамент будет вырывающим, а на фундамент стойки - сжимающим. Величина нагрузок дана там же в знаменателе дробей. Нагрузки определены по выражениям;

. tJn= -\тСыЬ+ 8Ь1 ,мй; .    .    .    .

_^ = 337АУ-а_4-'-    ;

_Нг* ~ - loos Cos-^г + /I90 , .^aW .....

Ни •- - 85 Cos 4 ' , мН

Величина этих нагрузок представлена в табл.4 в строках "аварийный режим" в числителе дробей.

В монтажном режиме опора-и ее закрепление- в грунте расчитываются на одностороннее тяжение проводов со стороны-монтируемого пролета. При этом тяжение в смонтированных проводах согласно

11.2-5-93(1) ПУЭ принимается равным --- 1какс. Ветр.овьшг нагруз-

3

нами в данном случае, ввиду их малых величин, можно пренебречь.

Схема нагрузок на опору в монтажном режиме дана на рис.5 (Подкос # 2 следует всегда устанавливать с той стороны, откуда будет производиться монтаж проводов).

Нагрузки определены по следующим выражениям:

U„=    =    <895 iin.4- ■+ 861 , _ЛАН ;

w; = ^Tl^⁺-8,5j + 0,9= -i8Э5 Cos4- + 861 ,    ;

Kl_H= <Й95-(£1п£ ⁺Cobf)-(i5Q_n*Q^q2Q_nsytm{iinir*^Co^f)--(258_f

,    ,    aah

Hn = <895^,iLn-t--^_l + qeQB₃ =970*i.n4- + -(90, aaH

Her = 0,W3'1865    = 15£ln f - , MW ;

Hn = ^9?Cost^ + 0.2 Q_ng = 409jCos^ 490, _Aa\1

H«'= OWT'= 68,5Cos 2 , _MH ;