к!-0.9T*5iiti(lMH0,3)+0.9ZT,im£ili+Qiili Qag .

^/SX5-    *    Z    ‘

_A/' MTnU^fium) + ok .

к/ _ОЯГ_п4;А{щ+№)+0.9Шт£-11Ш.9Тп&*т{1МФОп-ЗЦ5’ ^^cm~    5,Л?

-ап-йт-ао-Щ*.

I/ -,/" .О.ЯТпИА-Ч-к0.9-2Ттб1п4-2

it¹- //' _ 2'М7л6и'£

Пп - пег--^-

4?

Для опоры С тросом

=-4495*6$    +    182;

*    2

ЛС = 1206ЬА> “ -4495*6$ -- -1871.

2    2

Для опоры без троса

Afl =    -4495*6$ ^    +150;

^П    2

8452^/л ~    -4495*6$    —    -1594.

^г    2    2

Монтажный режим работы БД

Подставляя значения и преобразуя эти выражения, получим: Для опоры с тросом

А/„ = I206I * ^ *L + 333,

2

л£= 4495 'toi — + 182,

2

У= 12061-4*#    —    +    4495*^5 ~ -980,

2    2

Нп = Нет = 3348 •ih L ,

Нп = Нет = 1283 * &!>    — .

2

Для опоры без троса

л£ = 8452 * 6/о    —    +    333,

2

4^= 4495 *6$    ^.    +    182,

/^_г= 8452 *    ~    +    4495*6$ — -905,

2    2

Нп = Нет = 2565*iin ~ ,

2

Нп = Нет = 1283*6$ sL .

2

Величина этих нагрузок представлена в табл.6 в строках "аварийный режим" в числителе дробей.

При обрыве проводов со стороны подкоса J& 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:

В монтажном режиме опора и ее закрепление в грунте расчитываются на одностороннее тяжение проводов и троса со стороны монтируемого пролета. При этом тяжение в смонтированных проводах согласно П.2-5-93Ц) ПУЭ принимается равным — Тмакс. Ветровыми нагрузками в данном случав, 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 монтажного режима определены по следующим выражениям:

а/ liTnSnii(t'S,'f+fO,3)+ yTrSinj:    Qjrcf    .

JV"-    XZS    ⁺    £    '

Y> $тл*&**1Ф4)+$ТгА*£‘Ш, ok ■

^Летл    JJs

-|(2г

,/    „ §r„Si»T-3+3TrSi»i .

Hrt — пет--^    •*

U' _u^f 4ГлС0*£’3

П_п = Пет =>    Z

10

Нп = Нет в 1425 Л)Л — : _t 2

Нп * Нет в 1425 'fa

2

В табл.4 в строках "монтажный режим" даны расчетные нагрузки на фундаменты для разных углов поворота ВЛ.

3.1.2. Нагрузки на фундаменты концевых опор

Максимальные нагрузки на фундаменты концевых опор имеют место в нормальном режиме работы ВЛ и создаются в основном нагрузками от тяжения проводов. При максимальном тяжении (гололед, = 0.25^ лах).

Нагрузки определены по формулам:

U> Z    . Он. .

г- >

./ . TJZ-ШО.з) * Тт Ш+РЖ +Рп*А»

Mr’    ~

-3Q_n-Q_r-Q_e-&} ■

h!,-hU,

После преобразований будем иметь: Для опоры с тросом Mt =5,048Тп+2,305Тт+241=9440 даН; Mr =5,048ТП+2,305Тт-890=8810 даН: Нп=Нст=1.5Т1И-С.5*Тт+29=2602 даН; Для опоры без троса Мп «5.048*Тп+231 * 7424 даН;

Подкос, выполняемый из трзгбы <£168, нижним кондом соединяется со сваей с помощью шарнира через опорную рамку на обечайке, приваренной к верхнему торсу сваи.

Для более равномерного загружения сваи подкоса и сваи стойки горизонтальными нагрузками (в связи с большими горизонтальными нагрузками на сваи подкосов, наличием слабых грунтов оснований и глубоких болот) эти сваи соединены затяжками.

Затяжка между сваей стойки и сваей годкоса концевой опоры, а также сваей подкоса Л? I анкерно-угловой опоры выполнена из уголков; затяжка между сваей стойки и сваей подкоса № 2 -из трубы d 127x7,5, так как последняя должна быть рассчитана и на передачу сжимающего усилия.

В обозначении марок закреплений сложных опор принято:

Т - закрепление на сваях из труб d 325x6 с закрытым нижним концом:

А - опор анкерного типа (сложных опор):

цифра после "А" - количество свай в кусте (при отсутствии

цифры - I свая):

цифра после тире - глубина забивки сваи в минеральный грунт (ниже дна болота) в дециметрах.

Примеры обозначения: ТА-90 означает закрепление на одной свае, забитой в минеральный грунт на глубину 9.0 м;

ТА2-80 - с помощью куста из двух свай, забитых в минеральный грунт на глубину 8 м.

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 СНиП 2.02.03-85, а именно: предельные расчетные нагрузки, допускаемые на сваю на сжатие и на вырывание, определены по формулам (2), (8) и (10) с учетом требований раздела 12, а на действие горизонтальной силы - по приложению I.

При определении расчетной допускаемой горизонтальной нагрузки допускаемый угол поворота оваи в грунте _/3* принят равным 0.01 рад, допускаемое горизонтальное перемещение головы сваи-0.1 м, что обеспечивает достаточную жесткость опор.

11

Значения предельной расчетной нагрузки, допускаемой на сваи на вырывание Рв и на сжатие Рс, приведены в табл.7.

Значения предельной расчетной допускаемой горизонтальной нагрузки для разных марок закреплений (при разной глубине забивки свай) даны в табл.8и9.

3.4. Подбор закреплений сложных опор в талых грунтах

Подбор свайных закреплений производится поэтапно для стойки и подкосов опоры.

По табл.б для заданного угла поворота BI и марки опоры находим действующие на фундаменты опоры расчетные нагрузки И/и Н.

По табл.8 или 9 по виду грунта находим тип закрепления,имеющий Рг > Hj по табл.7 так же по виду грунта находим глубину забивки свай, при которой соблюдается условие Рв,(Рс)^// • При затруднениях в подборе закрепления по вертикальной или горизонтальной нагрузке (при больших значениях/V и Н) следует принимать закрепления с помощью куста из двух свай.

Глубина забивки свай в подстилающий болото грунт должна быть не менее 4.0 м.

Пример подбора закрепления

Исходные данные. Тип опоры АУт35-1. Угол поворота ВЛ о/ = 45°. Глубина болота fls = 2 м. Подстилающий грунт - песок пылеватый с коэффициентом пористости е = 0.8. Подобрать закрепление.

Решение. По табл.б находим максимальные значения действующих на фундаменты элементов опоры нагрузок: стойка- /Ист = 64.9 кН (вырывание):

Нет = 18.0 кН; Нет = 13,2 кН: подкос J& I -/l4 = 63.6 кН (сжатие):    Нп = 18,0 кН:

подкос Л» 2 -Уп = 46.2 кН (сжатие) или А/й =-40.0кН(вырывание);

Нп = 13,2 кН.

Определение необходимой глубины забивки свай в минеральный грунт основания.

Стойка. По горизонтальной нагрузке Нет = 18.0 кН. По табл.8 для глубины болота /if - 2 м и песка пылеватого с е = 0.8 находим: при глубине забивки /?э = 4.5 м продольная горизонтальная нагрузка Рг = 18.4 кН> 18.0 кН. По прочности сваи Рг =35.7 кН->

18.0 кН (по последней строке табл.8 при Дг = 2.0 м).

По вырывающей нагрузкеЛ'ст = 64,9 кН. По табл.7 для песка пылеватого требуемая глубина забивки должна быть 5.5 м

с Рв = *- (59.0 + 75,1) = 67.05 кН >Мсг 2

Таким образом, закрепление стойки можно выполнить по схеме ТА-55.

Подкос № I. По горизонтальной нагрузке Нп = 18,0 кН. как и для стойки, необходима глубина забивки 4.5 м.

По сжимающей нагрузке Мп = 63.6 кН. По табл.7 требуемая глубина забивки сваи в минеральный грунт достаточна 4,0 м, при этом Го = 124 кН >Л/7.

Таким образом, для подкоса ib I требуется закрепление марки ТА-45.

Подкос J5 2. По горизонтальной нагрузке Нп = 13.2 кН. По табл.8 для данных условий достаточна h з=4,0 м. при этом Р1^17.6^й_п«

По сжимающей нагрузке Nn = 46.2 кН. По табл.7 требуемая глубина забивки достаточна Ьз = 4 м при этом Pc = 124>M_ff.

По вырывающей нагрузке Мп = 40.0 кН. По табл.7. достаточна глубина забивки h з = 4.0 м с Рв = 43.9 кН^Л^.

Таким образом, для подкоса J6 2 требуется закрепление марки ТА-40.

Окончательно принимаем для стойки закрепление марки ТА-55. для подкосов - марки ТА-45.

4. ЗАКРЕПЛЕНИЕ ОПОР В ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ

Подбор схем закрепления опор в вечномерзлых грунтах производится на те же внешние нагрузки* которые имеют место и в условиях сезоннопромерзающих грунтов.

Исходя из этого, нагрузки на фундаменты промежуточных опор определяются по табл.1 и 2* а нагрузки на фундаменты опор подкосного типа - по табл.6 настоящего альбома.

Кроме того, на фундаменты опор в условиях вечномерзлых пучи-нистых грунтов дополнительно воздействуют повышенные силы морозного пучения грунта, которые необходимо учитывать при решении вопросов закрепления опор.

i2.

ципу П (СНиП П-18-76 п.3.2, 3.9), т.е. с допущением их оттаивания.

В связи с этим подбор схем закрепления, глубины погружения фундаментных конструкций в минеральные пластичномерзлые грунты производится так же, как и для условий сезоннопромерзающих грунтов по физико-механическим и прочностным характеристикам этих грунтов в талом состоянии.

При этом в грунтах с температурой в зоне заделки т££-0.3°С глубину заделки фундаментных конструкций следует увеличить против подобранной по таблицам на следующие величины: па 1,0 м в глшшотых грунтах при Х>0.5 л в носках мелких и пшкшатмх при    G > О.УЬ;

на 0,75 м в глинистых грунтах при 0.25 <    ^    0.5м    в    песках

мелких и пылеватых при 0.8 < От ^0,95;

на 0.5 м в глинистых грунтах при j^0.25m в песках мелких и пылеватых при    6^0.8.

Это увеличение предусматривается в связи с необходимостью сохранения требуемой прочности (устойчивости) закрепления к концу срока эксплуатации ВЛ при наличии деформаций от пучения.

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 сезоннопромерзающих грунтов по характеристикам в талом состоянии без последующего увеличения глубины заделки на выпучивание.

Погружение свай из труб диаметром 325 мм и 168 мм в пластично-мерзлые грунты должно выполняться, как правило, забивкой в лидерные скважины диаметром соответственно 300 мм и 150 мм, при этом нижний конец сваи d 325 должен быть выполнен в виде конуса. Если по результатам пробных погружоиий окажотсл возможной их забивка на расчетную глубину без лидорной скважины, то погружоиие свай для промежуточных опор целесообразно производить забивкой труб с открытым нижним концом.

При наличии соответствующих механизмов сваи из труб с открытым тшддшм концом в пластичномерзлые грунты следует погружать вибропогружателем без предварительного бурения скважин.

4.1. Закрепление опор в пластичномерзлых и сыпучемерзлых грунтах

В соответствии с действующими нормами расчет несущей способности фундаментов в пластичномерзлых грунтах выполняется по прин-

4.2. Закрепление опор в твердомерзлых грунтах

Закрепление фундаментов опор в твердомерзлых грунтах выполняется по принципу I, т.е. из условия сохранения мерзлого со-

8.0662 ~2~ ПЗ

стояния грунта ниже слоя сезонного оттаивания. При этом при определении общей глубины заделки фундамента в грунт должна учитываться расчетная глубина сезонного оттаивания п т т , где fa | - нормативная глубина сезонного оттаивания,

4.2.1,    Типы закрепления опор в твердсмерзлнх грунтах

Закрепление опор ВЛ в твердомерзлых грунтах по настоящему проекту выполняется принципиально по тем же схемам, что и закрепление их в талых грунтах, то есть ьа сваях из стальных труб диаметром 325 мм или 168 мм. При этом ев,«и устанавливаются в пробуренные или сверленые котлованы и после выверки по вертикали и по оси ВЛ заделываются песком крупным или средней крупности с тщательным послойным уплотнением ручными трамбовками или заливаются песчано-глинистым раствором. При наличии необходимого оборудования сваи могут погружаться паровым термомеханическим способом, при котором свая забивается в оттаянную паровой иглой скважину.

Внутренняя полость свай диаметром 325 мм должна быть заполнена песком или местным грунтом.

Обозначение марок закрепления опор в вечномерзлых грунтах принято таким же. что и в сезокнопромерзающих. но с добавлением индекса ₆м". Примеры обозначения: Тм-35. ТАм-60.

4.2.2.    Общие положения по расчету закреплений в твердомерзлых грунтах

Расчет закреплений опор в твердомерзлых грунтах выполняется в соответствии о требованиями СПиП П-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 приложению 5 (Л.З) с учетом глубины сезонного оттаивания /7 т для различных по степени лучинистости грунтов.

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

Т_Л«Г* По • А.т • Kj • Kg

где £" - расчетные удельные силы пучения; принимаются по таблице приложения 5 (Л.З):

По - периметр сечения сваи или оваи-приставки:

id

k т - расчетная глубина сезонного оттаивания;

Kj=0.7 - коэффициент, учитывающий уменьшение сил смерзания о металлическими поверхностями;

К2=0.7 - то же в связи с устройством противопучинной обмазки.

Значения величин Тп приведены в табл.10.

Несущая способность свай по прочности заделки на вырывающую нагрузку обеспечивается силами смерзания поверхности сваи с мерзлым грунтом. При этом напряжения в грунте не должны превышать Цои по табл.З приложения 6 (Л.З).

Несущая способность свай по прочности заделки на вырывающую нагрузку Рвм опроделона по выражению:

Р^ПоИм-Яа,-*,*^ -*0,9

где G_c- вес сваи; k_M~ глубина заделки в мерзлый грунт; Остальные обозначения те же, что в предыдущей формуле. Предельное усилие на вырывание свай по прочности основания Рвм 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:

где R - расчетное давление на мерзлые грунты под нижним концом сваи, принимается по табл.1 п.6    3-5    м)

приложения 6 (Л.З): площадь сечения сваи (нетто);

/я= I.I - коэффициент условий работы для буроопускных свай; Кн as 1.2 - коэффициент надежности:

Остальные обозначения указаны вншо.

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

4.3. Подбор закреплений промелу точных опор в вечномерзлых грунтах

4.3.1. Подбор закреплений в пластичномерзлых

(с tu >    -    0,3°С)    и сыпучемерзлых грунтах

Выполняется так же. как и в талых (сезоннопромерзагощих)

Лист

_177

Формат АЗ

грунтах по указаниям п.2.4 настоящей записки по характеристикам грунтов в талом состоянии, при этом глубина заделки свай в пучи-нистых пластичномерзлых грунтах с температурой в зоне заделки £м > - 0.3°С увеличивается в соответствии с указаниями п.4.1 записки.

4.3.2. Подбор закреплений в пластичномерзлых

(с £м ^ - 0.3°С) и твердомерзлых грунтах

Глубина заделки фундаментов промелу точных опор в вечномерзлый грунт h м (ниже слоя сезонного оттаивания) определяется исходя из соблюдения условия:

^тп ^ ^?вм

где Тп - сила морозного пучения по табл.10;

Рвм - предельное (допускаемое) усилие на вырывание по прочности основания определяется по табл .II.

При этом общая глубина заделки в минеральный грунт h_s должна составлять не менее 3.0 м для опор нормального габарита и 3,5 м для повышенных опор.

Пример подбора закрепления

Иг.уотпгаа данные. Опора Пт35-1. Грунты основания глинистые,

З_и = 0,6; температура в зоне заделки iu = -0.5°С. Глубина сезонного оттаивания 2.0 м. Глубина болота Л б « 1,0 м.Торф слаб оду чинистый. Подобрать закрепление на трубной свае (£325. Решение. По табл.10 находим силы морозного пучения.Для торфа при /7С5 = I м Тпт = 40,0 кН. Для грунта Тп гр.=П0,0-65,0=45 кН (сила пучения для слоя грунта, находящегося на глубине от

2.0 до 1.0 м, определена как разность между силами гучения при глубине оттаивания 2.0 и 1.0 м). Общая сила пучения составляет Тп = 40 + 45 в 85 кН.

По табл. II принимаем закрепление из трубы с глубиной заделки 3,5 м с Рвм = 96 кН > Тп.

Общая глубина заделки в минеральный грунт при этом с оста-wr-fl_s = h^ *hм = х + 3.5 = 4.5 м > 3,0 м, что ооответот-вует указаниям п.4.3.2.

Окончательно принимаем закрепление марки Тм-45.

Н

4.4. Подбор закреплений сложных опор в вечномерзлых грунтах

4.4.1.    Подбор закреплений в пластичномерзлых (с    -0,3°С)

и сыцучемерзлых грунтах

Выполняется аналогично подбору закреплений опор в сезонно-промерзаюпщх грунтах по п.3.4 с учетом указаний п.4.3.1.

4.4.2.    Подбор закреплений в пластичномерзлых

(с tu < -0.3°С) и твердомерзлых грунтах

Подбор закреплений сложных опор в указанных грунтах заключается в определении требуемой глубины заделки h_M сваи в мерзлый грунт. Подбор выполняется исходя из соблюдения условия: действующая нагрузка должна быть меньше предельной (предельнодопустимой) для принятого типа закрепления.

Подбор производится исходя из соблюдения следующих условий: для вырываемых фундаментов

лк ^+Tn^Ps_M

для сжатых фундаментов

А/ « Р ^/vc 'см

с проверкой на вырывание силами пучения

Тп - 0.5 У₀ < Рвм

где д£- расчетная вырывающая нагрузка на фундамент опоры в нормальном режиме работы ВД;

//_с - то же, сжимающая; (определяются по табл.4.5);

Р_ем- предельное усилие на вырывание свай по прочности основания; определяется по табл.II; то же на сжатие, определяется по табл.12;

Т_п - сила пучения (определяется по табл. 10).

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

Ипуетттда данные. Опора ПАУт35-1 (без троса), угол поворота

8.0662 -2-ПЗ

30°. Грунт основания песок мелкий, (г= 0.9; температура в зоне заделки -0,3°С. Глубина сезонного оттаивания 1,5 м. С поверхности слой торфа/76 = 1,0 м. Торф среднецучинистый. Подобрать закрепление на сваях из труб CL325.

Решение. По табл.6 для этой опоры находим нагрузки на фундаменты. Стойка. Уст * 33,0 кН (вырывание) в нормальном режиме работы Вй. Поскольку торф и грунт относятся к одной группе по степени пучения (см.табл. 10), силу пучения принимаем по табл.10 по /?т = 1.5 м: Тп = 71.3 кН; Уст + Тп = 33,0+71,3 = 104,3 кН.

По табл.11 требованию У>т + Тп ^ Рвм удовлетворяет закрепление из трубы с глубиной заделки в БМГ h м * 5.0 м с Рвм = ИЗ кН.

При этом глубина заделки в минеральный грунт составит /?₃=^т    1,5-1+5,0=5.5    м > 4.0 м, что отвечает требова

ниям последнего абзаца п.4.4.2.

Подкос 1Ь I. Нп = 46.2 кН (сжатие) в нормальном режиме работы ВЛ. Сила пучения та же, что и на сваю стойки, Тп = 71,3 кН. Проверяем возможность применения сваи из трубы d 325 на вырывающую нагрузку при глубине ее забивки h_dfr])_n - 4.0 м и

Аи ^з ^6 -/*? ■ ⁴ + I - ¹*⁵ * ³*^{5 м}

Тп-0.5 У П = 71.3 - 0.5 * 46.2 = 48.2 кН

Для песчаных грунтов при t _м = -0.3°С по табл.II при глубине заделки в БМГ /7М = 3.5 м,Рвм = 79 кН> 48.2 кН.

По сжимающему усилию Уп при отсутствии сил пучения по табл.12 находим, что глубина заделки в ШгА-м = 3.5 м достаточна.    //

Подкос Л 2» По табл.4 N_n- 1,8 кН (сжатие в нормальном режиме работы ВЛ): У'макс. = 48.2 кН (сжатие) в монтажном режиме работы ВЛ;    -42.0    кН    (вырывание)    при    обрыве    проводов    со

стороны подкоса J6 2. Сила пучения будет та же, что и на фундамент стойки Тп = 71.3 кН.

Тп - 0.5/Уп = 71.3 - 0.5 . 1.8 = 70.4 кН.

Учитывая, что эта нагрузка больше, чем /^1/ = 42.0 кН, подбор ведем по вырывающему усилию 70.4 кН. По табл.И для сваи d 325 в песчаных грунтах при .-^м = -0.3°С достаточна глубина заделки в БМГ /г м = 3.5 м с Рвм = 79,0/" 70.4 кН. Принимаем

Ьи = 3.5 м.    ./

Производим проверь по сжимающему усилию/^ макс.=48,2 кН.

1$

По табл.12 глубина заделки в БМГ hu = 3.5 м достаточна, при этом Рем = 79.0 > 48.2 кН.

Принимаем глубину заделки сваи подкоса № 2 в БМГ п м = 3.5 м при общей глубине заделки в минеральный грунт ti ₃=1.5-1+3.5= 4 м. Окончательно принимаем для стойки закрепление марки ТАм-55. для подкосов ТАм-40.

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 крем-неорганическую эмаль K0-I98 по ТУ 6-02-841-74. Перед нанесением эмали поверхность очищается от ржавчины пескоструйной обработкой или металлической щеткой. Эмаль 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 пикете допускается выполнять только восстановление поврежденных участков.

В целях предохранения стальных трубных свай диаметром 325 мм от деформаций при замерзании воды в их полости, а также для улучшения антикоррозионных условий, их внутренние полости должны засыпаться гидрофобным грунтом - песком, пропитанным дизельным топливом.

6. ЗАЩИТА ФУНДАМЕНТОВ ОТ ВЫПУЧИВАНИЯ

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 антикоррозийным покрытием из кремне органической эмали КО-198^ дополнительного покрытия не требуют.

Подробные сведения по составу, физико-химическим свойствам, способам нанесения и т.п. эмалей K0-I98 даны в "Рекомендациях по применению кремнийорганических соединений в борьбе с морозным выпучиванием фундаментов" (НИОПС, 1974 г.).

HflifliJIfflVb

Содержание альбома П (продолжение)

1

Обозначение

Наименование

Стр.

I

2

3

4

20

Таблица II. Предельное усилив на

вырывание свай по прочности основа-

ния в вечномерзлых грунтах

30

21

Таблица 12. То же, на сжатие свай

31

ЧЕРТЕЖИ

22

8.0662-2 КС-1

Закрепление по схемам Т,И,Т2 и ТЗ

32

23

8.0662-2 КС-2

Закрепление по схеме ТА

33

24

8.0662-2 КС-3

Закрепление по схеме ТА2

34

25

8.0662-2 КС-4

Закрепление по схемам Тм, Т1м, Т2м

35

26

8.0662-2 КС-5

Закрепление по схеме ТАм

36

27

8.0662-2 КС-6

Узлы 1-5. Детали

37

28

8.0662-2 КМ-1

Ригель Рт

38

29

8.0662-2 КМ-2

Хомут Хт

38

30

8.0662-2 КМ-3

За тяжа ЗУ

39

8.0662 -2-ПЗ

|Лнст|

пп

I. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Альбом П "Закрепление опор в грунтах. Пояснительная записка. Чертежи фундаментов" является составной частью проекта "Конструкции опор ВЯ 35 кВ из отработанных бурильных и отбракованных обсадных труб для районов Западной Сибири".

Общая пояснительная записка к проекту в целом, указания по материалам опор и их закреплении» даны в альбоме I.

В настоящем альбоме приведены конструкции закрепления опор ВД 35 кВ из бурильных и обсадных труб в грунтах основания. В соответствии с техническим заданием на проектирование решены вопросы закрепления опор в следующих грунтовых условиях:

I группа - талые (сезоннопромерзавдие) грунты с различными прочностными характеристиками, включая: песок мелкий и пылеватый с коэффициентом пористости е=0,55+0.8; супеси от пластичных до текучих с показателем текучести О *    1.1;

суглинки и глины от полутвердых до текучепластичных с показателем текучести O^J^ I;

П группа - болота второго и третьего типа (п.9.1 СНиП Ш-42-80) глубиной до б м, подстилаемые приведенными выше минеральными грунтами;

Ш группа - вечномерзлые грунты: в районах Среднего Приобья - пластичномерзлые песчаные и глинистые грунты, имеющие температуру в зоне нулевых годовых колебаний температур (на глубине 10 м) iz₀ = -0.3°С, со степенью заполнения пор мерзлого грунта льдом и незамерзшей водой G- ^ 0.8;

в других регионах Западной Сибири - пластичномерзлые и твердомерзлые песчаные и глинистые грунты с температурой ^=0* -3°С, представляющие однородное или многослойное основание из слоев различной льдистоети и просадочности, перекрытых местами торфом мощностью до 2 м.

Для проектирования закреплений опор ВД 35 кВ по данному проекту материалы инженерно-геологических изысканий должны содержать следующие сведения:

наличие, глубина и типы болот по трассе ВД; наличие и уровень грунтовых вод;

3

вид подстилающего грунта и его физические и прочностные характеристики, в том числе: наименование грунта; коэффициент пористости о;

показатель текучести -Л (для глинистых грунтов):

степень влажности $ ;

угол внутреннего трения у :

сцепление с„ ;

объемный вес / или плотность f •

По районам залегания вечномерзлых грунтов дополнительно должны представляться следующие данные: распространение и залегание вечномерзлых грунтов, их состав, сложение, строение;

толщина слоя сезонного оттаивания и промерзания h_r ; температура вечномерзлого грунта на глубине Юм t₀ ; дополнительные характеристики грунтов в соответствии с п.2.6 главы СНиП Д-18-76.

2. ЗАКРЕПЛЕНИЕ ПРОМЕШУ ТОЧНЫХ ОПОР

2.1. Нагрузки на фундаменты промежуточных опор

В наотоящом проекте предусмотрены следующие типы промежуточных опор:

опоры нормального габарита Пт35-1 без грозозащитного троса и Пт35-1^Т о. тросом со стойкой из трубы диаметром 168 мм и аналогичные повышенные переходные опоры ППт35-1 и Ш1т35-1^т; опоры нормального габарита Пт35-3 без троса и Пт35-3^т о тросом со стойкой из двух труб диаметром 146 мм и аналогичные им повышенные опоры Шт35-3 и ППт35-З^т;

опора нормального габарита без троса Пт35-1А с составной стойкой из трубы диаметром 146 (верхняя часть) и 168 мм.

Все опоры рассчитаны для применения во П районе по гололедным нагрузкам (в = 10 мм) и во П и Ш районах по ветровым нагрузкам (^ = 40 и 50 даЦ/м2 соответственно) и предусматривают подвеску про-

водов марок ACI20/I9". AC95/I6 и AC70/II и грозозащитного троса С35. кроме опоры Пт35-1А, рассчитанной на провода AC95/I6 и AC70/II.

Увеличение габарита повышенных опор осуществляется за счет увеличения на 3 м высоты надземной части сваи.

2.I.I. Нагрузки нормального режима работы ВЛ

Фундаменты промежуточных одностоечных опор ВЛ работают на опрокидывание под действием горизонтальных и вертикальных нагрузок на опору.

Для решения вопроса о способе закрепления опоры в грунте необходимо определить действующий суммарный опрокидывающий момент на уровне поверхности минерального грунта Мо и высоту Но приложения равнодействующей всех горизонтальных нагрузок Рс. Схема внешних нагрузок на опору и расчетная схема представлены на рис.1.

Значения этих величин в общем виде определены по следующим формулам:

М,--ЗР_П(Н₃    +h_s)+3Q_nF_a+QiF_T*CLF₀+Q„ (S;

На рис. I и в формулах приняты обозначения:

Рп - нагрузка от давления ветра на провод;

Рт - нагрузка от давления ветра на трос;

<?₀ - нагрузка от давления ветра на опору;

Q_n - вес провода с гирляндой изоляторов (с гололедом или без гололеда); От- то же троса;

Q_a- вес опоры;

« - перемещение фундамента опоры на уровне поверхности минерального грунта;

С - перемещение, вызванное поворотом сваи в грунте на угол*//; f - упругий прогиб ствола опорн, определяемый по формулам

сопротивления материалов, как для сжато-изогнутого стержня переменного сечения; h_f - глубина болота, определяемая в процессе изысканий трассы ВЛ.

В результате произведенных систематических расчетов были определены Мо и Но от расчетных нагрузок(в режиме с гололедом и без гололеда).

Значения величин Мо и Но для принятых в проекте типов опор при разных марках проводов во П и Ш районах по ветру и П районе по гололеду при длинах пролетов, соответствующих маркам проводов, даны в табл.1. (Таблицы помещены в конце пояснительной записки).

2.1.2. Нагрузки аварийного режима работы ВЛ

В аварийном режиме промежуточные опоры расчитываются на гори-

8.0662 '2~ ПЗ

зонта льну ю нагрузку вдоль BJI от обрыва одного провода или троса. При этом согласно п.П-5-90 БУЭ условная нагрузка от тяжения в проводе принята равной Tg_D = 0.3 Т^п/яах_> от тяжения в тросе

^тТав = °>⁵ При этом:

^мав ^я ^ав • (^н2 ⁺ ^ б) или М_ат* **    •    (Др    ⁺    ha)*

Для разных типов промежуточных опор были определены величины опрокидывающих моментов от расчетных нагрузок аварийного режима работы ВЛ. Результаты расчета приведены в табл.1 в графе "аварийный режим".

/тгг ттгг 7^:

2.2. Тяпн закреплений промежуточных опор в талых грунтах

В соответствии с техническим заданием в настоящем проекте приняты свайные закрепления опор в грунтах.

В соответствии с разрешением Госстроя СССР 16 АЧ-129-20/7 от 09.01.86 г. в качестве свай под опоры ВЛ приняты спиральношовные трубы диаметром 325 мм с толщиной стенки 6 мм по ГОСТ 8696-74. Трубы должны изготавливаться из низколегированной стали класса 45 по ГОСТ 19282-73 или ТУ 14-3-567-76 марки 16Г2 АФ-7(12), Рассмотрен также вариант закрепления промежуточной опоры Пт35-ХА на сваях из отработанных бурильных и обсадных труб диаметром 168 мм по ГОСТ 632-80 согласно разрешению Госстроя СССР Л АБ-4145-20/4 от 04.08.81 г.

Промежуточные опоры Пт(ППт)35-1 и Пт(Шт)35-3 закрепляются с помощью одной сваи из трубы диаметром 325 мм; свая принимает-

S

ся о открытым нижним концом. Закрепление этого типа имеет марку "Т" без указания количества свай.

Промежуточная опора Пт35-1А может закрепляться в грунте в зависимости от нагрузок и вида грунта с помощью одной, двух или трех свай (соответственно в закреплениях марок TI, Т2 и ТЗ) из обсадных труб диаметром 168 мм с толщиной стенки не менее 8 мм. Сваи принимаются так же с открытым нижним концом.

В соответствии с этим приняты следующие марки закрепления

промелу точных опор:

Т - свайное закрепление на свае из трубы d 325x6;

ТЕ - то же на одной свае из трубы d 168x8 мм;

Т2 и ТЗ - то же соответственно на двух и трех сваях из труб d 168 х 8 мм.

Цифры после обозначения марки означают глубину забивки сваи в минеральный грунт (ниже дна болота) в дециметрах.

Примеры: Т-30 - закрепление на свае из трубы d 325x6, забитой в минеральный грунт на глубину 3,0 м;

ТЗ-25 - закрепление на трех сваях из труба168х8,

забитых в минеральный грунт на глубину 2,5 м.

В рассматриваемых грунтовых условиях при наличии болот и распространения слабых водонасыщенных грунтов свайные закрепления являются наиболее простыми, эффективными и экономичными. Эти эл-крошнпжя пнполшиотоя о ПОМОЩЬЮ ОДНОЙ НЛПШ1М (коира) И по тробумт выполнения каких-либо земляных работ.

Соединение стойки опоры со сваей d 325 на пикете выполняется следующим образом. Стойка опоры приваренной к. ее фланцу гильзой опускается внутрь сваи до упоров на гильзе. После выверки опоры по вертикали и по оси ВЛ гильза и свая по периметру свариваются между собой круговым швом высотой 6 мм.

Стойка опоры Пт35-1А со сваей из трубы d 168 соединяется с ней аналогичным образом. При этом в сваю стойка опускается своей гильзой из трубы d 146, вваренной в нижний конец стойки опоры.

2.3. Общие положения по расчету закрепления 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 2.02.03-85 "Свайные

фундаменты” (л.1).

Основным расчетом при определении предельного опрокидывающего момента по грунту в данном случае является расчет по деформациям. При этом допускаемый угол поворота fb 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 е и показателя текучести    приведены    в    табл.З.

Величина предельного (предельнодопускаемого) опрокидывающего момента от расчетных нагрузок Мп(Ю) определена систематическими расчетами, в которых высота приложения равнодействующей горизонтальных сил Р_с принята равной 10 м над поверхностью минерального грунта.

Значения МпцО) для закреплений Т, TI, Т2 и ТЗ для всего диапазона рассматриваемых грунтов приведены в табл.4 и 5.

2.4. Подбор закреплений промену точных опор в талых грунтах

Подбор свайных закреплений выполняется из условия Мо < Мц(ю) •

М₀ - действующий на опору опрокидывающий момент на уровне поверхности минерального грунта от расчетных нагрузок в нормальном или аварийном (если последний больше) режиме работы ВЛ, определяемый по табл.1 в зависимости от марки опоры, марки провода, района климатических условий и глубины болота;

Мдцо) ” предельный опрокидывающий момент по грунау, приведенный в табл.4 или 5.

Km- коэффициент, учитывающий фактическую высоту приложения суммарной горизонтальной нагрузки Но, определяемую также по табл.1 (в знаменателе). Значения К_т в зависимости от воличшш Но приведены под табл.4.

Расчетный изгибающий момент для сваи из трубы d 325x6 составляет 120 кН.м, сваи из одной трубы d 168x8-51,2 кН.м, что больше действующих нагрузок на соответствующие закрепления опор, и проверка прочности свай не требуется.

Подбор свайных закреплений в неоднородных основаниях (при напластовании в пределах глубины заделки различных

^ср 2 hi

Ki- коэффициент пропорциональности грунта L -го слоя; к ■ - толщина £ —го слоя;

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

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

Примеры подбора закреплений Пример I.

Исходные данные. Тип опоры Пт35-1^т(с тросом). Район по ветру Ш (<£=50 даН/м2). Провод марки AC95/I6. Глубина болота 3,0 м. Подстилающий грунт - песок пылеватый, е - 0,75.

Решение. По табл.1 для опоры Пт35-1^т в Ш районе по ветру при h_s~ 3 м при проводе AC95/I6 находим Мо = 60,7 кН.м (больше М_ав * 57.4 кН.м) и Но = 14.2 м. По табл.4 для песка пылеватого с е = 0.75 находим закрепление с Мц(хо)^ ^м0* Этому условию удовлетворяет закрепление Т-27,5, имеющее Мц(ю) ⁼ 63.8 кН.м.При этом (при Но в 14.2 м) К_т * 1.02.

Условие М₀^ Мццо) . К_т = 63.8 . 1.02 = 65.1 кН.м выпол

няется.

Пример 2.

Игагпттне данные те же. что в примере I, но подстилающие грунты представлены слоями; песок пылеватый, е = 0.75 -1м; супесь, е = 0.6 - 1.5 щ ниже суглинок с ^ = 0.8.

Решение. По табл.2 находим коэффициенты пропорциональности для указанных грунтов: Kj = 825, К2 = 900, К3 = 640.

Принимая ожидаемую глубину заделки /? ₃ = 2.75 м (при этом глубина заделки в суглинок составит 2,75-1-1,5=0,25 м) найдем K_CpJ

К *    825*1+900*1.5+640*0.25 _{= 849}

°Р    X+I.5+0.25

В табл.2 грунтом с наиболее близким значением К. является песок пылеватый с е « 0.75 (К = 825). который и принимаем в качестве "приведенного" грунта.

Далее подбор закрепления производится, как указано в примере I.

Лист

Ч

Формат АЗ

Если фактическая глубина заделки окажется не равной ранее принятой ожидаемой, расчет следует повторить с новой глубиной заделки.

3. ЗАКРЕПЛЕНИЕ СЛОЕНЫХ ШОР

3.1.    Нагрузки на фундаменты сложных опор

К сложным опорам в данном проекте относятся: концевые опоры Кт35-1; ШтЭб-1: анкерные опоры Ат35-1; ПАт35-1; угловые анкерные АУт35-1. ПАУт35-1; ответвительные АУ0т35-1. АУ0т35-2.

Эти опоры рас читаны для применения в тех же климатических районах и с теми же марками проводов и тросов, что и промежуточные.

Фундаменты сложных опор приняты свайными j на уровне верха свай предусматривается установка затяжек, благодаря которым горизонтальные нагрузки будут перераспределяться между фундаментами стойки и подкосов.

При одинаковых фундаментах стойки и подкоса горизонтальные нагрузки на них будут одинаковы.

3.1.1.    Нагрузки на фундаменты угловых анкерных опор

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.

Эти нагрузки создают вдавливающие усилия в фундаменте подкоса В I и вырывающие-в фундаменте стойки.

Учитывая, что максимальные значения тяжения в проводе и тросе как но П, так и в Ш районе по ветру одинаковы (Т_п = 1425 даН, Т_т = 870 даН), а нагрузки от тяжения являются определяющими, усилия на фундаменты определены исходя из тяжения и ветровых нагрузок в Ш районе по ветру в режиме максимальных нагрузок (провода покрыты гололедом, ^=0.25^_max,T=^Tmax).

Схема нагрузок на анкерно-угловую опору и на ее фундаменты представлена на рис.З, где приняты следующие обозначения:

^рп-^рт-?.><2ш 0т> <2о " ^то »• ^{410 в П}*^2ЛД:

^г    оС    -    Угол поворота трассы ВЛ;

Т_д - тяже нив провода;

Т_т - то же троса;

- равнодействующая тяжения провода:

$_г - то же троса;

Glng — вес подкоса;

Mr,,.Яг,М_п,Н_п - нагрузки на фундамент опоры, ясны из рис.З.

В общем виде нагрузки на фундаменты угловых анкерных опор в нормальном режиме определены по следующим выражениям:

SJf    я

-ZQn-Qr-Qo-—¹ j ■'/, .'■!, - З'&М'и 2Г ^РаСи^т)⁺(2TrSin jr+IrQpj;)+%,+&).

Подставляя известные (Т_д, Т_т) и найденные раочетом значения входящих в эти выражения величин и преобразуя их, получим:

для опоры с тросом

/|£» 18396*^'/7    + 750.7*Cobrg- + 392;

f/ш 18396 •<$*/? SL + 750.7<bf — - 1060;

2    2

Нп = Нет = 5145-6 </7 ~ + 207т¹ — + 29;

2 2

Для опоры без троса

/1^= 14386 *£л — + 550,г*^ £ + 383:

2    2

= 14386 Яп — + 550,2*йб^г — - 937;

2    2

Нп « Нет я 4275'Ш ~ + 163.5*&^ — + 27.

2 2

Нагрузки на фундаменты угловых опор от расчетных нагрузок при разных углах поворота Ш представлены в табл.6 в строках "нормальный режим".

Аварийный режим работы ВЛ

В соответствии с п.2-5-92 (1а и 3) ПУЭ опоры анкерного типа в аварийном режиме расчитываются на обрыв двух проводов или троса. Ветер отсутствует.

Расчет ведем на обрыв двух проводов, так как в этом случав нагрузки имеют большие значения.

На рис .4 представлена схема нагрузок аварийного режима работы ВЛ при обрыве проводов со стороны противоположной подкосу № 2. В этом случае совместно с горизонтальными нагрузками на фундамент подкоса 1Ь 2 действует сжимающая нагрузка, на фундамент стойки - вырывающая.

Нагрузки на фундаменты угловых анкерных опор в аварийном режиме определены по следующим выражениям: