МИНИСТЕРСТВО ОБОРОНЫ

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ откосных И СКВОЗНЫХ ОГРАДИТЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ И СПЕЦИАЛЬНЫХ ПОДВОДНЫХ СТЕНДОВ

ВСН 80-80 Минобороны

МОСКВА-1981

Настоящая Инструкция разработана как ведомственный нормативный документ для использования в проектных организациях ВМФ.

Инструкция обобщает опыт проектирования и строительства откосных и сквозных оградительных сооружений и специальных подводных стендов. При составлении Инструкции использованы проектные материалы и результаты исследований, выполнявшихся в разное время организациями Министерства обороны. Министерства морского флота, Министерства судостроительной промышленности, Министерства энергетики и электрификации и других ведомств. В процессе разработки Инструкции проводились специальные исследования по экспериментальной проверке и обоснованию основных расчетных положений.

При составлении Инструкции учтены предложения и замечания проектных и научно-исследовательских организаций и отдельных специалистов, приславших свои отзывы.

Инструкцию разработали: Б. А. Мялкин, С. С. Мищенко, Б. В. Балашов, А. М. Жуковец. В. К. Завьялов, М. И. Алексеев,

слабых грунтов оснований от размыва фильтрационными токами в процессе .обжатия основания нагрузкой от сооружения, доя выравнивания поверхности дна, в целях снижения расхода бетонных массивов или фасонных блоков.

При нескальных грунтах основания устройство постелей обязательно.Постель включает песчаную подушку, слои щебня, гравия или карьерной мелочи и каченную отсыпку. При слабых илистых грунтах основания необходимо применять также меры по их уплотнению.

Каменная постель может устраиваться переменной толщины с уступами (толщина постели увеличивается со стороны защищаемой акватории), благодаря чему расходуется меньше бетонных массивов или фасонных блоков,а больше - камня.

При этом повышается волногасящая способность сооружения и затрудняется проникновение наносов на акваторию порта.

Возвышающаяся часть постели должна возводиться из более крупного камня, поскольку она расположена ближе к поверхности вода и подвергается более сильному воздействия волнения.

2.14.    Деформации постели и основания следует рассчитывать в соответствии с указаниями главы СЛИП по проектированию оснований гидротехнических сооружений.

2.15.    Для защиты берм постели от размыва,при необходимости, может производиться укладка берменных (защитных) массивов. Для установки берменных массивов делается тщаг* тельное равнение берм постели.

Берменкые массивы, устанавливаемые доя защиты каменной постели, одновременно являются упором доя защитного крепления откоса. Если в берменных массивах нет необходимости, то с морской стороны или по обеим сторонам наброски на каменной постели устанавливают бордюрные массивы,входящие в объем наброски и играющие роль упора.

В качестве упора допускается использовать также устройство каменных банкетов.

2.16.    Дно перед набросным сооружением считается устойчивым, если максимальные донные окорости 1?м.д. не превышают допустимые скорости V-_$on доя грунтов основания; в противном саучае перед сооружением следует предусматрвн вать защиту дна от размыва на полосе шириной (0,15-0,25)Л. 10

Большее значение шщшн защищаемой полосы рекомендуется при более слабых грунтах дна. Крепление дна. от размыва осуществляется отсыпкой слоев каменной наброска: о устройством обратного фильтра.

2.17. Допускаемые значения неразшвающюс донных скоро* сявЩ^ы/а) для грунта крупностью фракций d_/a ^ 100 ж следует принимать по рис .П.7,1 приложения 7 (где cl_m -- крупность фракций грунта, мельче которых в пробе содержится 10$ материала по весу;»

допускаемые значения неразмывающих донных скоростей Щъп для грунта крупностью фракций d_to > 100 ш определяются по формуле

Остальные донные волновые скорости для глубин прибойная зона) определяются по формуле

^v^^mU']/g(^hr^*^lt>'    ^<2,3>

где U¹ - коэффициент «определяемый по графику на рис.2,2;

к_{пр <0}, - гавота волнн в прибойной зоне (м);определяется ^/о по СНиП П-57-75»

Графов

^иЧ<гТ^)

Конструирование защитного крепления откосов сооружений

2.19.    Защитное крепление откосов можно выполнять as каменной наброски, обыкновенных бетонных массивов и фасонных блоков. Оно устраивается,как правило, не менее чей из 2-х слоев указанных элементов.

Виды рекомендуемых к применению фасонных блоков изображены на рис. 2.3. Основные их размеры и необходимые данные для конструирования, а также схемы укладки блоков на откосах сооружений представлены на рис.П.2.1~П.2.9 приложения 2.

2.20.    Вед наброски при принятой конструкции сооружении и схемы укладки фасонных блоков в защитное крепление откосов выбираются на основании технико-экономического сравнения вариантов с учетом гидрогеологических условий, силы волнения, имеющихся иокьешо-тренспортшх средств,

J.2

меотных строительных материалов, налитая производственной базы на месте строительства, объема работ и т.д.

2о21, Уклоны откосов набросных сооружений рекомендуется назначать ври креплении их камнем от 1:1,25 до 1:3,0, & яри креплении обыкновенными шесиваш и фасоннн-ш блоками - от 1:1,0 до 1:2,0.

Тыловые откосы, по сравнению с внешними; выполняются белее крутыми.

2.22. Для сооружений с постоянной 1футизной откосов, массу т отдельного элемента,Mr »расположенного на участке откоса от верха сооружения до глубины. 2 *sO_t7£jy_S и m_z - то же при 2 > 0,7 h _гу_в , соответствующую об-стоянию его предельного равновесия, от действия фронтально доводящих к сооружению волн, рекомендуется определять по формулам ПЛ и П.2 приложения 7. При этом в формуле ДД значения коэффициентов JUq, для разных элементов наброски Сукиалки) рзкомендуется принимать по табл,. 2.2 настоящей Йнструкши.

IZ

Таблица 2.2

Л Элементы Способ крепления Коэффициенты при 3 /л ю 15 20 30 40 I. Камень рваный Наброска 0,0250 0,0180 0,0140 0,01Ю 0,0090 2. Обыкновенные бетонные массивы Наброска 0,0210 0,0160 0,0120 0,0095 0,0076 3. Полые тетраэдры Укладка Наброска ш 0,0068 0,0096 0,0055 0,0085 0,0040 0,0058 0,0036 0,0050 4. Тетраподы Квадрнлода Наброска Укладка 0,0080 0,0058 0,0069 9,00480 0,0060 0,0039 0.0041 О)0029 0,0035 0,0025 5. Липоды Наброска Укладка 0,0057 0,0049 ' 0,0052 0,0039 0,0046 0,0030 0,0035 0,0024 0,0029 0,0020 6. Трибары Наброска Укладка 0,0057 0,0034 0,0052 0,0028 0,0046 0,0023 0,0035 0,0019 0,0029 0,0015 7. Гексалегн Наброска Укладка 0,0043 0,0034 0,0056 0,0028 0,0049 0,0023 0,0040 0,0019 0,0033 0,0015 8. Гексабиты Наброска Укладка 0,0043 0,0036 0,0038 0,0030 0,0031 0,0025 0,0025 0,0021 0,0020 0,0017 9. Долосы Наброска Укладка 0,0040 0,0034 0,0033 0,0028 0.0027 0,00230 0,0023 0,0019 0,0019 0,0015 10. Лентапод Наброска 0,0043 0,0038 0,0031 0,0025 0,0020

В табл.2.2 включены также фасонные блоки, не указанные в СНиП П-57-75.

2.23. Дли сооружений ломаного профиля (с бермой) массу Mr, элементов крешгения откосов, соответствующую состоянию их предельного равновесия на откосе от действия фронтально подходящих волн,рекомендуется определять по формуле

т_£шп К„_Б    (2.4)

где ^m - масса элемента крепления прямолинейного откоса; определяется П0П222 настоящей Инструкции» K_ns - коэффициент.учитываадий ширину бермы и положение ее относительно спокойного горизонта воды;определяются по гоафину на рис.2.4а;

*» - коэффициент .учитывающий снижение массы элементов тброски.располокенннх на берме и выше ее; определяется по графику на рис.2.46;

Л*_ж - коэффициент, учитывающий расположение элемента крепления ниже горизонта воды; определяется по формуле К₂ » ^mz/m J

т_х~ масса элемента крепления, определяемая по формуле По 2 приложения 7_?Мг.„

2.24. Массу элеглента.расположенного ваше спокойного горизонта веды, целесообразно принимать равней массе элемента, вычисленной на уровне спокойного горизонт воде.

Масса элементов крепления тыловых откосов расечитан-вается исходя из величины элементов волн и направления волнения на огражденной акватории за сооружением. Если допускается перелив волн через хребень сооружения, то высота волн на акватории должна быть увеличена на выооту hj волны .переливающейся через гребень.Последняя определяется по графику на рис-.2„5.

16

в_е - ширина бермн,гл;

H_s - глубина воды над бермой,м;

£    -    расстояние,м, отсчитываемое от начала берш

⁶ до расчетной точки на берме,в которой вычисляется масса элемента, 0<£₅$5_б.

При расчете массы элемента,рассоложенного ниже берш,

принимать Р_£ = 0,а выше бермы £₆ = В_в „

2.25.    Массу элементов крепления откосов сооружений от действия косоподходящих волн рекомендуется определять умно» гением массы элемента, рассчитанной от действия волн фронтального подхода, на коэффициент „вычисляемый но формуле

К^шО'Ч + 0,6 ooSySf ,    (2.5)

где j3 - утол между лучом исходных волн и нормалью

к сооружению•

2.26.    При наличии у набросного сооружения монолитной надстройки с вертикальным парапетом массу элементов крепления, рассчитанную по ш.2.22-2.25, следует увеличивать на 15#, если отметка основания надстройки расположена выше горизонта вода,и на 30$ - при ее расположении ниже горизонта вода.

2.27.    При расположении сооружений в зоне действия, разбитых и прибойных волн массу элементов наброокк,раесчи

17

таниув на уровне спокойного горизонта вода по пп. 2.22-2.23 необходимо увеличивать на 15$. В этом случае элементы наброски с максимальной расчетной массой целесообразно располагать по всей длине откоса от гребня сооружения до его основания.

2.28.    Величина массы элемента крепления,рассчитанная по да.2.22-2,27; должна быть умножена на коэффициент надежности, значение которого принимается по п.1.7.

2.29.    Толщину ±,ы, защитного крепления откосов сооружений допускается определять до формуле

-Vyf' •    «•«

ще я - количество укладываемых слоев защитных элементов!

К а, - коэффициент слоистости;оцределяется по ^т    табл12.3.

Таблица 2.3

Элемента Способ : крепления Коли чество слоев ** Пористость Камень рваный Вафоска 2 1,15 37 Тетрапода Квадрипода 2 1,04 50 Полые тетраэдра л. 2 0,90 55 Гексалега «л» 2 1,15 47 Трвбары 2 1,02 54 Ддаоды 2 0,95 55 Гексабиты 2 0,83 56 Долосн 2 1,01 63 Обыкновенные шс-сиш в виде куба «««а 2 1,18 47 Обыкновенные массивы в виде парад -далештеда 2 1,05 47 Трибары Укладка I 1,13 47

ИНСТРУКЦИЯ

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОТКОСНЫХ И СКВОЗНЫХ ОГРАДИТЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИИ И СПЕЦИАЛЬНЫХ ПОДВОДНЫХ СТЕНДОВ

ВСН 80-80 Минобороны

УТВЕРЖДЕНА Начальником Главного инженерного управления ВМФ

21 нарта 1980 г.

МОСКВА —1981

2.30. Требуемое количество N элементов наброска, в расчете на 100 защитного докрытая определяется до формуле

где П„ - пористость защитно о докрытая; принимается по табл.2.3.

Определение отметки к ширины гребня набросного

сооружения

2.31. Возвышение ^.м. гребня сооружения над расчетный максимальным уровнем воды, когда не допускается перелил волн через верх сооружения, определяется до формуле

^zc ~h_HLo/_o + аЬ, + <х,    (2.8)

_Hui - высота наката на откос волн,м,^ обеспечен-'* ности по накату; определяется умножением значения h ^m коэффициент К / „ принимаемый по табл.ПЛ приложения 7?

&k - высота ветрового нагона; определяется по рекомендациям СНиП П-57-75;м;

Л - запас высоты сооружения; назначается рав-ным 0,1 /г.,у_о ,если гребень выполняется из

наброски элементов, и равным 0,2    -    при

наличии на гребне сооружения бетонной над» отройки,м.

2.32. Расчетную высоту наката фронтально подходящих к. прямолинейному откосу волы h. _{и {В}/_о рекомендуется определять по формуле П.З приложения 7 при значении произведения коэффициентов /С_д и К_нп равном 0,5 для наброски из камня п укладки фасонных блоков и равном 0,45 для креплений откосов из наброски фасонными блоками.

19

ОСНОВНЫЕ БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

скорость ветра,м/с;

высота волны,м;

длина волны,м;

средняя длина волны,м;

волновое число,рад/м;

период волны,с5

частота волны,рад/с;

скорость волны,м/с?

глубина воды при расчетном уровне,м?

критическая глубина воды, при которой происходит обрушение волн,м;

ускорение силы тяжести, м/с²;

угол наклона откоса (или дна) к горизонту,град;

крутизна откоса (или дна);

угол внутреннего, трения грунта,град,;

волновое давление в килопаскалях,каа,

[1кПа« 0,Ю2гс/м² ] ;

волновая нагрузка на единицу длины сооружения в килоньютонах на метр,кН/м, [ 1кН * 0,102тс] ;

масса элемента в мегаграммах (тоннах),Мг,

[1Мг * 0,I02tc-cVm] ;

плотность материала„Mr/м³ (т/м⁸);

плотность воды.Мг/м³ (т/м⁸), [ Шг/м³»

**0,Ю2то-с²/м⁴] .

Примечания: I. В квадратных скобках приведен перевод единиц системы СИ в единицы сиотемы МКГСС.

2* Остальные обозначения приводятся непосредственно по тексту«

Нагрузки ва рассматриваемые сооружения, вызываемые iдогами причинами (ветер, течение, дед, плавающие объекты), принимаются по соответствующим нормативным документам, указанным в приложении I,

ТШияпд I.I

Основные показатели Классы сооружений вооружения постоянных вре- основных второотв- пенных Оградительные «оодожения от-кооногоГиэ Высота волны: > 7м I «м ^^оавжМфо- , < Ч и п ш 17 Сквоаше оградительные сооружения Вйсога ооору-хвжжй 1ШДМ > 26 м 1 «* 1У 17 дед- водах стендов Высота волнн * S м 4$л ; в ш ГУ 7

1.5.    Црн определении устойчивости и прочности гидротехнических сооружений и кх элементов расчетную обеспеченность высот ваш в системе необходимо определять по табл Л ,2, ооставлешой в соответствии с главой СНиП по нормам проектирования нагрузок и воздействий ва гидротехнические сооружения.

1.6.    При определении прочности и устойчивости сооружений обеспеченность расчетных уровней воды принимается в зависимости от класса вооружений: для I класса - 1%, для П,

Ш — Ъ%_% для ЦУ— 102.

1.7.    Нагрузки и маосы элементов защитного слоя,полученные для состояния предельного равновесия, необходимо умножать на ко&ффициент надежности К_н .учитывающий степень

ответственности и капитальности сооружений. Величина К_н составляет для сооружений класса: I -1,25;П -1,20;Ш-1,15;1У ИУ-1,10.

4

Таблица 1.2

Сооружения Расчетная обеспеченность высот волн в система. % Сооружения откосного профиля с креплением: - бетонными плитами I - каменной наброской, обыкновенными массивами и фасонными блоками 2 Надстройки и парапеты I Сквозные оградительные сооружения классов: I и П ......................... 1 Ш и 1У......................... 5 Основания подводных стендов классов: 5 1В-1У ............................ 13 1У............................. 18

Примечания:I. При определении нагрузок на сквозные оградительные сооружения и основания подводных стендов необходимо принимать высоту волш заданной обеспеченности К, и длину волны в пределах от 0,8л до 1,4 Л , соответствующую максимальному волновому воздействию.

2. При определении высоты вскатывания волны следует принимать обеспеченность высот бегущих волн в системе равной 1%.

1.8„ При проектировании сооружений необходимо учитьр-вать специальные требования технологических норм и правил технической эксплуатации акваторий и гидротехнических сооружений.

Плановое расположение, заносимость и нагрузка от волн для сооружений I класса, а при надлежащем обосновании и для сооружений П класса нуждаются в уточнении на основании лабораторию: исследований и результатов натурных измерений и наблюдений.

2. ОТКОСНЫЕ ОГРАДИТЕЛЬНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

Обще положения

2.1.    Настоящие рекомендации распространяются на проектирование набросных оградительных сооружений с креплением их откосов камнем, обыкновенными массивами и фасонными блоками.

2.2.    Оградительные сооружения набросного типа предназ-наяаюгся для защиты акваторий и отдельных объектов от действия морского волнения, течений, наносов, ледохода и применяются:

а)    при залегании в основании сооружений слабых глинистых грунтов (илы, текучепластичные глины,суглинки и др^

б)    на песчаных грунтах основания при глубинахН<$20-~25м (при//>20-25 м из-за большого расхода строительных материалов более целесообразны сооружения смешанного профиля);

в)    при наличии местных строительных материалов ( камень, песок и др.).

2.3.    Ори разработке конструкции набросного сооружения необходимо руководствоваться следующими положениями:

а)    сооружение и его отдельные части должны быть устойчивы к волнению на любой стадии их возведения;

б)    при прочих равных условиях предпочтение следует отдавать такому профилю сооружения, возведение которого возможно при меньшей трудоемкости и длительности работ, выполняемых непосредственно на незащищенной акватории.

2.4.    В соответствии с рекомендациями настоящей главы следует производить расчеты:

-    высоты наката вола на откос;

-    волновых донных скоростей;

-    волновой нагрузки на надстройку и осуществлять проверки:

-    устойчивости против размыва грунтов основания перед сооружением;

г- устойчивости защитных элементов крепления откосов.

В результате определяются:

-    возвышение гребня сооружения над расчетным уровнем вода;

-    заложение откосов;

-    размеры и расположение берм относительно расчетного уровня воды;

-    форма и масса защитных элементов крепления откосов, а такие границы крепления.

2.5. Расчетные элементы волн принимаются по натурным данным, а цри их отсутствии вычисляются по СНиП Д-57-75. Обеспеченность высоты расчетной волны в системе и ее длина принимаются в соответствии с п.15 настоящей Инструкции для створа,проходящего через нижнюю границу крепления откоса.

В расчете следует принимать элементы волн тех направлений, которые оказывают наибольшее силовое воздействие на сооружение.

Выбор расположения сооружений в плане

2.6.    Расположение в плане оградительных сооружений (модов, волноломов и др.)определяется согласно требованиям глав СНиП во проектированию речных и морских гидротехнических сооружений, в соответствии с указаниями но проектированию гидротехнических сооружений и рекомендациями настоящей Инструкции.

2.7.    При компоновке сооружений необходимо учитывать естественные условия строительства. В частности,рекомендуется проводить трассу оградительного сооружения по отмелям местам (отмелям и подводным банкам).Это позволяет сократить объем работ по наброске за счет уменьшения высоты сооружения, возводимого на отмели.

2.8. При наличии на акватории каналов с искусственные углублением необходимо оградительные сооружения располагав'

7

ва таком расстоянии от верхней бровки канала,которое обеспечивало бы устойчивость сооружения с учетом перспективного увеличения размеров канала.

2.9.    Для избегания одновременного воздействия волн по всей длине сооружения рекшеняуетоя продольную его ось намечать под углом к фронту волнения. При этом с внешней стороны сооружения входящие углы следует принимать не менее 160° при условии плавного сопряжения участков излома трассы*

2.10.    Трасса сооружения разбивается ва отдельные участки соответственно геологическим условиям, глубинам и характеру волнения. При этом для каждого участка сооружения устанавливаются в зависимости от волнового режима необходимые отметки постели и парапета.

В местах изменения в плане направления трассы сооружения надстройка выполняется по плавной кривой или по ломаной линии.

2.11.    При разбивке сооружения на отдельные участки следует выделять головной и корневой участки, участки с резким изменением направления сооружения в плане,для которых условия подхода и воздействия волн могут быть более опасными,чем для других участков сооружения.

Выбор профиля сооружения и конструирование его элементов

2.12.    Поперечное сечение сооружений набросного типа обычно принимают трапецеидальной формы (рис. 2.1) с переменной или постоянной крутизной откосов.

Сооружения набросного типа могут включать в себя следующие конструктивные элементы: постель, ядро, слои обратного фильтра, защитные крепления откосов и дна от размыва, надстройку и т.д.

Устройство постели и защита дна перед —-'бборрвшаи-—

2.13.    Постель набросного сооружения устраивается длн защиты естественных оснований от размыва, предохранения

8