Санкт-Петербург +7 (812) 309-81-18        





Техническая поддержка «Миаком Инжиниринг»

Основания водопропускных труб

Рекомендации по геотехническому расчету фундаментов водопропускных труб на слабых основаниях с применением геосинтетических материалов


Имеющиеся нормативные и литературные источники по проектированию и расчету водопропускных труб в транспортных сооружениях характеризуются достаточно детальными и подробными расчетами самих конструкции и их гидравлической работы, но при этом ничтожно малым объемом расчетов по основаниям и фундаментам. Учитывая, что проектирование нового строительства и реконструкции водопропускных труб ведется в нашей стране в больших объемах, а слабые грунты, представленные аллювиальными отложениями, характерными для водотоков, часто встречаются в качестве оснований для фундаментов сооружений, проблема расчетов оснований является весьма актуальной.
Проблема проектирования фундаментов водопропускных сооружений заключается в том, что решения принимаются, как правило, на основе типовых конструкций, привязка которых, к конкретным грунтовым условиям, осуществляется на основе условного сопротивление грунта R0 (табл. 1) и давления под подошвой фундамента (рис. 1).

table1.jpg

Таблица 1


Не всегда по результатам полученных геологических данных возможно определить значение этого показателя, особенно когда дело касается слабых грунтов. Имея в таблице с физико-механическими показателями для инженерно-геологических элементов значение «н/н» (не нормируется), проектировщик затрудняется в принятии решения. Это не означает, что грунт не имеет несущей способности, это лишь свидетельствует о том, что необходимо выполнять уточняющие расчеты по механическим   (прочностным)   характеристикам.   Уточнение   осуществляется по различным формулам и в механике грунтов относится к определению первой или второй критической нагрузки (безопасной или допустимой). 


Не всегда по результатам полученных геологических данных возможно определить значение этого показателя, особенно когда дело касается слабых грунтов. Имея в таблице с физико-механическими показателями для инженерно-геологических элементов значение «н/н» (не нормируется), проектировщик затрудняется в принятии решения. Это не означает, что грунт не имеет несущей способности, это лишь свидетельствует о том, что необходимо выполнять уточняющие расчеты по механическим   (прочностным)   характеристикам.   Уточнение   осуществляется по различным формулам и в механике грунтов относится к определению первой или второй критической нагрузки (безопасной или допустимой).
table2.png

Рис. 1 График для определения давления под подошвой трубы

Не всегда по результатам полученных геологических данных возможно определить значение этого показателя, особенно когда дело касается слабых грунтов. Имея в таблице с физико-механическими показателями для инженерно-геологических элементов значение «н/н» (не нормируется), проектировщик затрудняется в принятии решения. Это не означает, что грунт не имеет несущей способности, это лишь свидетельствует о том, что необходимо выполнять уточняющие расчеты по механическим   (прочностным)   характеристикам.   Уточнение   осуществляется по различным формулам и в механике грунтов относится к определению первой или второй критической нагрузки (безопасной или допустимой).

Имеющиеся в нормативных источниках расчетные методы заключаются в проверке выполнения известного условия: расчетное давление должно быть меньше несущей способности с учетом коэффициентов запаса. Однако, это соотношение относится к несущей способности жесткого штампа, в лучшем случае, с учетом заглубления. Фактически же фундамент водопропускного сооружения является фундаментом глубокого заложения, если учитывать высоту насыпи. Таким образом, несущая способность системы «грунтовая среда-фундамент» не может оцениваться формулами, определяющими устойчивость жесткого штампа в виду невозможности потери устойчивость в такой постановке. Для этого необходимы другие критерии оценки. 

Специалисты НИИОСП им. Герсеванова, рассматривая эволюцию расчетов линейной деформируемости  грунтового  основания  (с 1962  по  2010  гг.),  пришли к выводу, что критерий, определяющий применение линейной теории упругости и основанный на известной формуле Н.П. Пузыревского, в процессе переизданий СНиПов и СП превратился в «расчетное давление на основание», а затем в «расчетное сопротивление грунта основания» [3]. Недостатком формулы Н.П. Пузыревского является то, что рассматриваемые зоны - это фиктивные пластические зоны, поскольку условие Кулона-Мора выполняются только на их границах, а внутри них превышаются, что физически невозможно. 

Расчетное сопротивление грунта основания стало со временем рассматриваться не только как ограничение на применение линейной теории, но и как критерий прочности основания, который как бы перешел в группу предельных состояний, хотя предельная несущая способность может превосходить расчетное сопротивление в несколько раз. 

Современные представления в области оснований и фундаментов предполагают заменить критерий линейной деформируемости по «расчетному сопротивлению грунта» методом определения глубины прорезки. Для обоснования этого метода используется метод конечных элементов, реализованный в геотехническом комплексе Plaxis. [3]. В транспортном строительстве расчетные методики являются заимствованными из промышленно-гражданского и имеют свои упрощения.









Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика