СП 21.13330.2012 Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах. Актуализированная редакция СНиП 2.01.09-91 (с Изменением N 1)

     5.1 Основные предпосылки и исходные данные для расчета зданий и сооружений на подрабатываемых территориях

5.1.1 Расчеты конструкций зданий и сооружений на подрабатываемых территориях следует выполнять с использованием аналитических методов, основанных на статистической обработке наблюдений за сдвижениями земной поверхности в районе разработки подземных выработок, и (или) современных компьютерных программных средств, позволяющих прогнозировать деформации грунтового массива и учитывать взаимодействие сооружения, его фундаментной конструкции и деформирующегося основания.

Исходными данными для расчетов являются:

геометрические параметры (глубина расположения в массиве, форма и размеры) подземных выработок;

конструктивные схемы и физико-механические свойства строительных материалов конструкций здания или сооружения, возводимого или существующего на подрабатываемой территории, включая подземную часть и фундаментную конструкцию сооружения;

метод (технология) ведения подземных горных работ, тип применяемого оборудования и его характеристики;

данные о рельефе местности и напряженном состоянии массива горных пород до начала подработки, оцениваемом с учетом результатов натурных измерений и расчетов, выполняемых специализированными организациями;

данные о строении массива горных пород; о физико-механических свойствах пород и грунтов, слагающих массив пород по разрезу до глубин, не менее нижней отметки подземной выработки, влияние которой предполагается учесть в расчетах сооружения;

данные о временной последовательности возведения здания или сооружения и устройства подземных выработок, вызывающих подработку.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

5.1.2 Для оценки влияния подработки на усилия в конструкциях зданий и сооружений допускается использовать приближенные способы, в которых влияние подработки задается как внешнее воздействие в виде перемещений грунтового массива в пределах мульды сдвижения, определяемых без учета рассматриваемого здания или сооружения (глобальные перемещения).

Для расчета глобальных перемещений можно применять как программные средства конечно-элементного моделирования изменения напряженно-деформированного состояния грунтового массива, так и эмпирические формулы, полученные на основе обобщения опыта наблюдений. При этом полные перемещения здания или сооружения следует рассматривать как сумму глобальных перемещений и локальных перемещений, рассчитываемых с учетом глобальных перемещений, деформируемости основания и жесткости здания или сооружения.

В обычно принимаемых для моделирования условий работы сооружения и основания схематизациях в рамках плоской задачи (протяженное сооружение, расположенное вдоль или поперек простирания пластового месторождения или поперек оси протяженной подземной выработки) эти воздействия характеризуются следующим набором параметров:

оседание , мм;

наклон поверхности основания вдоль оси сооружения , мм/м;

кривизна (выпуклости, вогнутости) , 1/км, или радиус кривизны , км, в вертикальной плоскости, проходящей через ось сооружения;

горизонтальное сдвижение , мм, вдоль оси сооружения;

относительная горизонтальная деформация растяжения или сжатия , мм/м, вдоль оси сооружения.

Схемы и виды деформаций земной поверхности приведены в приложении А на типовых примерах.

При задании значений , во всех точках главной оси мульды, расположенной вдоль оси сооружения, параметры , , определяются через , с использованием известных разностных соотношений:

;

;

.

При невозможности использования схемы плоской задачи в качестве исходных данных следует задавать все компоненты вектора перемещений поверхности основания во всех точках мульды и учитывать пространственную работу конструкций зданий и сооружений. Дополнительными параметрами, обобщенно описывающими пространственный характер деформаций земной поверхности в пределах мульды сдвижения, являются:

скручивание , 1 /км;

скашивание , мм/м.

Если по данным прогноза в рассматриваемых горногеологических условиях подработки (например, при разработке свиты крутопадающих пластов) возможны нарушения непрерывности изменения формы поверхности мульды, то должны определяться величины уступов , см, с указанием мест возможной их локализации в пределах мульды.

В случаях, предусмотренных проектом, учитывается скорость нарастания деформаций земной поверхности , мм/(м·мес).

5.1.3 В качестве исходных данных при проектировании зданий и сооружений на подрабатываемых территориях следует принимать максимальные ожидаемые (при имеющихся календарных планах развития работ по подработке) или вероятные (при отсутствии календарных планов работ по подработке) величины сдвижений и деформаций земной поверхности во всех точках мульды сдвижения или в точках, расположенных на ее предполагаемых главных направлениях.

5.1.4 При строительстве подземных линейных сооружений (тоннелей, коллекторов, трубопроводов и т.п.) различного назначения в условиях существующей застройки необходимо вести расчет деформаций, вызванных строительством (см. приложение А).