ГОСТ Р 55561-2013 Внутренний водный транспорт. Портовые гидротехнические сооружения. Требования безопасности

     6.2 Расчеты устойчивости и прочности

6.2.1 Расчеты устойчивости ПГС должны включать в себя:

- расчет общей устойчивости сооружения (на сдвиг, поворот, опрокидывание и всплытие);

- расчеты устойчивости отдельных элементов сооружения (участков склона, шпунта, анкерных опор, надстройки и др. на сдвиг, поворот, опрокидывание и всплытие).

6.2.2 Расчеты прочности следует производить в соответствии с требованиями СП 15.13330, СП 16.13330, СП 41.13330, СП 63.13330, СП 64.13330 и др. нормативных документов.

6.2.3 В соответствии с требованиями СП 41.13330 при расчете тонкостенных железобетонных элементов непрямоугольного сечения (тавровые, кольцевые и др.), контактирующих с грунтом, а также при расчете статически неопределимых железобетонных конструкций необходимо учитывать температурные воздействия, вызванные колебаниями температуры наружного воздуха, воды и эксплуатационным подогревом (или охлаждением) сооружения. При соответствующем обосновании учитывается тепловое влияние солнечной радиации. Как правило, такие расчеты производятся только для сооружений, возводимых в районах с особо суровыми природно-климатическими условиями, однако необходимость в этом может возникнуть при проектировании сооружений в нижних бьефах гидроэлектростанции и т.п.

6.2.4 Расчеты устойчивости, прочности, смещений и пр. производят для вертикальных расчетных сечений, размеры, количество и расположение которых зависят от конкретных инженерно-геологических условий, размещения сооружений на склоне, от стадии проектирования и т.д. Детализация геологического строения на расчетном сечении должна соответствовать реальной точности инженерно-геологических изысканий. При этом не должны быть опущены или объединены с другими инженерно-геологические элементы, влияющие существенно на устойчивость: тонкие, слабые прослойки грунта, линзы, поверхности старых сдвигов и пр.

6.2.5 Для расчета общей устойчивости необходимо располагать:

а) топографической съемкой местности в масштабе 1:500 или крупнее;

б) геологическими разрезами, позволяющими представить объемную картину напластований грунтов, включая ослабленные зоны;

в) положением характерных уровней воды в грунте и прилегающей акватории;

г) показателями физико-механических свойств пород (удельный вес, естественная влажность, коэффициент пористости, угол внутреннего трения и удельное сцепление) с учетом их изменения со временем и под нагрузкой;

д) сведениями об оползневых явлениях на рассматриваемом участке и близлежащих к нему участках (по возможности с данными, перечисленными выше, для проведения контрольных расчетов), описание проявлений оползневого рельефа: цирков вывалов, оползневых бугров, зон растекания и др.;

е) параметрами сейсмичности района;

ж) сведениями о постоянных и временных нагрузках;

и) расположением и характеристикой искусственных сооружений (подпорных стен, свайных полей, труб, зданий, траншей, дорог и др.);

к) описанием процессов, влияющих на изменение рельефа (абразии, эрозии, суффозии), в том числе техногенных;

л) данными о других факторах, ухудшающих общую устойчивость сооружения (наличие и расположение водоемов и болот на высоких отметках, положение и состояние нагорных канав и других дренажных устройств, параметры и расположение вибрационных установок, источников химического и теплового загрязнения среды и др.).

6.2.6 Инженерные изыскания, на основании которых формируются исходные данные для расчетов, как правило, должны им непосредственно предшествовать. Их давность не должна превышать одного года, что не исключает частичного использования более старых данных при условии их соответствующей проверки.

6.2.7 Расчеты общей устойчивости следует производить исходя из методов теории предельного равновесия, основанных на поиске наиболее опасных поверхностей скольжения любой формы, отделяющих сдвигаемый массив грунта от неподвижного.

6.2.8 Для определения общей и местной устойчивости рекомендуется использовать так называемый метод наклонных сил, в котором проверяется только равновесие горизонтальных составляющих всех сил, действующих на сдвигаемый массив грунта, или проверяется равновесие моментов сдвигающих и удерживающих сил.

Согласно СП 23.13330 основным критерием устойчивости массива грунта является соблюдение неравенства (см. формулу 6.1 настоящего стандарта).

В формуле 6.1: и - расчетные значения соответственно сдвигающей силы (или момента этой силы) и силы предельного сопротивления (или момента этой силы).

Обобщенным коэффициентом устойчивости, пригодным для сравнения устойчивости при различных поверхностях скольжения, а также разных склонов является отношение

,                                                            (6.5)

а критерием обеспечения устойчивости - условие

,                                                                                  (6.6)