ОДМ 218.2.090-2017 Методические рекомендации по применению трубчатых сварных шпунтов при строительстве автомобильных дорог

     9 Расчёты конструкций из ШТС

9.1 Расчёты при проектировании конструкций из ШТС в составе инженерных сооружений на автомобильных дорогах выполняются по методам, описание которых содержится в приложениях В и Г:

- по инженерному методу с расчётной схемой, сочетающей теории предельного напряжённого состояния грунта и метода местных упругих деформаций с треугольной формой распределения коэффициента постели;

- по методу конечных элементов с использованием упруго-пластической модели грунта.

Расчёт по инженерному методу следует применять в качестве основного при проектировании всех дорожных инженерных сооружений с использованием ШТС. Метод расчёта с применением МКЭ и упругопластической модели грунта рекомендуется применять дополнительно к расчётам по инженерному методу при проектировании мостовых устоев с совмещёнными функциями, в других случаях в качестве контрольных расчётов.

9.2 В расчётных схемах методов, указанных в п.9.1, применяются нормы и теоретические положения, принятые в стандартах ГОСТ 25100, ГОСТ 12248, ГОСТ 20522 и сводах правил СП 22.13330, СП 24.13330, СП 35.13330:

- уравнение закона Кулона и условие прочности грунтов Мора-Кулона,

- расчётная модель метода местных упругих деформаций с треугольной формой распределения коэффициента постели.

При расчётах активного и пассивного давления грунта трение на контактных поверхностях вертикальных граней трубошпунтовой подпорной стенки и грунта засыпки и основания не учитывается. Касательные напряжения на указанных поверхностях принимаются равными нулю.

9.3 Расчёты по методам, указанным в п.9.1, выполняются в соответствии с условиями плоской задачи (плоской деформации). Расчётная область (рисунок 11), представляет собой фрагмент проектируемого сооружения шириной 1 м, ограниченный боковыми вертикальными гранями.

     
а - расчётная схема устоя мостового сооружения; б - расчётная схема дорожной подпорной стенки;

1 - устой (подпорная стенка); 2 - плоский стержень; 3 - засыпка за устоем, земляное полотно дороги; 4 - переходная плита; 5 - временная вертикальная нагрузка на переходной плите; 6 - временная дорожная вертикальная нагрузка; 7 - распределение коэффициента постели в однородном и слоистом основаниях, ; 8 - границы геологических слоев

     
Рисунок 11 - Расчётные схемы дорожных инженерных сооружений из ШТС

На расчётных схемах трубошпунтовые подпорные стенки 1 заменяются плоскими стержнями конечной жёсткости 2. Геометрические характеристики площади сечения (, см/м), момента инерции (, см/м), момента сопротивления (, см/м) в пересчёте на 1 погонный метр трубошпунтовой стенки определяются в зависимости от геометрических характеристик сечений труб.

При заполнении труб песчано-цементной смесью или грунтовым ядром

; ; ,                            (4)

где , , - геометрические характеристики сечений полых труб с толщиной стенок с учётом коррозионного износа (п.8.3), и - размеры (мм) на рисунке 12, а.

а - конструкция ШТС с трубой, заполненной песчано-цементной смесью или грунтовым ядром; б - конструкция ШТС с трубой, заполненной железобетоном

- диаметр шпунтовых свай; а - расстояние между трубами в свету; - толщина стенки трубы; О-О - ось шпунтового ряда;