ar-net.ru Таблица 9.1 - Значение коэффициента
Наименование давления | Коэффициент бокового давления грунта | Способ опирания трубы | ||
На плоскости | На плотное основание | На слабое основание | ||
| Основное давление грунта в насыпи | 0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
1/3 | 0,81 | 0,81 | 0,817 | |
1/2 | 0,65 | 0,6 | 0,623 | |
| Давление грунта в траншее | 0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
1/3 | 0,861 | 0,761 | 0,80 | |
1/2 | 0,79 | 0,612 | 0,699 | |
9.1.4 По таблице 9.1 для трубопроводов, укладываемых на слабый грунт при принимается как для условий укладки в насыпи, так и траншее, без учета отпора грунта.
9.1.5 При прокладке трубопроводов из ВЧШГ в слабых грунтах применяют трубы из ВЧШГ с замковыми усиленными соединениями типов "RJ" и "RJS", а также с соединениями "TYTON" (при устройстве упоров) диаметрами 80-1000 мм различных классов прочности.
9.1.6 В настоящем разделе приведены методы расчета труб из ВЧШГ на их прочность, жесткость и устойчивость в кольцевом, тангенциальном направлениях при совместном воздействии внутреннего давления и внешних нагрузок от грунта засыпки.
9.1.7 Расчеты позволяют установить виды и значения нагрузок, действующих на подземный напорный трубопровод при прокладке труб из ВЧШГ на слабых грунтах, определить несущую способность и коэффициенты запаса прочности, а также выбрать класс прочности труб.
9.1.8 В настоящем разделе приведены также расчеты на прочность и несущую способность труб в продольном, осевом, направлении от воздействия внутреннего рабочего и испытательного давления, а также совместное воздействие кольцевых и осевых нагрузок при укладке труб на слабые грунты.
9.1.9 Расчет трубопроводов на прочность, жесткость и устойчивость проводят для следующих постоянных нагрузок:
внутреннего давления при отсутствии внешних нагрузок;
на опорожненный трубопровод действие нагрузки от давления грунта засыпки;
внутреннего давления воды, действующего также в горизонтальном осевом направлении.
За исходные значения прочности и расчетных напряжений принимают расчетную прочность МПа и МПа - напряжение среза упорного валика замковых соединений типов "RJ" и "RJS";
9.1.10 Для слабых грунтов расчет подземных трубопроводов производится из условий насыпи , где В - ширина траншеи или насыпи, м; - наружный диаметр трубы, см.
В этом случае горизонтальная составляющая от вертикальной нагрузки отсутствует.
9.1.11 На слабых грунтах ограничено движение колесного и гусеничного транспортов, поэтому расчет трубы на воздействие транспортных нагрузок не проводят. При укладке труб в футляры под дорогами возможно движение транспорта. Футляры принимают по СП 35.13330. Расчет нагрузок от транспорта следует проводить по 5.3.12 настоящего свода правил.
9.2 Прочность основания
9.2.1 При укладке трубопровода на прочное основание достаточно выровнять дно траншеи без дополнительной подсыпки песка.
При укладке трубопровода на слабое основание необходимо проверять прочность грунтов основания от воздействия всех суммарных нагрузок R, действующих на трубопровод.
9.2.2 Реакцию R заменяют равномерно распределенной нагрузкой q по всей ширине опорной поверхности, по формуле:
, (9.3)
где R - значения опорных реакций всех вертикальных расчетных сил, действующих на трубопровод диаметром , кН;
q - распределенная нагрузка, МПа/м;
- наружный диаметр трубы, см;
- угол опираниятрубы основанием, град.
9.2.3 Значение q не должно превышать прочность грунта основания, значения которой необходимо определять по результатам полевых испытаний грунта. Если такие данные отсутствуют значения q принимают по 6.12 ГОСТ 25100 или СП 21.13330.
9.2.4 Если прочность грунта связного основания недостаточна (менее 1 МПа), то необходимо улучшить основание в соответствии с требованиями 11.30 СП 31.13330.
9.3 Определение нагрузок, действующих на подземные трубопроводы из ВЧШГ открытой, подземной прокладки на слабых грунтах
9.3.1 Нагрузки, действующие на подземные трубопроводы, разделяют на внутренние и внешние.
К внутренним нагрузкам относятся внутреннее рабочее давление транспортируемой жидкости, давление при гидравлическом ударе, испытательное давление.
К внешним нагрузкам относятся:
- давление грунтовой засыпки;
- собственная масса трубопровода;
- масса транспортируемой воды;
- атмосферное давление при образовании в трубопроводе вакуума.
9.3.2 При определении нагрузок в насыпи следует учитывать:
- способ опирания трубы на основание (на плоское слабое основание, на профилированное слабое основание);
- глубину заложения трубы, определяемую высотой засыпки грунта над ее верхом.
9.3.3 Значение равнодействующей расчетной вертикальной нагрузки от грунта засыпки , кН/м, определяется при укладке в насыпи по формуле
, (9.4)
где - наружный диаметр трубы, см;
n - коэффициент надежности по нагрузке, равный 1,5;
- нормативный удельный вес грунта засыпки, , для слабых грунтов равный 16,7-16,8;
H - высота засыпки над верхом трубы, м;
- коэффициент концентрации давления грунта засыпки. В общем виде выражается формулой:
, (9.5)
где - наружный диаметр трубы, м;
- коэффициент горизонтального давление грунта (отпора). При коэффициент ;
- угол внутреннего трения грунта.
9.3.4 С учетом вышеизложенного значение равнодействующей внешней вертикальной нагрузки от грунта засыпки, кН/м, определяют по формуле
. (9.6)