Строительные нормы и правила СНиП 2.02.02-85 "Основания гидротехнических сооружений" (утв. постановлением Госстроя СССР от 12 декабря 1985 г. N 219) стр. 17

где , , b - то же, что в п. 3.5;

q - интенсивность равномерной нагрузки на участке ED призмы выпора.

По найденным значениям определяются и , используемые для построения графика (см. чертеж б), по формулам:

; (8)

. (9)

4. При действии на сооружение только вертикальных сил определение предельной (разрушающей) вертикальной нагрузки на основание может быть произведено указанным выше методом. При этом построение призмы обрушения производится только для и .

5. При наличии в основании фильтрационного потока и необходимости учета фильтрационных сил определение следует производить аналитически или графоаналитическим методом путем построения многоугольника сил на базе равнодействующих весов каждой из трех зон призмы обрушения с учетом суммарных фильтрационных сил, действующих в каждой из них.

Направления и значения суммарных фильтрационных сил определяются по заданной гидродинамической сетке движения фильтрационного потока под сооружением.

Значения коэффициентов несущей способности и коэффициента К

+-----+--------+--------------------------------------------------------+
|фи_I |Коэффи- | При дельта' (в долях от фи_I) |
| |циенты +--------+--------+---------+---------+--------+---------+
| | | 0 |0,1 фи_I|0,3 фи_I |0,5 фи_I |0,7 фи_I| 0,9 фи_I|
+-----+--------+--------+--------+---------+---------+--------+---------+
| |N_гамма | 0,4089 | 0,3984 | 0,3598 | 0,3037 | 0,2340 | 0,1485 |
| 8° |N_c | 14,643 | 14,399 | 13,855 | 13,218 | 12,440 | 11,356 |
| |N_q | 2,0580 | 2,0237 | 1,9473 | 1,8577 | 1,7484 | 1,5960 |
| |К | 1,4346 | 1,3500 | 1,1685 | 0,9649 | 0,7253 | 0,4001 |
+-----+--------+--------+--------+---------+---------+--------+---------+
| |N_гамма | 0,5968 | 0,5742 | 0,5070 | 0,4184 | 0,3145 | 0,1929 |
| 10° |N_c | 14,016 | 13,715 | 13,052 | 12,288 | 11,374 | 10,133 |
| |N_q | 2,4714 | 2,4184 | 2,3014 | 2,1667 | 2,0056 | 1,7866 |
| |К | 1,5721 | 1,4760 | 1,2709 | 1,0428 | 0,7775 | 0,4238 |
+-----+--------+--------+--------+---------+---------+--------+---------+
| |N_гамма | 0,8407 | 0,8001 | 0,6914 | 0,5578 | 0,4084 | 0,2417 |
| 12° |N_c | 13,989 | 13,617 | 12,807 | 11,891 | 10,818 | 9,3988 |
| |N_q | 2,9735 | 2,8945 | 2,7223 | 2,5276 | 2,2995 | 1,9978 |
| |К | 1,7244 | 1,6151 | 1,3830 | 1,1273 | 0,8333 | 0,4486 |
+-----+--------+--------+--------+---------+---------+--------+---------+
| |N_гамма | 1,1584 | 1,0903 | 0,9227 | 0,7274 | 0,5182 | 0,2951 |
| 14° |N_c | 14,381 | 13,921 | 12,930 | 11,831 | 10,571 | 8,9502 |
| |N_q | 3,5857 | 3,4708 | 3,2240 | 2,9500 | 2,6357 | 2,2316 |
| |К | 1,8936 | 1,7691 | 1,5061 | 1,2190 | 0,8933 | 0,4747 |
+-----+--------+--------+--------+---------+---------+--------+---------+
| |N_гамма | 1,5732 | 1,4660 | 1,2136 | 0,9340 | 0,6465 | 0,3537 |
| 16° |N_c | 15,118 | 14,547 | 13,335 | 12,016 | 10,536 | 8,6856 |
| |N_q | 4,3351 | 4,1713 | 3,8236 | 3,4458 | 3,0210 | 2,4905 |
| |К | 2,0821 | 1,9400 | 1,6415 | 1,3189 | 0,9577 | 0,5023 |
+-----+--------+--------+--------+---------+---------+--------+---------+
| |N_гамма | 2,1179 | 1,9527 | 1,5809 | 1,1867 | 0,7971 | 0,4181 |
| 18° |N_c | 16,182 | 15,471 | 13,985 | 12,398 | 10,660 | 8,5492 |
| |N_q | 5,2577 | 5,0269 | 4,5440 | 4,0285 | 3,4635 | 2,7778 |
| |К | 2,2930 | 2,1304 | 1,7910 | 1,4281 | 1,0270 | 0,5314 |
+-----+--------+--------+--------+---------+---------+--------+---------+
| |N_гамма | 2,8368 | 2,5872 | 2,0465 | 1,4965 | 0,9740 | 0,4889 |
| 20° |N_c | 17,583 | 16,697 | 14,870 | 12,959 | 10,915 | 8,5081 |
| |N_q | 6,3996 | 6,0772 | 5,4122 | 4,7169 | 3,9728 | 3,0967 |
| |К | 2,5297 | 2,3432 | 1,9566 | 1,5475 | 1,1019 | 0,5621 |
+-----+--------+--------+--------+---------+---------+--------+---------+
| |N_гамма | 3,7915 | 3,4188 | 2,6395 | 1,8779 | 1,1826 | 0,5669 |
| 22° |N_c | 19,358 | 18,250 | 15,998 | 13,693 | 11,287 | 8,5420 |
| |N_q | 7,8211 | 7,3733 | 6,4634 | 5,5323 | 4,5602 | 3,4512 |
| |К | 2,7966 | 2,5821 | 2,1405 | 1,6787 | 1,1829 | 0,5947 |
+-----+--------+--------+--------+---------+---------+--------+---------+
| |N_гамма | 5,0700 | 4,5173 | 3,3998 | 2,3499 | 1,4293 | 0,6530 |
| 24° |N_c | 21,570 | 20,178 | 17,392 | 14,605 | 11,769 | 8,6381 |
| |N_q | 9,6036 | 8,9836 | 7,7435 | 6,5026 | 5,2401 | 3,8459 |
| |К | 3,0989 | 2,8514 | 2,3457 | 1,8232 | 1,2707 | 0,6292 |
+-----+--------+--------+--------+---------+---------+--------+---------+
| |N_гамма | 6,7963 | 5,9796 | 4,3805 | 2,9368 | 1,7224 | 0,7483 |
| 26° |N_c | 24,305 | 22,548 | 19,090 | 15,709 | 12,362 | 8,7881 |
| |N_q | 11,855 | 10,998 | 9,3107 | 7,6621 | 6,0295 | 4,2863 |
| |К | 3,4430 | 3,1564 | 2,5756 | 1,9829 | 1,3663 | 0,6660 |
+-----+--------+--------+--------+---------+---------+--------+---------+
| |N_гамма | 9,1494 | 7,9429 | 5,6548 | 3,6709 | 2,0720 | 0,8541 |
| 28° |N_c | 27,684 | 25,465 | 21,141 | 17,029 | 13,069 | 8,9870 |
| |N_q | 14,720 | 13,535 | 11,241 | 9,0545 | 6,9490 | 4,7785 |
| |К | 3,8366 | 3,5035 | 2,8341 | 2,1600 | 1,4705 | 0,7051 |
+-----+--------+--------+--------+---------+---------+--------+---------+
| |N_гамма | 12,394 | 10,608 | 7,3255 | 4,5958 | 2,4911 | 0,9719 |
| 30° |N_c | 31,872 | 29,027 | 23,619 | 18,596 | 13,900 | 9,2321 |
| |N_q | 18,402 | 16,759 | 13,637 | 10,738 | 8,0253 | 5,3302 |
| |К | 4,2897 | 3,9008 | 3,1263 | 2,3575 | 1,5846 | 0,7469 |
+-----+--------+--------+--------+---------+---------+--------+---------+
| |N_гамма | 16,922 | 14,264 | 9,5362 | 5,7696 | 2,9966 | 1,1034 |
| 32° |N_c | 37,092 | 33,435 | 26,616 | 20,454 | 14,868 | 9,5222 |
| |N_q | 23,178 | 20,893 | 16,632 | 12,781 | 9,2906 | 5,9502 |
| |К | 4,8143 | 4,3581 | 3,4583 | 2,5784 | 1,7099 | 0,7917 |
+-----+--------+--------+--------+---------+---------+--------+---------+
| |N_гамма | 32,530 | 26,507 | 16,492 | 9,2122 | 4,3588 | 1,4170 |
| 36° |N_c | 51,963 | 45,776 | 34,706 | 25,281 | 17,290 | 10,240 |
| |N_q | 37,754 | 33,258 | 25,215 | 18,367 | 12,562 | 7,4400 |
| |К | 6,1443 | 5,5062 | 4,2738 | 3,1074 | 2,0011 | 0,8915 |
+-----+--------+--------+--------+---------+---------+--------+---------+
| |N_гамма | 66,014 | 51,714 | 29,605 | 15,093 | 6,4272 | 1,8186 |
| 40° |N_c | 76,506 | 65,611 | 47,007 | 32,200 | 20,552 | 11,159 |
| |N_q | 64,196 | 55,054 | 39,444 | 27,019 | 17,245 | 9,3633 |
| |К | 8,0121 | 7,0952 | 5,3673 | 3,7916 | 2,3617 | 1,0080 |
+-----+--------+--------+--------+---------+---------+--------+---------+
| 45° |N_гамма | 177,62 | 131,12 | 66,272 | 29,516 | 10,783 | 2,5025 |
| |N_c | 134,88 | 111,08 | 73,119 | 45,728 | 26,385 | 12,652 |
| |N_q | 134,88 | 111,08 | 73,119 | 45,729 | 26,385 | 12,652 |
| |К | 11,614 | 10,101 | 7,3504 | 4,9747 | 2,9514 | 1,1848 |
+-----+--------+--------+--------+---------+---------+--------+---------+

+-----+--------+--------------------------------------------------------+

Для этого после построения объемлющей поверхности скольжения по методу, изложенному в п.2, и построения гидродинамической сетки (методом ЭГДА или расчетным способом) каждая из зон I, II, III (см. чертеж а) оказывается разбитой на ряд участков, для каждого из которых находится линия тока, проходящая через центр тяжести участка. Направление фильтрационной силы принимается по касательной к этой линии тоже в центре тяжести участка, а значение ее - по формуле

, (10)

где - удельный вес воды;

- средний градиент напора для данного участка;

- площадь участка.

Значения суммарных фильтрационных сил , , определяются как геометрические суммы фильтрационных сил в пределах рассматриваемой зоны I, II или III.

6. При определении силы предельного сопротивления в случае сдвига с выпором при сейсмических воздействиях следует учитывать силы инерции, действующие на грунт в пределах призмы выпора и на пригрузку, определяемые по ускорению земной поверхности, соответствующему принятым расчетной сейсмичности и направлению сейсмических колебаний.

Если основание и пригрузка расположены ниже уровня воды, то по СНиП II-7-81 вес грунта основания и пригрузки принимается с учетом взвешивающего действия воды, а силы инерции определяются по плотности грунтов в водонасыщенном состоянии.

Приложение 8

Рекомендуемое

Расчеты устойчивости портовых сооружений

1. Расчет устойчивости сооружений при поступательном перемещении сдвигаемого массива грунта вместе с сооружением (черт. 1) следует выполнять, принимая в условии (3) п. 3.1:

; (1)

; (2)

где , - горизонтальные составляющие соответственно сдвигающих (со знаком "плюс") и удерживающих (со знаком "минус") сил, возникающих в пределах i-го вертикального элемента, на которые условно разделен сдвигаемый массив грунта;

- определяется по формуле

; (3)

- сумма горизонтальных составляющих длительных временных и одной из кратковременных нагрузок, приложенных непосредственно к сооружению;

- сумма горизонтальных составляющих сил сопротивления сдвигу конструктивных элементов (свай, шпунта и пр.) при пересечении их поверхностью скольжения;

, - то же, что в п. 3-7;

- вес i-ro элемента массива с учетом временных нагрузок на его поверхности;

, - количество элементов массива грунта, для которых имеет соответственно положительное или отрицательное значение;

- угол между вертикалью и плоскостью основания элемента, отсчитываемый по часовой стрелке и принимаемый не более 173°- - ;

- ширина элемента;

- угол наклона сил взаимодействия между элементами, который допускается принимать постоянным в пределах характерных участков и, как правило, равным для элементов, расположенных:

а) в шпунтовых набережных:

перед шпунтом - , но не более 20°, где - осредненное значение угла внутреннего трения в створе шпунта с низовой стороны; между шпунтом и анкерной плитой - то же, но - в створе шпунта с верховой стороны;

за анкерной плитой - то же, но - в створе плиты;

б) в гравитационных набережных - аналогично указанному ранее перед и за сооружением и 0° - в пределах ширины сооружения.

2. Расчет устойчивости сооружений при вращательном перемещении сдвигаемого массива грунта вместе с сооружением (черт. 2) следует выполнять, принимая в условии (3):

; (4)

, (5)

где - сумма моментов сил, вызывающих сдвиг сооружения относительно выбранного центра круглоцилиндрической поверхности;

- сумма моментов сил, удерживающих сооружение от сдвига относительно выбранного центра круглоцилиндрической поверхности;

- вес i-го вертикального элемента, на которые условно разделен сдвигаемый массив грунта, с учетом вертикальных составляющих нагрузок на его поверхности;

- угол между вертикалью и радиусом r, проведенным к середине основания i-го элемента ;

- расстояние по горизонтали от центра круглоцилиндрической поверхности до середины i-ro элемента (принимается со знаком "минус" для элементов, расположенных слева от вертикали, проходящей через центр круглоцилиндрической поверхности);

- сумма моментов от горизонтальных составляющих длительных временных и одной из кратковременных нагрузок, приложенных непосредственно к сооружению и вызывающих его сдвиг относительно выбранного центра круглоцилиндрической поверхности ( );