Строительные нормы и правила СНиП 2.02.02-85 "Основания гидротехнических сооружений" (утв. постановлением Госстроя СССР от 12 декабря 1985 г. N 219) стр. 6

где - расчетное значение предельного сопротивления при плоском сдвиге;

Р - сумма вертикальных составляющих расчетных нагрузок (включая противодавление);

, - характеристики грунта по расчетной поверхности сдвига, определяемые по указаниям разд.2;

- коэффициент условий работы, учитывающий зависимость реактивного давления грунта с низовой стороны сооружения от горизонтального смещения сооружения при потере им устойчивости, принимаемый по результатам экспериментальных исследований; при их отсутствии значение следует принимать: для всех видов сооружений, кроме портовых, - 0,7, для портовых - 1;

, - соответственно расчетные значения горизонтальных составляющих силы пассивного давления грунта с низовой стороны сооружения и активного давления грунта с верховой стороны, определяемые по указаниям СНиП II-55-79; при определении и ниже уровня воды следует учитывать ее взвешивающее действие на грунт, а также влияние фильтрационных сил;

- площадь горизонтальной проекции подошвы сооружения, в пределах которой учитывается сцепление;

- горизонтальная составляющая силы сопротивления свай, анкеров и т.д.;

F - расчетное значение сдвигающей силы;

, - суммы горизонтальных составляющих расчетных значений активных сил, действующих соответственно со стороны верховой и низовой граней сооружения, за исключением активного давления грунта.

Примечания: 1. В случае наклонной плоскости сдвига при определении и F все силы проектируются на эту плоскость и на нормаль к ней.

2. Для вертикально- и наклонно-слоистых оснований и следует определять по обязательному приложению 5 как средневзвешенные значения характеристик грунтов всех слоев с учетом перераспределения нормальных контактных напряжений между слоями пропорционально их модулям деформации.

3. Под низовой стороной сооружения понимается та, в направлении которой проверяется возможность сдвига.

4. Для портовых сооружений I класса величины и по контакту сооружения с каменной постелью следует определять по результатам экспериментальных исследований. Для портовых сооружений II - IV классов, а также I класса на стадии технико-экономического обоснования строительства допускается принимать по контакту сооружение - каменная наброска - , , по поверхности сдвига внутри каменной наброски - , .

5. При наличии постели под сооружением пассивное давление грунта, как правило, следует определять только ниже подошвы сооружения с учетом веса вышележащего грунта.

3.8. В случае, если расчетная сдвигающая сила F приложена с эксцентриситетом в плоскости подошвы , расчет устойчивости сооружений следует производить по схеме плоского сдвига с поворотом в плане (l и b - размеры сторон прямоугольной подошвы сооружения). Эксцентриситет и силу предельного сопротивления сдвигу при плоском сдвиге с поворотом следует определять по указаниям, приведенным в рекомендуемом приложении 6.

3.9. Расчет устойчивости сооружений по схеме смешанного сдвига следует производить для сооружений на однородных основаниях во всех случаях, если не соблюдаются условия, приведенные в п.3.5. При этом сопротивление основания сдвигу следует принимать равным сумме сопротивлений на участках плоского сдвига и сдвига с выпором (черт.1). Сила предельного сопротивления при расчете устойчивости сооружений по схеме смешанного сдвига при поступательной форме сдвига определяется по формуле

, (13)

где , , - то же, что в формуле (5);

, - расчетные значения ширины участков подошвы сооружения, на которых происходят сдвиг с выпором и плоский сдвиг;

- предельное касательное напряжение на участке сдвига с выпором, определяемое в соответствии с указаниями рекомендуемого приложения 7;

l - размер стороны прямоугольной подошвы сооружения, перпендикулярной сдвигающей силе.

Значения следует определять в зависимости от (с низовой стороны) по черт. 2. При эксцентриситете нормальной силы Р в сторону нижнего бьефа в формуле (13) вместо , и следует принимать , , (где , а ); эксентриситет в сторону верхнего бьефа в расчетах не учитывается.

Для портовых сооружений и сооружений на континентальном шельфе расчеты устойчивости по схеме смешанного сдвига допускается не производить.

3.10. При смешанном сдвиге с поворотом в плане предельная сдвигающая сила принимается равной , где - коэффициент, определяемый по указаниям рекомендуемого приложения 6, - то же, что в формуле (13).

3.11. Расчет устойчивости сооружений по схеме глубинного сдвига следует производить:

а) для всех типов сооружений, несущих только вертикальную нагрузку, а для портовых сооружений - независимо от характера нагрузки;

б) при невыполнении требований п.3.5 для сооружений, несущих вертикальную и горизонтальную нагрузки и расположенных на неоднородных основаниях.

3.12. Расчет устойчивости гравитационных сооружений (кроме портовых) по схеме глубинного сдвига допускается производить по рекомендуемому приложению 7.

Расчет устойчивости портовых сооружений, как правило, следует производить двумя методами, исходя из поступательного перемещения сдвигаемого массива грунта вместе с сооружением по ломаным плоскостям сдвига и из вращательного их перемещения по круглоцилиндрической поверхности сдвига в соответствии с рекомендуемым приложением 8, а при специальном обосновании - одним из указанных методов.

При использовании обоих методов определяющими являются результаты расчета устойчивости по тому методу, по которому условие (3) показывает меньшую надежность сооружения.

3.13. При расчете устойчивости сооружений на основаниях, сложенных глинистыми грунтами со степенью влажности и коэффициентом степени консолидации следует учитывать нестабилизированное состояние грунта основания одним из способов:

- принимая характеристики прочности и , соответствующие степени консолидации грунта основания к расчетному моменту (т.е. полным напряжениям), или , и не учитывая при этом в расчетах наличие избыточного парового# давления, обусловленного консолидацией грунта;

- учитывая по поверхности сдвига действие избыточного порового давления, возникающего при консолидации грунта (определяемого экспериментальным или расчетным путем), и принимая характеристики прочности и , соответствующие полностью консолидированному состоянию грунта (т.е. эффективным напряжениям).

При расчете устойчивости сооружений на водонасыщенных нескальных основаниях, воспринимающих кроме статических также динамические нагрузки, следует учитывать влияние этих нагрузок на несущую способность грунтов, приводящее к снижению сопротивления недренированному сдвигу связных грунтов и возникновению избыточного парового# давления в несвязных грунтах.

Расчет устойчивости сооружений на скальных основаниях

3.14. Расчеты устойчивости сооружений на скальных основаниях, скальных откосов и склонов следует выполнять по схеме сдвига по плоским или ломаным расчетным поверхностям. При этом определяющими являются результаты расчета по той схеме, которая по условию (3) показывает меньшую надежность сооружения (откоса, склона).

При плоской расчетной поверхности сдвига следует учитывать две возможные схемы нарушения устойчивости:

поступательный сдвиг;

сдвиг с поворотом в плане.

При ломаной расчетной поверхности сдвига следует учитывать три возможные расчетные схемы:

сдвиг вдоль ребер ломаной поверхности (продольный);

сдвиг поперек ребер ломаной поверхности (поперечный);

сдвиг под углом к ребрам ломаной поверхности сдвига (косой).

Выбор схемы нарушения устойчивости сооружения или откоса (склона) и определение расчетных поверхностей сдвига следует производить, используя данные анализа инженерно-геологических структурных моделей, отражающих основные элементы трещиноватости скального массива (ориентировку, протяженность, мощность, шероховатость трещин, их частоту и т.д.) и наличие ослабленных прослоек и областей.

3.15. При расчете устойчивости сооружений и скальных откосов (склонов) по схеме поступательного и продольного сдвигов величины, входящие в условие (3), необходимо определять по формулам:

; (14)

, (15)

где F, R - то же, что в формуле (3);