Расчёты для условий строительства

Погружение колодца обеспечивается при соблюдении условия:

, (5.1)

где - расчётные нагрузки, подсчитанные с коэффициентами перегрузки в соответствии с таблицы (4.1).

Расчёт на погружения производится на наибольшую глубину. Если во время погружения стены колодца наращиваются, расчёт должен производится для каждого яруса. Колодец, погружаемый в грунты с разнородными напластованиями, следует рассчитывать по глубине погружения, для которой значение знаменателя по формуле (5.1) является максимальным.

Усилия, передаваемые на опоры и обеспечивающее закрепление колодца против самопроизвольного погружения ниже проектной отметки должны определятся по формуле:

, (5.2)

Расчёт наружных стен на прочность производится для наибольших (проектной) глубины погружения и для каждого яруса (при погружении колодца ярусами).

Стены прямоугольных колодцев рассчитываются по поясам: при расчёте нижнего пояса к нагрузке на этот пояс добавляется нагрузка, действующая на ножевой пояс снаружи. Расчётные пояса назначаются через 2 – 3м по высоте и в соответствии с конструктивными особенностями (уступы стен, перекрытия, отверстия, проёмы и пр.).

Расчёт стен круглого колодца также ведётся по поясам с учётом неравномерности давления от активного давления грунта исходя из предположения возможных перекосов при его опускании.

Коэффициент неравномерности давления грунта при опускании колодца определяется согласно выражения (4.8). расчёт нижнего пояса круглого колодца ведётся аналогично расчёту пояса прямоугольного колодца.

Стены опускных колодцев должны рассчитываться на воздействия их собственного веса при установке его на фиксированные зоны опирания. Положение фиксированных зон определяется условиями равенства опорных и пролётных моментов в стенах прямоугольных колодцев. Круглые колодцы рассчитываются из условия опирания их на три фиксированные зоны.

При опускании колодца с подводной разработкой грунта расчётные усилия (моменты и поперечные силы) увеличиваются на 15% из-за сложности контроля за положением опорных зон.

Расчётная нормальная сила N при расчёте на разрыв в результате зависания колодцев определяется для случаев, когда в верхней части прорезаемой колодцем толщи грунта находятся прочные породы (глинистые грунты твёрдой, полутвёрдой, тугопластичной консистенции или плотные пески), а в нижней части - слабые (глинистые грунты текучепластичной или текучей консистенции).

Если высота верхнего слоя при этом меньше половины глубины погружения, то

, (5.3)

где s w:val="20"/></w:rPr><m:t>3</m:t></m:r></m:sub></m:sSub></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="850" w:right="850" w:bottom="850" w:left="1417" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></wx:sect></w:body></w:wordDocument>"> - расчётная сила трения стен колодца по прочному грунту.

При высоте верхнего слоя (прочного грунта), более половины проектной глубины погружения, то

, (5.4)

Расчёт опускных колодцев на разрыв выполняется, как правило, для колодцев с глубиной опускания более 15м.

Нож опускного колодца рассчитывается как консоль (см. Рис. 5.1) относительно линии С-С для двух расчётных случаев:

1 - для момента начала погружения;

2 - для момента окончания погружения (расчёт ведётся на 1м контура ножа).

Рис. 5.1. Расчётные схемы ножевой части колодца

а – начало погружения; б – окончание погружения

1 – На момент начала погружения колодца, когда с наружной стороны грунта нет, а с внутренней стороны нож испытывает давление грунта на всю скошенную грань, давление грунта на банкетку Р определяется из выражения:

, (5.5)

где - нагрузка на 1м контура ножа от веса колодца;

b - ширина банкетки, м; - проекция скошенной грани ножа на горизонтальную плоскость, м (l - высота ножа, м; α - угол наклона скошенной грани ножа к горизонту, град).

Расчётные величины сил от давления грунта (на банкетку) , вертикальной составляющей силы и горизонтальной составляющей (на скошенную грань ножа) определяется по формулам:

, (5.6)

, (5.7)

, (5.8)

Моменты внешних сил относительно центра О расчётного сечения С-С вычисляются из выражений:

, (5.9)

, (5.10)

, (5.11)

Сечения С-С рассчитывается на внецентренное сжатие под давлением суммарного момента внешних сил и нормальной силы .

2 – на момент, когда колодец опущен на проектную отметку и грунт под ножом выбран, нож рассчитывается на действие момента от активного давления грунта:

, (5.12)

где - ордината треугольной части эпюры давления грунта;

- ордината прямоугольной части эпюры давления.

Расчётное значение поперечной силы определяется выражением:

, (5.13)

Прочность железобетонного днища при шарнирном его опирании по контуру на стены колодца рассчитывается на нагрузку:

- на отпор грунта под днищем колодца , когда постоянные вертикальные нагрузки колодца больше сил всплытия, и на гидростатическое давление подземных вод , тогда:

, (5.14)

где - сумма всех постоянных вертикальных нагрузок на колодец (с учётом сил трения);

- на гидростатическое давление подземных вод , если постоянные вертикальные нагрузки от колодца меньше сил всплытия.

Расчёт прочности днища колодца без внутренних стен, колонн, перегородок (элементов, обеспечивающих пространственную жёсткость) на нагрузку от отпора грунта производится как пластины, лежащей на упругом основании;

Днища (без наличия вышеперечисленных элементов жёсткости), на нагрузку от гидростатического давления подземных вод – как пластин с шарнирными опорами, нагруженной равномерно распределённой нагрузкой.

На всплытие рассчитывают колодцы, погружаемые ниже горизонта подземных вод, для любых грунтов, за исключением:

- когда под днищем предусматривается устройство постоянно действующего дренажа;

- либо при затоплении ствола (полости колодца, когда он выполняет функции фундамента) заполненным мелко или крупнообломочными породами.

При заглублении колодца в водоупорный слой (при формировании объёмов внутри колодца) необходима проверка расчётом возможности прорыва напорными водами водоупорного слоя.

Расчёт колодца на всплытие производится по формуле:

, (5.15)

где - сумма всех постоянных расчётных нагрузок с учётом нагрузки с соответствующими коэффициентами перегрузок; - сумма усилий трения при расчёте на всплытие; - площадь основания колодца; - расчётное превышение уровня подземных вод над основанием днища колодца; - коэффициент надёжности от всплытия, принимаемый равным 1,2.

Устройство анкерных конструкций против всплытия предусматривается в случае, если не выполняется условие (5.15), т.е.

, (5.16)

Поверочные расчёты прочности наружных стен производятся при разработке односторонних выемок вблизи колодцев.

Расчёт на сдвиг по подошве и на опрокидывание, и на общую устойчивость сооружения вместе с основанием при разработке односторонних выемок вблизи колодца производится в соответствии с требованиями ДБН В.2.1-10-2009.

Поиск по сайту: