Приложение В

Приложение В

Определение давления грунта

В.1. Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов ненарушенного сложения (угол внутреннего трения j, удельное сцепление c, модуль деформации E) следует определять по СП 22.13330.

В.2. Удельный вес грунта g необходимо определять по данным непосредственных испытаний грунтов. Нормативное значение удельного веса грунта с учетом взвешивающего действия воды:

 (В.1)

где ,  – удельный вес соответственно скелета грунта и воды;

е – коэффициент пористости грунта.

При отсутствии опытных данных и для типового проектирования допускается принимать нормативные значения gⁿ = 18 кН/м³ (1,8 тс/м³);

  ;

.

В.3. Значения характеристик грунтов засыпки (g', j' и с'), уплотненных в соответствии с СП 45.13330 с коэффициентом уплотнения k_yне менее 0,95 (что должно быть указано в проекте), допускается устанавливать по характеристикам тех же грунтов ненарушенного сложения:

 

 (В.2)

 

В.4. Активное горизонтальное давление грунта p_h(s_а.г) и вертикальное p_v(s_a.в) на глубине y, а также пассивное давление грунта p_hr(s_п.г) и p_vr(s_п.в) следует определять по СП 101.13330.

Полное горизонтальное давление грунта слагается из давления от собственного веса грунта p_hg, давления от временной нагрузки на поверхности p_hq и отрицательного давления от сцепления p_hс.

Эпюры возможного сочетания этих нагрузок приведены на рисунке В.1.

Если значение p_h оказывается меньше нуля (рисунок В.1, г), то на этом участке принимается p_h = 0. При этом следует давление на глубине hсохранить равным p_h, а вершину суммарной треугольной эпюры давления грунта из точки аперенести в точку а₁ на поверхности (рисунок В.1, д).

а -на стену; б -при отсутствии сцепления p_hc = 0; в – при p_hc < p_hq; г – при p_hc ³ p_hq; д – заменяющая (расчетная) эпюра

Рисунок В.1 -Схема давления грунта

В.5. Угол наклона плоскости скольжения к вертикали

 (В.3)

В.6. При горизонтальной поверхности грунта, вертикальной стене и отсутствии трения и сцепления грунта со стеной e = ρ = δ = 0, при этом коэффициент горизонтального давления грунта

λ_h = tg²θ₀. (В.4)

Горизонтальное давление грунта на глубине у

 (В.5)

где q – равномерно распределенная нагрузка на поверхности, примыкающей к стене.

В.7. Дополнительное горизонтальное давление, обусловленное наличием грунтовых вод, следует определять по формуле

 (В.6)

где h_w -высота от низа сооружения до расчетного уровня грунтовых вод, м;

λ_h -то же, что в (В.4);

g – удельный вес грунта;

g_sw – то же, что в (В.1).

В.8. При наличии на поверхности грунта в пределах призмы обрушения полосовой равномерно распределенной нагрузки q на ширине b давление от нее следует распределять в стороны под углами θ₀ к вертикали (рисунок В.2) до пересечения с аплоскостью подпорной стены на глубине  и принимать равномерно распределенным на ширине b_v = b + 2a,непосредственно примыкающей к стене.

Интенсивность вертикального давления от полосовой нагрузки следует определять по формуле:

p_v = qb/b_y, (B.7)

интенсивность горизонтального давления от полосовой нагрузки – по формуле:

p_h = p_v · λ_h. (В.8)

Рисунок В.2 – Схема распределения давления от полосовой нагрузки

В.9. Временные нагрузки от подвижного транспорта следует принимать в соответствии с СП 35.13330 в виде нагрузки СК – от подвижного состава железных дорог, АК – от автотранспортных средств, НК-80 – от колесной нагрузки, НГ-60 – от гусеничной нагрузки.

Примечание – СК – условная эквивалентная равномерно распределенная нормативная нагрузка от подвижного состава железных дорог на 1 м пути (рисунок В.3). АК – нормативная нагрузка от автотранспортных средств в виде двух полос. НК-80 – нормативная нагрузка, состоящая из одиночной машины на колесном ходу весом 785 кН (80 тс). НГ-60 – нормативная нагрузка, состоящая из одиночной машины на гусеничном ходу весом 583 кН (60 тс).

Рисунок В.3- Схема распределения давления от подвижного состава железных дорог

В.10. Нормативную эквивалентную нагрузку СК на уровне низа шпал от подвижного состава железных дорог следует принимать в виде сплошной полосы шириной 2,7 м интенсивностью , равной:

 (В.9)

где С – коэффициент (для расчета подземных конструкций следует принимать равным 1,5);

К – класс нагрузки, равный 137 кН (14 тс) на 1 м пути. При соответствующем обосновании допускается снижение этой нагрузки до величины К = 98 кН (10 тс) на 1 м пути.

В.11. При расположении железнодорожного пути вдоль сооружения давление от него приводится к эквивалентной нормативной нагрузке  на площадке, расположенной на глубине  от низа шпалы (см. рисунок В.3) шириной

b_y1 = 2,7 + 2a. Интенсивность вертикального давления следует определять по формуле:

 (B.10)

где  – то же, что в формуле (В.9).

Интенсивность горизонтального давления p_h1 следует определять по формуле (В.8).

В.12. При расположении железнодорожного пути поперек сооружения интенсивность нормативного вертикального давления  на горизонтальную плоскость на глубине y, м, следует определять по формуле:

 (В.11)

Интенсивность нормативного горизонтального давления p_h2 – по формуле (В.8).

В.13. Нагрузка от автотранспортных средств состоит из двух полос АК (рисунок В.4), каждая из которых включает одну двухосную тележку с осевой нагрузкой Р, равной 9,81К, кН (1К, тс), и равномерно распределенную нагрузку интенсивностью v на обе колеи v = 0,98К, кН/м (0,1К, тс/м).

Для сооружений на основных магистральных дорогах нагрузку следует принимать полосовую класса К-11 или от одиночной машины НК-80.

Для сооружений на внутрихозяйственных дорогах нагрузку следует принимать полосовую класса К-8 или от одиночной гусеничной машины НГ-60. Кроме того, элементы проезжей части мостов следует проверять на давление одиночной оси, равное 108 кН (11 тс).

Рисунок В.4 – Схема давления от автомобильной нагрузки АК при движении ее вдоль сооружения

В.14. Нагрузка от тележки Р = К (см. рисунок В.4) распределяется вдоль движения на длину а_у3 = 1,7 + 2а (м) и на ширину b_у2 =2,5 + 2а (м).

Интенсивность вертикального давления

 (12)

Вертикальная равномерно распределенная нагрузка v распределяется на ширину b_y4 = b_y3.

Интенсивность вертикального давления на глубине у_а,от нагрузки v

 (В.13)

Полная нагрузка АК образуется сложением нагрузок 

Для получения расчетных нагрузок нагрузки  и  вводятся в расчет со своими коэффициентами надежности по нагрузке.

Интенсивность горизонтальных давлений p_h3 и p_h4 определяется по формуле (В.8).

В.15. Интенсивность нормативного вертикального давления от колесной нагрузки НК-80 при движении ее вдоль сооружения (рисунок В.5) на глубине  при a_y5 = 3,8 + 2а (м) и b_y5 = 3,5 + 2а (м) следует определять по формуле:

 (В.14)

Интенсивность горизонтального давления  следует определять по формуле (В.8).

Рисунок В.5 -Схема давления от колесной нагрузки НК-80 при движении ее вдоль сооружения

В.16. Интенсивность нормативного вертикального давления от гусеничной анагрузки НГ-60 при движении ее вдоль сооружения (рисунок В.6) на глубине  при a_y6 = 5,0 + 2а(м) и b_y6 = 3,2 + 2а (м) следует определять по формуле:

 (В.15)

Рисунок В.6 – Схема давления от гусеничной нагрузки НГ-60 при движении ее вдоль сооружения

В.17. При движении автотранспорта поперек сооружения интенсивность нормативного вертикального давления от автомобильной нагрузки АК (рисунок В.7) на глубине y ³ 0,6 м следует определять по формуле:

 (В.16)

Интенсивность нормативного вертикального давления от колесной нагрузки НК-80 на глубине y ³ 0,8 м следует определять по формуле:

 (В.17)

Интенсивность нормативного вертикального давления от гусеничной нагрузки НГ-60 на глубине y ³ 0,8 м следует определять по формуле:

 (В.18)

Горизонтальное давление p_{h6 – 9} следует определять по формуле (В.8).

Рисунок В.7 – Схема давления от нагрузок АК, НК-80 и НГ-60 при движении их поперек сооружения

В.18. При отсутствии конкретных нагрузок на поверхности земли следует принимать условную нормативную равномерно распределенную сплошную нагрузку интенсивностью 9,81 кПа (1 тс/м²).

В.19. Вертикальное давление от автотранспорта на перекрытие при заглублении его менее чем на 0,6 м следует определять с учетом давления от каждого колеса с распределением в пределах толщи грунтовой засыпки под углом 30° к вертикали, а в пределах дорожного покрытия или пола цеха – под углом 45°.

В.20. При расчете сооружений по предельным состояниям первой группы коэффициенты надежности по нагрузке следует принимать:

от собственного веса конструкции, давления грунта, оборудования, складируемого материала, погрузчиков и каров, равномерно распределенной нагрузки на территории – по СП 20.13330;

от подвижного состава железных дорог, колонн автомобилей, колесной и гусеничной нагрузок, дорожного покрытия проезжей части и тротуаров, веса полотна железнодорожных путей – по СП 35.13330.

Коэффициенты надежности по нагрузке при расчете по предельным состояниям второй группы следует принимать равными 1.