ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ ПОДПОРНЫЕ СТЕНЫ

7.1. Подпорные стены служат для удержания в требуемом положении грунта или других сыпучих тел, если невозможно устраивать естественные откосы.

7.2. Подпорные стены следует, как правило, проектировать железобетонными тонкостенными уголкового профиля, в том числе с контрфорсами.

Заглубление фундамента стенки ниже поверхности грунта с низовой стороны принимается в зависимости от высоты подпора, нагрузки и характеристики грунта не менее 0,6 м в нескальных и не менее 0,3 м в скальных грунтах, а также в соответствии с требованиями СП 50-101-2004.

7.3. В продольном направлении подошву подпорной стены следует принимать горизонтальной или с уклоном не более 0,02. При большем уклоне подошва выполняется ступенчатой.

7.4. Расстояние между температурно-усадочными швами следует принимать не более 10 м в монолитных бутобетонных и бетонных подпорных стенах без конструктивного армирования, 20 м - в монолитных бетонных конструкциях при наличии конструктивного армирования, 25 - в монолитных и сборно-монолитных железобетонных конструкциях и 30 - в сборных железобетонных конструкциях.

7.5. Высота подпорных стен для грузовых рамп автомобильного транспорта со стороны подъезда автомобилей должна быть равной 1,2 м от уровня поверхности проезжей части дорог или погрузочно-разгрузочной площадки.

7.6. В местах, где возможно движение пешеходов, подпорные стены должны иметь ограждение высотой 1 м.

7.7. Минимальное расстояние от оси ближайшего железнодорожного пути до внутренней грани подпорной стены на прямых участках следует принимать не менее 2,5 м.

7.8. В выемках железнодорожного полотна минимальное расстояние от оси ближайшего железнодорожного пути до наружной грани подпорной стены на уровне подошвы шпал и выше на прямых участках должно быть не менее 3,1 м.

7.9. На кривых участках пути минимальные расстояния от оси ближайшего железнодорожного пути до подпорной стены необходимо увеличивать согласно табл. 2.

7.10. Обратную засыпку пазух подпорных стен следует производить дренирующими грунтами (песчаными или крупнообломочными). Допускается использовать местные связные грунты - супеси и суглинки. Не допускается применять для обратных засыпок тяжелые и пластичные глины, а также грунты, содержащие органические и растворимые включения более 5 % по весу. Грунты засыпок должны быть уплотнены.

7.11. Поверхность подпорных стен, обращенная в сторону засыпки, должна быть защищена гидроизоляцией. Допускается использовать окрасочную гидроизоляцию битумными растворами или мастиками.

При расположении подпорных стен вне здания следует предусматривать устройство со стороны подпора грунта пристенного дренажа из камня, щебня или гравия с продольным уклоном 0,04. В подпорной стене через 3-6 м должны быть предусмотрены отверстия для выпуска воды из дренажа.

7.12. На косогорных участках для отвода атмосферных вод за гранью стены со стороны грунта должен быть устроен водоотводной кювет.

7.13. Подпорные стены следует рассчитывать на нагрузки от активного давления грунта засыпки с учетом временных нагрузок, которые приводятся к эквивалентной высоте засыпки, включая нагрузки от подвижного состава железных дорог и автомобильного транспорта.

7.14. Давление грунта для подпорных стен следует определять согласно обязательному приложению 3.

Черт. 1. Расчетные схемы подпорных стен

7.15. Наибольшее значение активного давления грунта при наличии на горизонтальной поверхности засыпки равномерно распределенной нагрузки q следует определять при расположении этой нагрузки в пределах всей призмы обрушения, если нагрузка не имеет фиксированного положения.

7.17. Расчет устойчивости положения стены против сдвига следует производить по подошве стены (плоский сдвиг) и по ломаным поверхностям скольжения (глубинный сдвиг) из условия

где F_sa - сдвигающая сила, равная сумме проекций всех сдвигающих сил на горизонтальную плоскость:

для скальных грунтов:

невыветрелых и слабовыветрелых _c = 1;

выветрелых _c = 0,9;

сильновыветрелых _c = 0,8;

_n - коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый 1,2; 1,15 и 1,1 соответственно для зданий и сооружений I, II и III классов, устанавливаемых в соответствии с «Правилами учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций»;

F_sr - удерживающая сила, равная сумме проекций всех удерживающих сил на горизонтальную плоскость:

F_sr = F_v tg(φ_I - β)+Ас_I+E_hr, (3)

здесь F_v - сумма проекций всех сил на вертикальную плоскость;

Пассивный отпор грунта следует учитывать до глубины пересечения вертикальной плоскости, проведенной через переднюю грань подошвы, с предполагаемой плоскостью скольжения.

Расчет устойчивости подпорной стены против сдвига должен выполняться для трех значений угла : = 0 - плоский сдвиг,  = 0,5_I и  = _I - глубинный сдвиг.

При сдвиге по подошве стены (= 0) расчетные характеристики грунта _I и с_I в формуле (3) принимаются не более 30° для _I и не более 5 кПа (0,5 тс/м²) для с_I, а коэффициент пассивного сопротивления грунта _hr = 1.

7.18. Устойчивость подпорной стены против сдвига по скальному грунту следует проверять из условия (1), где F_sr определяется по формуле

F_sr = F_v f + E_hr, (4)

здесь F_v, E_hr - обозначение то же, что в формуле (3);

7.19. Расчет устойчивости грунта основания под подошвой стены следует производить из условия

где _c, _n - обозначения те же, что в формуле (1);

7.20. При определении расчетных усилий (изгибающих моментов, нормальных и поперечных сил) в элементах подпорной стены уголкового профиля интенсивность горизонтального давления грунта p_h с учетом временной нагрузки, расположенной на поверхности в пределах призмы обрушения, должна приниматься действующей непосредственно на заднюю поверхность стены, а интенсивность вертикального давления p_v от веса грунта и временной нагрузки, расположенной непосредственно над подошвой фундамента подпорной стены, - действующей только на нее.

7.21. Расчет основания по деформациям следует производить на нормативное давление грунта в соответствии со СП.

Эпюру напряжений следует принимать, как правило, трапециевидной. Допускается треугольная эпюра напряжений при условии, что площадь сжатой зоны должна быть не менее 75 % общей площади подошвы фундамента подпорной стены.

ПОДВАЛЫ

7.22. Нормы настоящего раздела следует соблюдать при проектировании подвалов производственного назначения как отдельно стоящих, так и встроенных.

7.23 Основными характеристиками подвалов являются:

пролет в однопролетных подвалах - 6 или 7,5 м;

сетки колонн в многопролетных подвалах - 6х6 м и 6х9 м;

высота от пола до низа ребер плит перекрытия - не менее 3 м (кратная 0,6 м);

высота технического этажа для кабельных разводок - не менее 2,4 м;

высота проходов в подвалах (в чистоте) - не менее 2 м.

7.24. Стены подвалов надлежит проектировать, как правило, из несущих железобетонных панелей, устанавливаемых вертикально. Допускается проектировать стены подвалов из железобетонных блоков и монолитного железобетона.

При устройстве подвалов в сложных гидрогеологических условиях строительной площадки, при больших нагрузках на пол цеха или при наличии разнообразных проемов в стенах и перекрытиях, а также при особых технологических требованиях подвалы следует выполнять из монолитного железобетона.

7.25. Подвальные помещения при наличии подземных вод должны быть защищены гидроизоляцией в соответствии с требованиями СП.

В качестве основной меры защиты следует устраивать пластовые дренажи под всем полом подвала.

7.26. Температурно-усадочные швы в подвалах следует предусматривать на расстоянии не более 60 м для монолитных и 120 м для сборных и сборно-монолитных конструкций подвалов (без расчета на температурно-усадочные деформации). При назначении предельных расстояний между температурно-усадочными швами необходимо устраивать временный шов по середине температурного блока.

7.27. Обратную засыпку пазух котлована надлежит производить с двух противоположных сторон подвала с перепадом по высоте не более 1 м.

7.28. В зданиях и сооружениях с нагрузкой на пол более 100 кПа (10 тс/м²) подвалы, как правило, размещать не следует.

7.29. Конструкции подвалов должны быть рассчитаны на воздействие постоянных и временных длительных нагрузок: от собственного веса железобетонных конструкций с учетом заливки швов, собственного веса пола на перекрытии, давления грунта на стены, равномерно распределенной полезной нагрузки от веса оборудования и веса складируемых материалов, людей, деталей и т.п.

Наружные стены подвалов рассчитываются по предельным состояниям первой и второй групп на те же условия, что и подпорные стены.

Для стен подвалов расчет на устойчивость конструкций против глубинного сдвига при  = 0,5_I и  = _I производить не следует.

7.30 Горизонтальное активное давление грунта от собственного веса и временной нагрузки необходимо определять по приложению 3.

7.31. При одностороннем загружении подвала временной нагрузкой расчет должен выполняться с учетом упругого отпора грунта с противоположной стороны подвала, который должен определяться в зависимости от модуля деформации грунта засыпки Е^/, значение которого допускается определять по формуле

где h₁ - расстояние от уровня пола до низа перекрытия; значение в скобках принимается не более единицы;

₁ = 0,7 при засыпке грунтом основания;

₁ = 0,9 то же, малосжимаемым грунтом;

7.32. За расчетную схему конструкции подвала принимается поперечная рама, состоящая из стен, колонн и опертых на них элементов перекрытия (черт. 2).

Черт. 2. Расчетная схема поперечной рамы подвала

7.33. Стену, входящую в поперечную раму подвала (черт. 3), следует рассчитывать как стержень переменной жесткости по высоте, шарнирно опертый поверху и защемленный в фундамент бесконечной жесткости, который опирается на упругое основание, характеризуемое модулем деформации грунта Е.

Черт. 3. Расчетная схема стены подвала

7.34. Активное давление грунта следует определять по обязательному приложению 23 с разделением нагрузки на симметричную p_{h 1,2,3} и одностороннюю p_{h 4,5,6}.

7.35. При симметричном действии нагрузки реакцию R₁ следует определять по формуле

где p_{h 1}, p_{h 2}, h₂, h₃ - см. черт. 3;

здесь  - коэффициент, принимаемый равным:

6 - для положительных значений М и Q; 3 - для их отрицательных значений, а также для М₀ и F_sa (см. черт. 3);

m = (h₂ + h₃)/h₂, (9)

Е_b - модуль упругости бетона;

Е - модуль деформации грунта основания;

b - ширина подошвы фундамента стены;

I_h - момент инерции 1 м сечения стены, который допускается определять по приведенной толщине стены t_red, определяемой по формуле

t_red = (2t₂ + t₁)/3, (10)

где t₁ - толщина стены в верхней части;

Таблица 3

7.36. При одностороннем действии горизонтальной нагрузки реакцию R₂ следует определять по формуле

где p_{h 4}, p_{h 5} - см. черт. 3;

здесь k₀ - коэффициент, принимаемый равным:

4 - для однопролетных подвалов, 3 - для двухпролетных, 2 - для трехпролетных подвалов, 0 - для подвалов с несмещаемым перекрытием;

 - определяется по формуле (6).

7.37. Расчет устойчивости стен подвала против сдвига по контакту подошвы с основанием, а также устойчивость грунта основания под подошвой фундамента следует производить соответственно по формулам (1), (3), (4), (5).

7.38. При расчете стен подвалов на сдвиг удерживающую силу F_sr следует определять по формуле (3), а сдвигающую силу F_sa в уровне подошвы фундамента от симметричной нагрузки - по формуле

. (13)

7.39. Момент от симметричной нагрузки в уровне подошвы фундамента М₀ следует определять по формуле

от односторонней нагрузки F_sa и М₀ следует определять аналогично формулам (13) и (14), заменив соответственно R₁ на R₂, p_h1 - на p_h4 и p_h3 - на p_h6.

7.40. Если устойчивость стен подвала против сдвига не обеспечивается принятыми размерами фундаментов, необходимо предусматривать мероприятия, препятствующие сдвигу, например устройство распорок и др. В этом случае приведенный угол наклона равнодействующей внешней нагрузки к вертикали в уровне подошвы фундамента принимается равным нулю.

При наличии конструкций, препятствующих повороту фундамента (сплошная фундаментная плита, перекрестные ленты для внутреннего каркаса и т. п.) коэффициент k следует принимать равным нулю.