Давление грунта в состоянии покоя

3. При горизонтальной поверхности и горизонтальных слоях грунтов, равномерно распределенной нагрузке g на поверхности грунта интенсивность давления на жесткую несмещаемую в горизонтальном направлении вертикальную расчетную плоскость при отсутствии трения грунта по этой плоскости определяется по формуле

где р_y - см. формулу (3) ;

_oh - коэффициент бокового давлении грунта в состоянии покоя.

, (13)

здесь  - коэффициент поперечной деформации грунта, принимаемый при отсутствии опытных данных по СНиП 2.02.02.85.

4. В общем случае давление грунта на жесткую подпорную стену допускается определять как активное, принимая удельное сцепление грунта равным нулю и условное значение угла внутреннего трения по формуле

. (14)
Давление грунта на внутренние стены ячеек (оболочек) (черт. 2)

Черт. 2. Схема к расчету давления грунта на внутренние стены ячеек (оболочек)

где р_у - вертикальное давление на глубине у:

здесь ; (18)

 - удельный вес грунта внутри ячейки на глубине у;

у_i - высота i-го слоя грунта над поверх­ностью слоя, в пределах которого определяется р_ah;

р_у,i - вертикальное давление на поверх­ности слоя, в пределах которого определяется р_ah (для верхнего пер­вого слоя при у  у₁ р_у,i = q; для второго при у >у_i вычис­ляется по формуле (17), принимая y = y₁ и p_y,i= q и т. д);

_ah - коэффициент горизонтальной состав­ляющей давления грунта, определяе­мый по формуле (4) . Для жестких, не расширяющихся в горизонталь­ном направлении ячеек расчет ведется на условное значение угла внутреннего трения, определенное по формуле (14). Угол трения _s допускается принимать постоянным в пределах высоты слоя грунта: при E_f 4E_c или при наличии у ячейки днища _s = 2/3, при Е_f < Е_c _s = 2/3, если у  у_cr, и _s = -1/3, если у > у_cr; Е_f и Е_c - соответственно модули деформации грунта основания и внутри ячейки; y_cr - глубина, на которой осадка грунта внутри ячейки равна осадке ячейки, т. е. отсутствует вертикаль­ное смещение грунта относительно расчетной поверхности (как пра­вило, у_cr определяется путем после­довательных приближений).

Черт. 3. Схема к расчету пассивного давления грунта

_ph и _phc - коэффициенты горизонтальной составляющей пассивного давления грунта;

 - угол наклона расчетной плоскости к вертикали, принимаемый со знаком "минус" при наклоне от грунта;

_s - угол трения грунта по расчетной плоскости, принимаемый равным по абсолютной величине от 0 до  - при определении _ph по табл. 1 или формуле (21) и от 0 до 2/3  - при определении _ph по формуле (22) .

При  = 0 и учете криволинейных поверхностей выпора _ph следует определять по табл. 1 или при   15° - по формуле

. (21)

При    и   7, учете плоских поверх­ностей выпора - по формуле

где (23)

Коэффициент _phc определяется по формуле

, (24)

При значении p_pv< 0 вертикальная составля­ющая интенсивности пассивного давления направ­лена вниз.

7. В общем случае пассивное давление грунта следует определять методами, учитывающими обра­зование в предельном состоянии криволинейных поверхностей выпора, в частности, методами, осно­ванными на теории предельного равновесия сыпу­чей среды.

В сложных случаях (неплоские и непараллельные границы слоев грунта, неплоская поверхность и др.) допускается определять пассивное давление исходя из предположения об образовании плоской (для однородного грунта и   7°) или ломаной поверхности выпора методом, аналогичным указан­ному в п. 2. При этом Е_рh и Е_рv следует определять по формулам:

; (25)

. (26)

За расчетное значение Е_рh принимается наимень­шее из значений, вычисленных при различных по­верхностях выпора.

При значении Е_pv меньше нуля вертикальная составляющая давления направлена вниз.
ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ (РЕАКТИВНОЕ) ДАВЛЕНИЕ ГРУНТА

8. Дополнительное (реактивное) давление грунта засыпки допуска­ется определять расчетом соору­жения во взаимодействии с упругой невесомой средой. Учитывается воздействие временных дли­тельных нагрузок, вызывающих отпор грунта за­сыпки (температурные воздействия, дополнитель­ное давление воды при наполнении камер шлюзов, деформации основания, приводящие к перемеще­нию стены на грунт засыпки); влияние близко расположенных сооружений и скальных склонов; изменения деформативных характеристик грунта по глубине засыпки.

Деформативность грунта определяется либо модулем деформаций E_n и коэффициентом попереч­ной деформации грунта v, либо коэффициентом упругого отпора К.

Модуль деформаций грунта следует принимать на основании данных лабораторных или полевых ис­следований, выполняемых в соответствии со СНиП 2.02.02-85. Допускается использовать таблич­ные нормативные значения модулей деформаций по СНиП 2.02.01-83 для тинистых грунтов и по табл. 2 для несвязных грунтов.

Таблица 2

Виды грунтов	Нормативные значения модуля деформаций несвязных грунтом Еn,, МПа(кгс/см2), при коэффи­циенте пористости е
	0,45	0,55	0,65
Горная масса	60 (600)	50(500)	40 (400)
Галечный грунт	56 (550)	45(450)	35(350)
Песок
гравелистый крупный	50(500)	40(400)	30 (300)
средней крупности	45 (450)	38 (380)	28(280)
мелкий	40(400)	30 (300)	26 (260)

При определении дополнительного (реактивного) давления грунта должно учитываться изменение жесткости конструкции в связи с образованием и раскрытием трещин. Расчет производится в соответствии с указаниями СНиП 2.06.08-87.

При длительно действующих и медленно изме­няющихся нагрузках (например, температурное воз­действие) деформационные характе­ристики засыпок из несвязных грунтов допускается прини­мать сниженными на 30% по сравнению с характе­ристиками при кратковременном загружении.

При расчете на температурные воздействия опре­деление углов поворота и продольных перемеще­нии элементов конструкций производится на дей­ствие температуры t_d и перепад температур t_d.

Расчетную температуру t_d и перепад t_d надлежит определять по общим правилам расчетов нестацио­нарного температурного поля сооружений за шести­месячный период: от самого холодного t₁ до самого теплого месяца t₂.

При таком расчете действительная криволинейная эпюра распреде­ления температур заменяется статически эквивалентной трапеце­идальной эпюрой, по которой определяются средние значения t_mt1,2 и  t_mt1,2, а расчетные температуры вычисляются как разности:

нагрузки от навала на причалы в подходах или стены камеры шлюза пришвартованного судна при действии ветра, течения и гидроди­намической силы;

нагрузки от навала судна при его подходе к при­чалам или стенам камеры шлюза;

нагрузки от натяжения швартовов при действии на судно ветра, течения и гидродинамической силы.

2. Нагрузка от навала на причалы в подходах или стены камеры шлюза пришвартованного судна при действии ветра и течения определяется в соот­ветствии со СНиП 2.06.04-82. К поперечной силе от суммарного воздействия ветра и течения Q_tot до­бавляется поперечная составляющая гидродинами­ческой силы, определяемая в соответствии с обяза­тельным приложением 6.

Таблица

Ширина шлюза, м	Сооружение	Нормальная составляющая скорости подхода судна v, м/с, с расчетным водоизмещением D, тыс. кН (тс)
		до 30(3)	50(5)	70(7)	100 (10) и более
До 18	Причальное и направляющее	0,25	0,20	0,15	0,12
	Камера шлюза	0,05	0,02	0,02	0,02
Св.18	Причальное и направляющее	0,30	0,25	0,20	0,15
	Камера шлюза	0,070	0,050	0,035	0,020

3. Поперечная горизонтальная сила F_q от на­вала судна при подходе к причалам и стенам камеры шлюза определяется в соответствии со СНиП 2.06.04-82, принимая нормальную состав­ляющую скорости подхода судна v, м/с, по таблице, при этом величина поперечной горизонтальной силы F_q от навала судна не должна превышать предель­ных значений нагрузки на бортовое перекрытие судна, кН, определяемых по формуле

где l_s,max - длина наибольшего одиночного или входящего в состав судна, м.

Для уменьшения вероятности повреждения кор­пуса судов и уменьшения нагрузки от навала на сооружения шлюза следует рассматривать целесооб­разность проведения мероприятий, обеспечивающих условия, при которых значение F_q, кН, не превысит: для грузовых теплоходов смешанного плавания типа "река-море", имеющих класс регистра "М" и ледовое подкрепление - 5l_s;

для грузовых теплоходов классе "О" и сухогруз­ных барж, в том числе входящих в составы - 3,5l_s;

для танкеров и наливных барж, в том числе входящих в составы - 2,5l_s.

4. При проверке на сдвиг и опрокидывание отдельно стоящих незасыпанных конструкций значе­ние поперечной горизонтальной силы F_q от навала судна следует во всех случаях принимать равным значению нагрузки на бортовое перекрытие судна, определяемой по формуле (1).

5. Нагрузку от навала судна на парапеты, лице­вая поверхность которых совпадает с лицевой по­верхностью сооружения, следует определять в со­ответствии с п. 3.

В этом случае водоизмещение расчетного судна принимается в соответствии с осадкой, при которой верхний привальный брус расчетного судна нахо­дится на уровне верха парапета.

6. Расчетная длина стены камеры l, на которую распространяется сила навала судна, должна удов­летворять условию

, (2)

где d - толщина стены в рассматриваемом сече­нии;

7. Нагрузка на причал в подходе или на стену шлюза в камере от натяжения швартовов, вос­принимаемая одной тумбой или рымом, должна приниматься в соответствии со СНиП 2.06.04-82.

Общие положения.

Нагрузки, воздействия и их сочетания.

Приложение 2. Обязательное. Основные положения по определению грузооборота, судооборота и пропускной способности шлюзов.

Приложение 3. Обязательное. Определение габаритов шлюзов.

Приложение 4. Обязательное. Требования к компоновке шлюзов в гидроузлах и на судоходных каналах.

Приложение 5. Обязательное. Требования к габаритам и компоновке подходов к шлюзам.

Приложение 6. Обязательное. Требования к системам питания шлюзов.

Приложение 7. Обязательное. Определение размеров причальных и направляющих сооружений.

Приложение 8. Рекомендуемое. Типы рыбопропускных и рыбозащитных сооружений.