ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ГАЗПРОМ"

Общество с ограниченной ответственностью
"Научно-исследовательский институт природных газов и газовых
технологий - ВНИИГАЗ"
Общество с ограниченной ответственностью
"Информационно-рекламный центр газовой промышленности"

 

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ

МЕТОДИКА

РАСЧЕТА ГРАВИТАЦИОННЫХ ФУНДАМЕНТОВ
ЛЕДОСТОЙКИХ СТАЦИОНАРНЫХ ПЛАТФОРМ
С ОПРЕДЕЛЕНИЕМ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО
СОСТОЯНИЯ ГРУНТОВОГО ОСНОВАНИЯ, КАК
НА ПЕРИОД ЭКСПЛУАТАЦИИ ПЛАТФОРМЫ, ТАК
И НА ПЕРИОД УСТАНОВКИ

СТО Газпром 2-3.7-30-2005

Москва 2005

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН: Обществом с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - "ВНИИГАЗ"

2 ВНЕСЕН: Управлением техники и технологии разработки морских месторождений Департамента по добыче газа, газового конденсата и нефти ОАО "Газпром"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ: Распоряжением ОАО "Газпром" от 25 апреля 2005 г. № 6 с 12 августа 2005 г.

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ:

Содержание

Введение

Необходимость разработки Методики расчета гравитационных фундаментов ледостойких стационарных платформ с определением напряженно-деформированного состояния грунтового основания как на период эксплуатации платформы, так и на период установки обосновывается отсутствием соответствующей нормативной документации, учитывающей особенности конструкции ледостойких стационарных платформ (ЛСП) гравитационного типа с фундаментами ребристой конструкции, которые существенно улучшают условия взаимодействия фундамента с водонасыщенным грунтовым основанием и упрощают технологию установки платформ на естественное основание.

Методика составлена Д.А. Мирзоевым, С.И. Шибакиным, Д.А. Онищенко, С.Н. Хахалиной, Р.С. Шибакиным, Г.С. Земляковой.

СТАНДАРТ ОТКРЫТОГО АКЦИОНЕРНОГО ОБЩЕСТВА "ГАЗПРОМ"

Дата введения 2005-08-12

1 Область применения

Настоящая Методика расчета гравитационных фундаментов ледостойких стационарных платформ с определением напряженно-деформированного состояния грунтового основания как на период эксплуатации платформы, так и на период установки (далее - Методика) распространяется на расчет взаимодействия ледостойких стационарных платформ гравитационного типа с грунтовым основанием на период их установки и эксплуатации.

Настоящая Методика может быть использована при разработке проектов обустройства месторождений шельфа структурными подразделениями, дочерними обществами и организациями ОАО "Газпром".

2 Термины, определения, обозначения и сокращения

2.1 В настоящей Методике применяются термины по [1, 2],

2.2 В настоящей Методике применяются следующие основные обозначения:

b - ширина фундамента сооружения, м;

b_p - толщина лобовой поверхности ребристого элемента, м;

h - глубина погружения ребристого элемента, м;

h_p - высота ребристого элемента, м;

k_fn - нормативное значение коэффициента запаса устойчивости;

l - длина фундамента сооружения, м;

l_h - суммарная длина в плане ребристых элементов, м;

l_p - расстояние между ребристыми элементами, м;

s_u - сопротивление недренированному сдвигу, МПа;

u - поровое давление воды, МПа;

C - удельное сцепление грунта, МПа;

E_ph, E_ah - расчетные значения горизонтальных составляющих сил пассивного и активного давления грунта на 1 пог. м длины заглубленной части сооружения, МН;

F - расчетное значение обобщенных сдвигающих сил, МН;

P - расчетная нагрузка от веса платформы, МН;

R - расчетное значение сил предельного сопротивления, МН;

R_p - суммарное сопротивление задавливанию ребристых элементов, МН;

R_ult - расчетное значение предельного горизонтального сопротивления при плоском сдвиге, МН;

S - совместная деформация основания и сооружения, м;

S_u - предельное значение совместной деформации основания и сооружения, м;

V - сумма вертикальных составляющих расчетных нагрузок по плоскости сдвига, МН;

γ_c - коэффициент условий работы;

γ_lc - коэффициент сочетания нагрузок;

γ_n - коэффициент надежности по степени ответственности сооружения;

σ - полное нормальное напряжение, МПа;

σ_n - эффективное нормальное напряжение, МПа;

τ - касательное напряжение, МПа;

φ - угол внутреннего трения грунта, град.;

ξ_γ, ξ_q, ξ_c - коэффициенты формы фундамента.

2.3 В настоящей Методике применяются следующие сокращения:

ЛСП - ледостойкая стационарная платформа;

МКЭ - метод конечных элементов;

НДС - напряженно-деформированное состояние;

ЭВМ - электронно-вычислительная машина.

3 Общие положения по расчету грунтовых оснований ЛСП

3.1 При расчетах оснований ЛСП гравитационного типа следует учитывать требования СНиП 2.02.01-83* [1], СНиП 2.02.02-85* [2], а также технологические требования, характерные для ЛСП.

Расчеты оснований ЛСП гравитационного типа в сейсмических районах выполняют с учетом требований СНиП II-7-81 [3].

3.2 Обоснование конструкции фундаментной части ЛСП гравитационного типа производят на основании следующих расчетов:

- несущей способности грунтового основания и общей устойчивости сооружения;

- действующих контактных напряжений;

- оснований по деформациям;

- установки платформы.

3.3 Расчеты оснований следует проводить в полных напряжениях при условии

                                                                                             (3.1)

или в эффективных напряжениях при условии

                                                                                (3.2)

где τ - касательное напряжение, МПа;

S_u - сопротивление недренированному сдвигу, МПа;

φ - угол внутреннего трения грунта, град.;

C - удельное сцепление грунта, МПа:

σ_n - эффективное нормальное напряжение, вычисляемое по формуле

                                                                                     (3.3)

где σ - полное нормальное напряжение, МПа;

u - поровое давление воды, МПа.

При этом расчеты для полностью дренируемых, частично дренируемых и не дренируемых условий следует проводить в зависимости от таких факторов, как:

- свойства (проницаемости) верхних слоев грунтового основания;

- конструктивные особенности фундамента платформы (наличие ребристых элементов и их длина, а также наличие специальных устройств для разгрузки порового давления в контактной зоне и т.п.);

- характер воздействия (нагрузки).

3.4 Расчет в эффективных напряжениях производят на эффективные прочностные характеристики грунта на основании расчетной оценки развития порового давления в основании.

3.5 Допускается на начальных стадиях проектирования и при соответствующем обосновании использовать комбинированные подходы к расчету основания, принимая:

- для несвязных проницаемых грунтов - эффективные напряжения и прочностные параметры φ и С;

- для связных малопроницаемых грунтов - полные напряжения и параметр сопротивления сдвигу S_u.

4 Расчет несущей способности основания и обшей устойчивости ЛСП

4.1 Расчет устойчивости (несущей способности) системы "сооружение - основание" производят с целью определения условного коэффициента запаса устойчивости k_fn, показывающего, во сколько раз должны измениться условия системы, приводящие ее в предельное состояние. При этом в качестве изменяющихся условий могут выступать:

- параметры внешних воздействий (нагрузок) - сил, моментов и их сочетаний;

- параметры удерживающих сил и моментов:

- прочностные характеристики грунтов.

Критерием обеспечения устойчивости ЛСП, системы "сооружение - основание" является условие:

                                                                                        (4.1)

где F и R - расчетные значения соответственно обобщенных сдвигающих сил и сил предельного сопротивления, МН;

k_fn - нормативное значение коэффициента запаса устойчивости, вычисляемое по формуле

                                                                                     (4.2)

где γ_n - коэффициент надежности по степени ответственности сооружения, для ЛСП принимают γ_n =1,25;

γ_1с - коэффициент сочетания нагрузок, принимаемый:

γ_1с = 1,00 - для основного сочетания нагрузок,

γ_1с = 0,90 - для особого сочетания нагрузок,

γ_1с = 0,95 - для строительного периода;

γ_с - коэффициент условий работы, принимаемый в соответствии со СНиП 2.02.02-85* [2].

4.2 Расчет устойчивости ЛСП, связанный с потерей основанием несущей способности, следует проводить методами, учитывающими неоднородность грунтового основания, заглубление фундаментной части в грунт, действующие на фундамент нагрузки (распределение давлений по подошве), последовательность их приложения и другие факторы и условия, на основе поиска наиболее опасных форм разрушения грунтового основания [4, 5].

4.3 Допускается расчет несущей способности основания проводить численными методами исходя из анализа НДС грунтового массива, используя нелинейные модели грунта.

4.4 В расчетах устойчивости ЛСП следует рассматривать возможность потери устойчивости по схемам плоского, смешанного и глубинного сдвигов.

4.5 Расчет устойчивости на основании, сложенном из песчаных, крупнообломочных, твердых и полутвердых пылевато-глинистых грунтов, по схеме плоского сдвига является основным. Окончательную схему сдвига выбирают с учетом требований СНиП 2.02.02-85* (пункты 3.5, 3.9 и 3.11) [2].

4.6 Расчет устойчивости ЛСП по схеме плоского сдвига выполняют по формуле

                                                    (4.3)

где R_uh - расчетное значение предельного горизонтального сопротивления при плоском сдвиге. МН;

V - сумма вертикальных составляющих расчетных нагрузок по плоскости сдвига, МН;

tgφ, C - эффективные параметры прочности грунта по плоскости сдвига;

b - размер (ширина) фундамента сооружения по направлению действия сдвигающей силы, м;

l - размер (длина) фундамента сооружения в направлении, перпендикулярном действию сдвигающей силы, м;

E_ph, E_ah - соответственно расчетные значения горизонтальных составляющих сил пассивного и активного давления грунта на 1 пог. м длины заглубленной части сооружения, МН, рассчитываемые по СНиП 2.06.07-87 [6].

4.7 При расчете ЛСП по схеме плоского сдвига в зависимости от конструкции фундамента и грунтовых условий следует рассматривать следующие схемы разрушения:

- при плоской подошве ЛСП - по плоскости опирания сооружения на основание;

- при наличии в фундаментной части ЛСП заглубленных ребристых элементов - по плоскости, проходящей через их нижние концы, при относительном шаге ребристых элементов

                                                                                         (4.4)

где l_p- расстояние между ребристыми элементами, м;

h_p - высота ребристого элемента, м;

- при наличии в основании сооружения наброски в виде каменной "постели" или "постели" из других материалов, имеющих прочностные характеристики, превышающие характеристики естественных грунтов основания, - по плоскостям, проходящим по контакту сооружения с "постелью" и "постели" с грунтом; при заглублении "постели" в грунт следует рассматривать также наклонные поверхности внутри "постели";

- при наличии в основании горизонтальных или слабонаклонных слоев грунта - по плоскости, проходящей по поверхности раздела слоев грунта.

4.8 Расчет устойчивости ЛСП по схемам смешанного и глубинного сдвига производят по СНиП 2.02.02-85* (пункты 3.9-3.12) [2] только для однородных грунтовых оснований.

При неоднородном грунтовом основании допускается использование метода круглоцилиндрических поверхностей скольжения в соответствии со СНиП 2.02.02-85* (приложение 8) [2].

4.9 Переход от решений плоской задачи к пространственной производят для ЛСП с соотношением сторон  или при заглублении  исходя из следующих рекомендаций:

- при расчете методами, определяющими (или принимающими) расчетную поверхность разрушения - учетом сил трения и сцепления по боковым поверхностям сдвигающего массива; при этом давление на боковые поверхности принимают, как правило, равным давлению покоя, определяемому по СНиП 2.06.07-87 (пункт 3 приложения 9) [6];

- при расчете методами, использующими аналитические зависимости (например, по трехчленной формуле К. Терцаги) - введением коэффициентов формы фундамента ξ_γ, ξ_q, ξ_c, аналогичных коэффициентам формы по СНиП 2.02.01-83* (пункт 2.62) [1] и определяемых по формулам:

                                                              (4.5)

где k_δ - коэффициент, определяемый из выражений:

                                                        (4.6)

φ - обозначение то же, что в 3.2;

b, l - обозначения те же, что в 4.5;

δ - угол наклона к вертикали равнодействующей нагрузки, град.

4.10 В случае, если расчетная сдвигающая сила F приложена с эксцентриситетом в плоскости подошвы , расчет устойчивости ЛСП с поворотом в плане следует выполнять в соответствии со СНиП 2.02.02-85* (пункт 3.8 приложения 6) [2].

4.11 Расчет устойчивости на опрокидывание целесообразно проводить для скальных и полускальных оснований, а также для нескальных оснований с модулем деформации Е>50 МПа.

Расчет на опрокидывание производят по формуле (4.1),

где F = M_l - сумма моментов сил, опрокидывающих сооружение;

R = М_r - сумма моментов сил, удерживающих сооружение;

k_fn - обозначение то же, что в 4.1;

где γ_с - коэффициент условий работы, принимаемый равным 1,00.

При расчете на опрокидывание следует рассматривать расчетную схему с поворотом вокруг низовой грани ЛСП, а также в соответствии со СНиП 2.02.02-85* (пункт 3.20) [2] - опрокидывание с возможностью нарушения прочности (смятия) основания в зоне низовой грани ЛСП.

4.12 Для нескальных оснований расчет на опрокидывание заменяют на ограничение эксцентриситета приложения равнодействующей всех нагрузок, действующих на ЛСП (боковое давление грунта с верховой и низовой граней ЛСП не учитывается), исходя из условия

                                                                                 (4.7)

где e_f - эксцентриситет приложения равнодействующей всех нагрузок;

e_fn - предельно допустимое значение эксцентриситета, которое определяется из недопущения отрыва подошвы платформы от основания на участке, превышающем 0,25 b (b - размер подошвы ЛСП в направлении действия сдвигающей нагрузки), исходя из простейшей контактной модели основания  ;

γ_с, γ_lc и γ_n - обозначения те же, что в 4.2.

5 Определение контактных напряжений

5.1 Контактные напряжения (нормальные и касательные напряжения по контакту "сооружение - основание" и по расчетной поверхности сдвига при наличии в фундаментной части заглубленных ребристых элементов) необходимо определять для использования их в расчетах прочности конструкций фундаментной части сооружения, а также в расчетах оснований по несущей способности и деформациям.

При определении контактных напряжений необходимо учитывать конструктивные особенности фундамента, последовательность возведения ЛСП и вид основания.

5.2 Для ЛСП гравитационного типа контактные напряжения следует определять методами механики сплошной среды (линейной и нелинейной) теории упругости и теории пластичности. На начальных стадиях проектных работ допускается использовать метод внецентренного сжатия согласно СНиП 2.02.02-85* (приложение 9) [2].

5.3 При получении на участке подошвы фундамента касательных напряжений, превышающих предельные и определяемых по формуле

                                                                             (5.1)

где τ_lim - предельные касательные напряжения по подошве фундамента;

σ, φ, C - обозначения те же, что в 3.3, они должны быть приняты равными предельным, а на остальных участках должны быть пересчитаны.

5.4 При наличии неровностей на поверхности морского дна или линз грунта с более высокими прочностными характеристиками нормальные контактные напряжения следует определять методами нелинейной теории упругости или теории пластичности.

6 Расчет оснований по деформациям

6.1 Расчет оснований ЛСП гравитационного типа по деформациям производят с целью ограничения абсолютных или относительных перемещений пределами, гарантирующими нормальную эксплуатацию ЛСП в целом или ее отдельных частей и обеспечивающими требуемую надежность и долговечность. При этом прочность и трещиностойкость конструкции подтверждается расчетом с учетом усилий, возникающих при взаимодействии ЛСП с основанием.

При проектировании нескольких близкорасположенных сооружений или вблизи от существующего необходимо определять деформации с учетом их взаимного влияния.

6.2 Расчет по деформациям производят исходя из условия

                                                                                            (6.1)

где S - совместная деформация основания и сооружения (осадка - s, горизонтальное смещение - и, крен - i и др.), определяемая расчетом, м;

S_u - предельное значение совместной деформации основания и сооружения, м.

6.3 Предельные значения совместной деформации устанавливаются соответствующими нормами проектирования сооружений, правилами технической эксплуатации ЛСП и оборудования или техническим заданием на проектирование исходя из необходимости соблюдения:

- технологических требований к деформациям ЛСП, включая требования к нормальной эксплуатации оборудования - для расчетов по второй группе предельных состояний;

- требований к прочности и устойчивости конструкций, включая общую устойчивость ЛСП - для расчетов по первой и второй группам предельных состояний.

6.4 Расчет совместных деформаций системы "сооружение - основание" следует производить с учетом наиболее существенных факторов, определяющих НДС основания и конструкции: статической схемы ЛСП, особенностей ее возведения, неоднородности грунтового основания, пластических и реологических свойств грунтов, возможности их изменения в процессе строительства и эксплуатации ЛСП и т.д.

Рекомендуется использовать апробированные нелинейные модели механики сплошных сред, реализованные численным методом - МКЭ - на основании специализированных программ для ЭВМ, основные классы которых представляют:

- модели нелинейной упругости, в том числе гиперболическая модель;

- упругопластические модели на основе деформационной теории пластичности;

- упругопластические модели на основе моделей пластического течения;

- упруговязкие и вязкопластические модели.

6.5 Для решения отдельных задач взаимодействия ЛСП с грунтом (например, для определения контактных давлений, осадок и др. вопросов) на ранних стадиях проектирования, а также при специальном обосновании допускается использование упрощенных моделей и методов, таких как:

- нелинейные контактные и комбинированные модели;

- модели линейно деформированного полупространства и слоя.

6.6 Деформационные расчеты системы "сооружение - основание" следует производить для условий пространственной задачи. Для ЛСП с соотношением сторон l/b> 3 допускается выполнять расчеты для условий плоской деформации.

При обосновании допускается производить переход от решений в плоской постановке к пространственной, используя соответствующие расчеты на основе линейно деформированных моделей грунта.

6.7 При расчете оснований по деформациям для грунтов всех категорий следует определять конечные (стабилизированные) перемещения, а для глинистых грунтов, при необходимости, величины нестабилизированных перемещений, соответствующие незавершенному процессу деформирования (при коэффициенте степени консолидации ) и перемещения, обусловленные ползучестью грунтов.

6.8 На предварительных стадиях проектирования, а также при соответствующем обосновании основные параметры деформирования ЛСП (осадка, крен, горизонтальное смещение) допускается определять по СНиП 2.02.02-85* [2]:

- конечная осадка - пункты 7.7-7.9;

- нестабилизированная осадка - пункт 7.10;

- крен (наклон) - пункты 7.1-7.13;

- горизонтальное смещение - пункты 7.14-7.16.

6.9 Контактные напряжения (нормальные и касательные), необходимые для расчетов фундаментной части ЛСП_: следует определять с учетом основных факторов и с использованием методов, указанных в 5.2 и 5.4.

При расчете контактных напряжений следует учитывать микрорельеф поверхности грунта, возможность присутствия крупных включений из валунов, вероятность размыва дна под частью подошвы ЛСП, условия цементации контактной зоны и т.п.

7 Условия установки ЛСП

7.1 Требования по взаимодействию ЛСП с грунтовым основанием при установке и снятии зависят от конструкции фундаментной части платформы, условий ее транспортировки, погружения, фиксации на точке, балластировки и дебалластировки и определяются в техническом задании на проектирование. При этом должны быть:

- соблюдены условия установки платформы в проектное положение;

- обеспечена прочность фундаментных конструкций на всех этапах установки;

- исключено разрушение грунтового основания при установке;

- обеспечены отрыв и всплытие ЛСП при снятии с площадки.

7.2 Одним из условий установки платформы в проектное положение является требование погружения в грунт всех элементов фундамента, расположенных ниже подошвы ЛСП: ребристых элементов, штырей - фиксаторов и т.п., что обеспечивается соблюдением условия

                                                                                       (7.1)

где Р - расчетная нагрузка от веса платформы, передаваемая на основание в период установки, МН;

R - суммарное сопротивление задавливанию всех заглубленных элементов фундаментной части платформы, МН.

7.3 Суммарное сопротивление задавливанию R_p определяется при расчетных характеристиках (при доверительной вероятности α= 0,95 и верхнем пределе значений характеристик) грунтового основания - как "наиболее вероятное" значение R_p и при нормативных - как "наивысшее ожидаемое" значение R_p. При этом "наиболее вероятное" значение сопротивления используют для разработки программы установки ЛСП на точку, а "наивысшее ожидаемое" - для определения максимальных запасов балластировки платформы в период ее установки.

7.4 Усилие задавливания заглубленных элементов независимо от их конструкции определяют по результатам контрольных погружений фрагментов на площадке установки платформы или на опытных площадках в аналогичных грунтовых условиях. При этом количество испытаний должно быть не менее 6, а расчетные значения сил сопротивления задавливанию рассчитывают в соответствии с 7.7.

7.5 Методика расчета сил сопротивления задавливанию распространяется на металлические, железобетонные и комбинированные ребристые заглубленные элементы фундаментов плоской и клинообразной формы при соотношении сторон исходя из условия

                                                                                       (7.2)

где h - глубина погружения ребристого элемента, м;

b_p - толщина лобовой поверхности ребристого элемента, м.

7.6 В общем случае суммарную величину сил сопротивления грунта задавливанию ребристых элементов фундамента R_p вычисляют по формуле

                                                                                      (7.3)

где l_h - суммарная длина в плане заглубленных элементов ребристой конструкции высотой h, м;

R_oh - силы сопротивления задавливанию 1 пог. м плоского ребристого элемента на глубину h, МН/м;

R_p - обозначение то же, что в 7.2.

7.7 Величина сил сопротивления задавливанию 1 пог. м плоского ребристого элемента R_oh реализуется в виде суммы контактных напряжений по лобовой поверхности с равнодействующей q_л, МН/м, и по боковой поверхности с равнодействующей q_б, МН/м, (именуемых далее удельными сопротивлениями грунта) и вычисляется по формуле

                                                                          (7.4)

где γ_л - коэффициент надежности по нагрузке по лобовой поверхности ребристого элемента, принимаемый γ_л =1,1;

γ_б - коэффициент надежности по нагрузке по боковой поверхности ребристого элемента, принимаемый γ_б = 1,2 ;

q_л, q_б - удельные сопротивления грунта по лобовой и боковой поверхностям 1 пог. м ребристого элемента, МН/м (см. 7.8, 7.9 и 7.10).

7.8 Удельное сопротивление i-го слоя грунта по лобовой поверхности 1 пог. м ребристого элемента q_л МН/м, вычисляют по формуле

                             (7.5)

где b_p и h обозначения те же, что в 7.2;

γ^,, С- нормативные значения физико-механических характеристик грунта (соответственно удельный вес и удельное сцепление);

δ_л - угол контактного трения по лобовой поверхности, град., вычисляемый по формуле

                                                                                      (7.6)

где φ - нормативное значение угла внутреннего трения грунта, град.;

Δα - параметр, определяющий размер (угол раскрытия) призмы выпора, рад, вычисляемый по формуле

                                                                    (7.7)

где β - угол раскрытия клина (для клинообразного ребристого элемента), рад; для плоского ребристого элемента β = 0 рад;

ψ - угол наклона зоны Ренкина к боковой поверхности ребристого элемента, рад, вычисляемый по формуле

                                                                                (7.8)

φ - нормативное значение угла внутреннего трения грунта, рад.

7.9 Удельное сопротивление грунта по боковой поверхности 1 пог. м плоского ребристого элемента, заглубляемого в многослойное основание , МН/м, вычисляют по формуле

                                           (7.9)

где n - количество слоев грунта многослойного основания;

 - нормативные значения физико-механических характеристик i-го слоя грунта основания;

Z_i - координата середины эпюры нормального давления i-го слоя грунта, м;

h_i - толщина (мощность) i-го слоя грунта, м;

λ_oh,i - горизонтальная составляющая коэффициента бокового давления покоя для i-го слоя грунта, вычисляемая по формуле

                                                                                  (7.10)

где μ_i - коэффициент Пуассона для i-го слоя грунта;

K_m,i - коэффициент условий работы боковой поверхности плоского ребристого элемента для i-го слоя грунта, принимаемый согласно данным таблицы 1.

Таблица 1 - Значения коэффициента K_m,i

7.10 Удельное сопротивление грунта по боковой поверхности 1 пог. м клинообразного ребристого элемента, заглубляемого в многослойное основание , МН/м, вычисляют по формуле

                            (7.11)

где  - средний по глубине задавливания угол контактного трения для многослойного основания, град., вычисляемый по формуле

                                                                                 (7.12)

σ_n,i - горизонтальное давление i-го слоя грунта на боковую поверхность клинообразного ребристого элемента, МПа;

h_i, φ_i, C_i - обозначения те же, что в 7.9;

β - угол раскрытия клина, град.

7.11. Горизонтальное давление i-го слоя грунта на боковую поверхность клинообразного ребристого элемента, заглубляемого в многослойное основание σ_n,i, МПа, вычисляют по формуле

                                                  (7.13)

где  - обозначение то же, что в 7.9;

h_z,i - глубина погружения середины i-го слоя от поверхности грунта, м;

K_o,i - начальный коэффициент горизонтального отпора i-го слоя грунта на глубине h_z,i, вычисляемый в соответствии со СНиП 2.02.03-85 [7]. по формуле

                                                                                   (7.14)

где Ki - коэффициент пропорциональности для i-го слоя грунта и принимаемый по СНиП 2.02.03-85 (таблица 1 приложения 1) [7].;

U_i - горизонтальное перемещение i-го слоя грунта, м, на глубине h_z,i, вычисляемое по формуле

                                                                      (7.15)

где H^кл - полная высота наклонной поверхности клинообразного ребристого элемента, м;

β - обозначение то же, что в 7.11;

σ_пр,i - предельное горизонтальное давление i-го слоя грунта на боковую поверхность клинообразного ребристого элемента на глубине h_z,i, МПа, определяемое в соответствии со СНиП 2.06.07-87 [6];

m - показатель степени, принимаемый:

для песчаных грунтов - m = 2,0;

для глинистых грунтов - m = 2,5.

7.12 Усилие задавливания для заглубленных элементов фундамента плоской и клинообразной формы с соотношением сторон  допускается определять с использованием методов теории предельного равновесия.

7.13 Усилие задавливания штырей-фиксаторов определяется по рекомендациям для расчета несущей способности свай с открытым нижним концом согласно СНиП 2.02.03-85 [7].

Библиография