Нагрузки на подземные сооружения

03.12.2016

Нагрузки и воздействия на основание и конструкции подземных и заглубленных сооружений должны устанавливаться расчетом, исходя из совместной работы конструкций сооружения и основания.
При проектировании следует учитывать нагрузки и воздействия, возникающие на всех стадиях возведения и эксплуатации подземного сооружения.
К постоянным нагрузкам, учитываемым при проектировании, относятся: вес строительных конструкций подземного сооружения и надземных зданий или сооружений, опирающихся на него или передающих нагрузку через грунт; давление грунтового массива, вмещающего сооружение, и подземных вод при установившейся фильтрации; усилия натяжения постоянных анкеров, распорные усилия и пр.
К временным длительным нагрузкам и воздействиям относятся: вес стационарного оборудования подземных сооружений и другие полезные нагрузки; давление жидкостей и газов в резервуарах и трубопроводах; давление подземных вод при неустановившемся режиме фильтрации; нагрузки от складируемых на поверхности грунта материалов; температурные технологические воздействия; усилия натяжения временных анкеров; нагрузки, обусловленные изменением влажности, усадкой и ползучестью материалов и пр.
К кратковременным нагрузкам и воздействиям относятся: дополнительное давление грунтов, вызванное подвижными нагрузками, расположенными на поверхности грунта; температурные климатические воздействия и пр.
К особым нагрузкам и воздействиям относятся: сейсмические воздействия; динамические воздействия от эксплуатируемых линий метрополитена, транспортных сооружений или промышленных объектов; взрывные воздействия; воздействия, обусловленные деформациями основания при набухании и морозном пучении грунтов, и др.
В основные сочетания включают постоянные длительные и кратковременные нагрузки.
В особые сочетания, кроме постоянных, длительных и кратковременных нагрузок, включают одну из особых нагрузок.
Включенные в сочетания временные нагрузки умножают на коэффициент сочетаний ? < 1, численные значения которых зависят от количества временных нагрузок, действующих одновременно.
Расчетные нагрузки вычисляют обычно путем умножения их нормативных значений на коэффициенты надежности по нагрузке ?f, учитывающие возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную сторону.
При проектировании промышленно-гражданских сооружений для всех нагрузок можно принимать коэффициенты надежности по нагрузке ?f = 1,1, если увеличение нагрузки ухудшает условия работы конструкций, и ?f = 0,9, если уменьшение нагрузки ухудшает их. При расчете по второй группе предельных состояний коэффициенты надежности по нагрузке принимают равными единице.
Значения характеристик грунтов природного (ненарушенного) сложения следует устанавливать, как правило, на основе их непосредственного испытании в полевых или лабораторных условиях и статистической обработки результатов испытаний.
Значения характеристик грунтов:
- нормативные - ?n, ?n и сn;
- для расчетов конструкций оснований по первой группе предельных состояний - ?I, ?I, и сI;
- то же по второй группе предельных состояний - ?II, ?II и сII.
При отсутствии непосредственных испытаний грунта допускается принимать нормативные значения удельного сцепления с, угла внутреннего трения ? и модуля деформации E по табл. 1-3 прил. 3, а нормативные значения удельного веса грунта ?II равными 18 кН/м3 (1,8 тс/м3).
Расчетные значения характеристик грунта ненарушенного сложения в этом случае принимаются следующими:

где ?? - коэффициент надежности по грунту, принимается равным 1,1 для песчаных и 1,15 для пылевато-глинистых грунтов.
Значения характеристик грунтов засыпки (?', ?' и с'), уплотненных согласно нормативным документам с коэффициентом уплотнения ky не менее 0,95 от их плотности в природном сложении, допускается устанавливать по характеристикам тех же грунтов в природном залегании. Соотношения между характеристиками грунтов засыпки и грунтов природного сложения принимаются следующие:

Для сооружений с глубиной заложения 3 м и менее предельные значения удельного сцепления грунта засыпки с'I следует принимать не более 5 кПа (0,5 тс/м2), а с'II не более 7 кПа (0,7 тс/м2). Для сооружений высотой менее 1,5 м с'I следует принимать равным нулю.