- •Предисловие
- •Содержание
- •Свод правил основания гидротехнических сооружений
- •1 Область применения
- •2 Нормативные ссылки
- •3 Термины и определения
- •4 Общие положения
- •5 Классификация грунтов и их физико-механические характеристики Общие положения
- •Характеристики нескальных грунтов
- •Характеристики скальных грунтов
- •6 Инженерно-геологическая и расчетная схематизация оснований
- •7 Расчеты устойчивости (несущей способности) оснований Основные положения
- •Расчет устойчивости сооружений на нескальных основаниях
- •Расчет устойчивости сооружений на скальных основаниях
- •8 Фильтрационные расчеты основания
- •9 Расчет местной прочности скальных оснований
- •10 Определение напряжений
- •11 Расчет оснований по деформациям
- •12 Контроль качества подготовки оснований гтс Основные положения
- •Контроль качества подготовки оснований, сложенных нескальными грунтами
- •Контроль качества подготовки оснований, сложенных скальными грунтами
- •Контроль строительного водопонижения
- •Контроль качества работ по укреплению оснований
- •13 Наблюдения за поведением оснований в процессе эксплуатации Цели и задачи наблюдений за поведением оснований
- •Контрольно-измерительная аппаратура
- •Режим наблюдений за поведением оснований в процессе эксплуатации гтс
- •Методы наблюдений за поведением оснований
- •14 Инженерные мероприятия по обеспечению надежности оснований Обеспечение сопряжения сооружения с основанием
- •Закрепление и уплотнение грунтов оснований
- •Приложение а (рекомендуемое) Классификация массивов грунтов
- •Приложение в (обязательное) Определение модулей деформации оснований для расчета перемещений сооружений
- •Приложение г (обязательное) Расчет устойчивости сооружений на сдвиг по поверхности неоднородного основания
- •Приложение д (рекомендуемое) Расчет устойчивости сооружений при сдвиге с поворотом в плане
- •Приложение е (рекомендуемое) Расчет устойчивости сооружений на нескальных основаниях по схемам глубинного и смешанного сдвигов
- •Приложение ж (рекомендуемое) Определение контактных напряжений методом внецентренного сжатия
- •Приложение и (рекомендуемое) Определение контактных напряжений для сооружений на однородных песчаных основаниях методом экспериментальных эпюр
- •Приложение к (обязательное) Определение осадки основания методом послойного суммирования
- •Приложение л (рекомендуемое) Определение осадки основания при среднем давлении под подошвой сооружения, превышающем расчетное сопротивление грунта
- •Приложение м (рекомендуемое) Определение степени первичной консолидации грунта
- •Приложение н (рекомендуемое) Определение конечных горизонтальных перемещений гравитационных сооружений с горизонтальной подошвой на нескальных основаниях
- •Приложение п (справочное) Основные буквенные обозначения Коэффициенты надежности, условий работы и сочетания нагрузок
- •Характеристики грунтов
- •Нагрузки, напряжения, сопротивления
- •Деформации оснований и сооружений
- •Геометрические характеристики
- •Библиография
9 Расчет местной прочности скальных оснований
9.1 Расчет местной прочности скальных оснований гидротехнических сооружений следует производить:
для установления необходимости разработки мероприятий, предотвращающих возможное нарушение противофильтрационных устройств;
для учета при разработке мероприятий по повышению прочности и устойчивости сооружений;
для учета достижения предела местной прочности при расчетах напряженно-деформированного состояния системы «сооружение-основание».
Расчет местной прочности следует производить для оснований сооружений I и II классов по предельным состояниям второй группы при основном сочетании нагрузок. При этом значения коэффициентов gn и glc принимают равными единице (gn = glc = 1). Коэффициент gс принимается равным 0,95.
Деформационные характеристики основания определяются в соответствии с указаниями 5.3.
9.2 Проверку местной прочности скальных оснований следует производить по расчетным площадкам:
а) совпадающим с плоскостями, приуроченными к трещинам в массиве;
б) совпадающим с плоскостью, приуроченной к контакту «сооружение-основание» и к контактам скальной породы с укрепительными конструкциями в основании (шпонками, зубьями, решетками и т.д.);
в) не совпадающим с плоскостями, приуроченными к трещинам и к контакту «сооружение-основание».
9.3 Критериями обеспечения местной прочности по площадкам, указанным во втором и третьем абзацах 9.2 б, в, являются условия
sj > Rt,m,II; (22)
(23)
где qj - отношение предельных касательных напряжений на расчетной площадке к эксплуатационным;
sj, tj - соответственно нормальное и касательное напряжения на расчетной площадке, приуроченной к плоскости трещины (контакта), от нормативных нагрузок в расчетном сочетании;
s1, s3 - соответственно максимальное и минимальное главные напряжения от тех же нагрузок;
bj - острый угол между расчетной площадкой, приуроченной к трещине (контакту), и направлением главного напряжения s1;
tgφj,II, cj,II - расчетные характеристики для расчетных площадок, приуроченных к трещинам (контакту);
Rt,m,II - расчетное значение предела прочности массива скального грунта на одноосное растяжение, определяемое в соответствии с требованиями 5.35.
9.4 Критериями обеспечения местной прочности по площадкам, указанным в последнем абзаце 9.2 в, являются условия
s3 > Rt,m,II; (24)
(25)
где tgφm,II, cm,II - расчетные характеристики для расчетных площадок, не приуроченных к трещинам и контакту «сооружение-основание».
9.5 Условия (22) и (24) при оценках возможности разуплотнения массива следует проверять во всех указанных в 9.1 случаях, а условия (23) и (25) при оценках возможности пластических деформаций - в этих же случаях, но только при s3 < 0.
Условия (23) и (25) следует проверять лишь для учета нарушений прочности основания при расчетах его напряженно-деформированного состояния и при разработке мероприятий по повышению прочности и устойчивости сооружения.
При оценке надежности противофильтрационных устройств проверка выполнения условия формулы (22) (если s3 < 0) при оценке разуплотнения основания для площадок, совпадающих с плоскостью завес, не производится.
При невыполнении приведенных выше критериев местной прочности необходимо определить очертания зон разуплотнения и пластических деформаций.
Зона разуплотнения не должна пересекать цементационную завесу и дренаж. В противном случае должны быть выполнены фильтрационные расчеты в соответствии с указаниями раздела 8 в нелинейной постановке с учетом измененного фильтрационного режима.
Зона пластических деформаций не должна охватывать более 1/3 подошвы сооружения или потенциально опасной расчетной поверхности сдвига.
9.6 При определении напряжений sj, tj, s1, s3 в формулах (22) - (25) следует применять вычислительные и экспериментальные методы механики сплошной среды и геомеханики.
Допускается рассматривать основание совместно с сооружением как систему линейно-деформируемых тел, на контакте между которыми выполняются условия равновесия и равенства перемещений.
При обосновании допускается схематизация системы «сооружение-основание», позволяющая решать плоскую задачу теории упругости применительно к одному или нескольким плоским сечениям. При этом поверхность основания может быть принята плоской, а тело основания - как однородным, так и состоящим из некоторого числа однородных областей либо имеющим непрерывно изменяющиеся характеристики. При необходимости следует учитывать естественный рельеф поверхности основания, пространственный характер работы системы «сооружение-основание», а также детализировать распределение механических характеристик основания.
Рекомендуется в надлежащих случаях при определении напряженного состояния основания учитывать возможную анизотропию его свойств.
Если при определении напряжений в некоторых областях основания одно или несколько из условий, определенных по формулам (22) - (25), не выполняется, то следует производить уточнение решения задачи. Такое уточнение следует выполнять с использованием нелинейной зависимости между напряжениями и деформациями или путем изменения геометрии сечения за счет исключения из рассмотрения указанных областей.