7.3. Применение удерживающих конструкций (ч. 4)
Расчет заанкеренных противооползневых свайных конструкций по предложенной схеме рекомендуется выполнять в следующем порядке. Задаваясь рабочими параметрами грунтового анкера, опытным путем определяют его несущую способность на выдергивание и его деформативность (податливость) ∆. Разрабатывают план свай в удерживающей конструкции — задаются числом рядов свай n и шагом их в ряду b. Затем, принимая заглубление сваи в устойчивые нескальные грунты h1 = 2÷2,5 м (в скальные — 0,5—1 м) и принимая у2 = ∆, по формуле (7.16) находят реактивное усилие в голове одной сваи А. Далее, определив по формулам (7.15) усилия HO и М O, в соответствии с методикой, изложенной в работе [90] выполняют проверку достаточности принятой величины заглубления сваи h1. Если при принятом заглублении h1 не обеспечивается устойчивость сваи, то значение h1 несколько увеличивают и расчет повторяют. Рекомендуется окончательно принимать значение заглубления сваи в нескальные грунты не менее 2 м, а в скальные — 0,5 м.
Определив необходимое значение заглубления h1, в соответствии с рис. 7,9, б и в строят эпюры изгибающих моментов и перерезывающих сил в верхней части сваи (выше поверхности скольжения) и в соответствии с расчетной схемой, представленной на рис. 7.7, б — в нижней части сваи.
Значения изгибающих моментов и перерезывающих сил выше поверхности скольжения (см. рис. 7.9, б, в) определяют по формулам:
(7.17)
(7.18)Расчет усилий в нижней части сваи, расположенной ниже поверхности скольжения, производят по методике расчета пор глубокого заложения [94, 90].
Шаг анкерных устройств t, измеренный вдоль оси конструкции, определяют в соответствии с приведенной ниже формулой:
,(7.19)где α — угол наклона анкера к вертикальной оси (см. рис. 7.8).
С помощью описанной методики расчета противооползневые анкерные свайные конструкции запроектированы на нескольких объектах автодороги Симферополь — Ялта — Севастополь.
В последнее время стали применяться подпорные стены из буронабивных свай для ограждения котлованов, для устройства террас при перепаде отметок территории, для защиты фундаментов существующих зданий при выполнении реконструкции и для укрепления неустойчивых откосов.
Для удержания стенок разбуриваемых под сваи скважин от обрушения грунта применяют глинистый раствор или обсадные трубы. Сваи армируют цилиндрическими каркасами; продольные стержни имеют разную длину (в соответствии с эпюрой изгибающих моментов).
На Пышминском песчаном карьере для укрепления откоса была внедрена анкерная подпорная стенка из буронабивных свай диаметром 800 мм с шагом 6 м. При бетонировании в сваи устанавливали металлические стойки, к которым приваривали панели-оболочки, воспринимающие давление грунта. Для разгрузки основной конструкции подпорной стенки устраивали анкерные буронабивные сваи диаметром 800 мм, которые соединяли с основной конструкцией стенки железобетонными тяжами (рис. 7.10). Анкерные сваи были сделаны на различную глубину.
Применение буронабивных свай в сочетании с ограждающими криволинейными тонкостенными оболочками при реконструкции и строительстве Пышминского песчаного карьера, фабрик №4—5, щебеночного завода и других объектов в г. Асбесте позволили сократить расход бетона в 4—8 раз, арматурной стали в 4—6 раз также снизить трудоемкость работ в 5 раз и более.