15.4. МЕТОДЫ РАСЧЕТОВ (ч.2)

Для колодцев, имеющих очертания в плане, отличные от окружности, при определении удельной силы трения грунта по боковой поверхности стен колодца в период погружения условный радиус принимается равным расстоянию от оси колодца до наиболее удаленной точки наружной поверхности (рис. 15.14).

Расчетное значение силы трения грунта по боковой поверхности стен колодца при его погружении определяется выражением

,

(15.14)

где u — наружный периметр колодца, м; t₀, t₁, …, t_n — удельные силы трения, соответствующие промежуткам деления высоты погружения колодца h и определяемые по формуле (15.13);  глубина погружения колодца, м; n — число промежутков деления Н_w.

При расчете колодца на всплытие сила трения грунта по боковой поверхности стен колодца T₁ принимается равной половине силы T₂, определяемой формулой (15.14), т.е.

(15.15)

При использовании анкеров в качестве пригрузки для удержания колодца против всплытия их несущую способность необходимо определять по результатам опытных работ и расчетам и по предельным состояниям конструкции анкеров совместно с грунтами основания. Пригрузка колодцев при их погружении применяется при соответствующем технико-экономическом обосновании и может осуществляться грузами или с помощью домкратов и анкерных устройств.

Сопротивление грунта под ножом при погружении колодца F_u определяется по формуле

(15.16)

где А_b — площадь подошвы ножа, м²; p_u — предельная нагрузка на основание, Н/м², определяемая в зависимости от относительного заглубления ножа в грунт h/b (здесь h — глубина погружения ножа в грунт, отсчитываемая от уровня грунта в колодце; b — ширина банкетки).

Для начального периода погружения при 0 ≤ h/b ≤ 0,5

(15.17)

где А₀, В₀, C₀ — коэффициенты, являющиеся функцией угла внутреннего трения φ и определяемые по табл. 15.2; q_g — вертикальное равномерно распределенное давление грунта, расположенного выше банкетки ножа опускного колодца, Н/м²; γ — удельный вес грунта, расположенного ниже банкетки опускного колодца, Н/м³.

ТАБЛИЦА 15.2. ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ A₀, B₀, С₀

При погружении ножа в грунт на глубину, когда 0,5 ≤ h/b ≤ 1,5,

(15.18)

где А_nh — коэффициент, зависящий от угла внутреннего трения грунта и относительного заглубления банкетки ножа (определяется по табл. 15.3).

Расчетное сопротивление грунта под днищем колодца определяется в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83.

ТАБЛИЦА 15.3. ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА А_nh

Нагрузки и воздействия, возникающие в условиях эксплуатации колодцев, и соответствующие им коэффициенты надежности по нагрузке должны приниматься по табл. 15.4.

ТАБЛИЦА 15.4. КОЭФФИЦИЕНТЫ НАДЕЖНОСТИ ПО НАГРУЗКАМ НА ПЕРИОД ЭКСПЛУАТАЦИИ

Примечание. То же, что и к табл. 15.1.

Расчетное значение основного давления грунта p_g на стены колодца в глинистых грунтах следует определять как давление грунта в состоянии покоя по формуле

,

(15.19)

где γ_ih_i — удельный вес и высота i-го слоя грунта; q — вертикальная равномерно распределенная нагрузка; K_h — коэффициент горизонтальной составляющей давления покоя;

(15.20)

здесь μ — коэффициент бокового давления грунта (при отсутствии данных значение и допускается принимать: для суглинков 0,5; для глин 0,7).

Коэффициент неравномерности давления грунта на стены колодца по его периметру в период эксплуатации определяется выражением

(15.21)

значение K_u следует принимать не менее 1,1.

Давления грунта при сейсмических воздействиях q_sr и q_s вычисляются по формулам:

для круглого колодца

(15.22)

для прямоугольного колодца

(15.23)

где К_s — коэффициент сейсмичности, принимаемый 0,025 при 7 баллах, 0,05 при 8 баллах и 0,1 при 9 баллах; β — полярный угол (рис. 15.15).

Нагрузка на стены колодца от грунта при сейсмическом воздействии может быть с любой стороны, при этом с противоположной стороны возникает сопротивление грунта (отпор), эпюра которого, как правило, принимается симметричной нагрузке.

Расчеты конструкций колодцев и их оснований должны производиться по первой (на прочность, несущую способность) и второй (по деформациям) группам предельных состояний. Расчет производится на наиболее невыгодные сочетания нагрузок как для условий строительства, так и для условий эксплуатации.

Для условий строительства колодцев должны выполняться следующие расчеты:

• – по схемам, учитывающим наличие только наружных стен, прочность колодца или первого яруса при снятии с временного основания, погружение колодца; прочность стен на конечной стадии опускания; по результатам расчетов устанавливается необходимость устройства перегородок или распорок;
• – по схемам, учитывающим наличие наружных стен и днища, прочность днища, всплытие колодца, устойчивость колодца на сдвиг и опрокидывание (при разработке односторонних выемок, если они предусматриваются в ППР).

Железобетонные конструкции колодцев рассчитываются в соответствии с требованиями СНиП II-21-75 с учетом следующего дополнительного условия: минимальный процент армирования наружных стен круглых колодцев (горизонтальная рабочая арматура), сооружаемых в один ярус, принимается на участке от банкетки до половины высоты колодца 0,1, на остальном участке высоты до верха колодца 0,05; колодцев, сооружаемых в два яруса и более: для первого яруса 0,1; для последующих ярусов 0,05.