Расчет и проектирование подпорных сооружений

Н. С. Соколов




        РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОДПОРНЫХ СООРУЖЕНИЙ


Учебное пособие















Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2023

УДК 624.1
ББК 38.58
    С59


Рецензенты:
к. т. н., доцент кафедры СКиВ ФГБОУ «Поволжский государственный технологический университет» (г. Йошкар-Ола) В. Е. Глушков;
к. т. н., доцент кафедры строительных технологий
ФГБОУ ВО «ЧГУ им. И. Н. Ульянова» А. Н. Плотников





      Соколов, Н. С.
С59 Расчет и проектирование подпорных сооружений : учебное пособие / Н. С. Соколов. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2023. - 440 с. : ил., табл.
         ISBN 978-5-9729-1461-6

         Содержит основы геотехнических расчетов и проектирования заглубленных строительных конструкций. Приведены номенклатура подземных сооружений, методы расчетов оползневых откосов, методы расчетов и проектирования удерживающих конструкций, в том числе грунтовых анкеров различных типов и конструкций.
         Для студентов строительных специальностей. Может быть полезно аспирантам и инженерам-строителям.


УДК 624.1
ББК 38.58








ISBN 978-5-9729-1461-6 © Соколов Н. С., 2023

                     © Издательство «Инфра-Инженерия», 2023
                     © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2023

        ПРЕДИСЛОВИЕ


    В современных реалиях строительство в большинстве случаях приурочено к территориям, ранее считавшимся сложными для освоения и даже непригодными, с наличием пересеченных строительных площадок и перемеживаю-щихся слабых инженерно-геологических элементов в толще основания.
    Использование заглубленных железобетонных строительных конструкций в качестве несущих элементов фундаментов, а также ограждений котлованов с целью обеспечения устойчивости их стенок и в качестве упора грунтов оползневых склонов и набережных позволило существенно увеличивать надежность возведения объектов, одновременно существенно сокращая сроки возведения зданий и сооружений.
    Важность изучения проблем фундаментостроения в части проектирования и строительства подпорных сооружений при подготовке инженеров-строителей очевидна. В геотехническом проектировании оснований и фундаментов принимают участие десятки тысяч специалистов, а с учетом многопрофильности труда проектировщика -значительно больше. Много инженеров заняты в инженерных изысканиях для строительства, на работах, связанных с инженерной подготовкой оснований, строительством фундаментов, подземных и заглубленных сооружений. Наконец, каждый инженер-строитель независимо от профиля его деятельности должен отчетливо представлять себе взаимосвязь сооружений и оснований, уметь надежно оценивать их взаимное влияние друг на друга.

3

        1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

    Настоящее учебное пособие разработано на проектирование оснований фундаментов вновь строящихся и реконструируемых зданий и сооружений в котлованах, траншеях и открытых выработках.
    Примечание. Далее вместо термина «здания и сооружения» используется термин «сооружения», в число которых входят также подземные сооружения.
    Настоящее учебное пособие устанавливает основные геотехнические требования и распространяется на проектирование армированных грунтоцементных конструкций, выполняемых в грунте по методу струйной цементации и глубинного перемешивания при строительстве и реконструкции зданий и сооружений в талых грунтах.
    Учебное пособие не распространяется на проектирование конструкций в грунте, изготавливаемых с помощью инъекционных технологий с применением цементов и микроцементов, а также иных вяжущих материалов.

4

        2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

     В настоящем учебном пособии (своде правил [100, 103]) ниже приведены стандарты, СНиПы, Своды Правил:
    1.    ВСН 189-78. Инструкция по проектированию и производству работ по искусственному замораживанию грунтов при строительстве метрополитенов и тоннелей.
    2.    ВСН 506-88. Проектирование и устройство грунтовых анкеров.
    3.    ГОСТ 380-71. Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки и общие технические требования.
    4.    ГОСТ 977-75. Отливки стальные. Общие технические условия.
    5.    ГОСТ 4543-71. Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия.
    6.    ГОСТ 5180-2015. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик.
    7.    ГОСТ 5686-2012. Грунты. Методы полевых испытаний сваями.
    8.    ГОСТ 5781-82. Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия.
    9.    ГОСТ 7473-2010. Межгосударственный стандарт. Смеси бетонные. Технические условия.
    10.    ГОСТ 8731-74. Трубы стальные бесшовные горяче-деформированные. Технические требования.
    11.    ГОСТ 8732-78. Трубы стальные бесшовные горяче-деформированные. Сортамент.
    12.    ГОСТ 8733-74. Трубы стальные бесшовные холодно-деформированные и теплодеформированные. Технические требования.
    13.    ГОСТ 8734-75. Трубы стальные бесшовные холодно-деформированные. Сортамент.
    14.    ГОСТ 8829-2018. Изделия строительные железобетонные и бетонные заводского изготовления. Методы испы

5

таний нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости.
    15.     ГОСТ 9463-2016. Лесоматериалы круглые хвойных пород. Технические условия.
    16.     ГОСТ 10180-2012. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам.
    17.     ГОСТ 10704-91. Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент.
    18.    ГОСТ 12071-2014 Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов.
    19.    ГОСТ 12248-2010. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемост.
    20.     ГОСТ 12536-2014. Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроаг-регатного состава.
    21.     ГОСТ 12374-74. Грунты. Метод полевого испытания статическими нагрузками.
    22.     ГОСТ 13579-78 «Блоки бетонные для стен подвалов».
    23.     ГОСТ 14231-88. Смолы карбамидо-формальдегид-ные. Технические условия.
    24.    ГОСТ 18105-2010. Бетоны. Правила контроля и оценки прочности.
    25.     ГОСТ 18599-2001 «Трубы напорные из полиэтилена. Технические условия».
    26.    ГОСТ 19804.6-83 «Сваи полые круглого сечения и сваи-оболочки железобетонные составные с напрягаемой арматурой. Конструкция и размеры».
    27.    ГОСТ 19804-2012 «Сваи железобетонные заводского изготовления Общие технические условия».
    28.     ГОСТ 19912-2012. Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием.
    29.     ГОСТ 19032-82. Трубки из поливинилхлоридного пластиката. Технические условия.

6

    30.     ГОСТ 20276-2012. Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости.
    31.     ГОСТ 20522-2012. Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний.
    32.     ГОСТ 21153.2-84. Породы горные. Методы определения предела прочности при одноосном сжатии.
    33.     ГОСТ 22689-2014. Трубы и фасонные части из полиэтилена для систем внутренней канализации. Технические условия.
    34.     ГОСТ 22733-2016 Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности.
    35.     ГОСТ 23009-78 «Конструкции и изделия бетонные и железобетонные сборные».
    36.     ГОСТ 23161-2012. Метод лабораторного определения характеристик просадочности.
    37.     ГОСТ 23278-2014. Грунты. Методы полевых испытаний проницаемости.
    38.     ГОСТ 23740-2016. Грунты. Методы определения содержания органических веществ.
    39.     ГОСТ 24452-80 Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона.
    40.     ГОСТ 24846-2012. Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений.
    41.     ГОСТ 24847-2017. Грунты. Методы определения глубины сезонного промерзания.
    42.   ГОСТ 25100-2011. Грунты. Классификация.
    43.     ГОСТ 25584-2016. Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации.
    44.     ГОСТ 26633-2015. Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия.
    45.     ГОСТ 27751-2014. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения.

7

    46.     ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций.
    47.     ГОСТ 28985-91 Породы горные. Метод определения деформационных характеристик при одноосном сжатии.
    48.     ГОСТ 30416-2012. Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения.
    49.     ГОСТ 30672-2012. Грунты. Полевые испытания. Общие положения.
    50.     ГОСТ 31937-2011. Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния.
    51.     ГОСТ Р 53629-2009 Шпунт и шпунт-сваи из стальных холодногнутых профилей. Технические условия.
    52.     ГОСТ Р 56353-2015 Грунты. Методы лабораторного определения динамических свойств дисперсных грунтов.
    53.     ГОСТ Р 57355-2016/EN 1537:2014. Анкеры грунтовые. Правила производства работ. Ground anchors. Rules of execution of works.
    54.     Рекомендация по ускоренному замачиванию опытных котлованов в просадочных грунтах.
    55.     Руководство по лабораторному определению деформационных и прочностных характеристик просадочных грунтов.
    56.     СП 14.13330.2018. «СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах».
    57.     СП 15.13330.2012. «СНиП II-22-81* Каменные и армокаменные конструкции» (с изменениями N1, N2, N3).
    58.     СП 16.13330.2017. «СНиП II-23-81* Стальные конструкции» (с изменением N1).
    59.     СП 20.13330.2016. «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия» (с изменениями N1, N2).

8

    60.     СП 21.13330.2012. «СНиП 2.01.09-91 Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах» (с изменением N 1).
    61.     СП 22.13330.2016. «СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений.
    62.     СП 23.13330.2011. Основания гидротехнических сооружений.
    63.     СП 24.13330.2011. «СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты» (с изменениями N 1, N 2, N 3).
    64.     СП 25.13330.2012. «СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах» (с изменениями N1, N2, N3).
    65.     СП 26.13330.2012. «СНиП 2.02.05-87 Фундаменты машин с динамическими нагрузками» (с изменением N1).
    66.     СП 28.13330.2017. «СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии» (с изменением N1).
    67.     СП 31.13330.2012. «СНиП 2.04.02-84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» (с изменениями N1, N2, N3, N4).
    68.     СП 32.13330.2018. «СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения».
    69.     СП 35.13330.2011. «СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы» (с изменением N1). Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84.
    70.     СП 38.13330.2018. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов).
    71.     СП 40.13330.2012. «СНиП 2.06.06-85. Плотины бетонные и железобетонные».
    72.     СП 41.13330.2012. «Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.06.08-87».

9

    73.      СП 45.13330.2012. «Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87».
    74.      СП 45.13330.2017. «СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты» (с изменением N1).
    75.      СП 47.13330.2012. «СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения».
    76.      СП 47.13330.2016. «СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения».
    77.      СП 48.13330.2011. «СНиП 12-01-2004 Организация строительства» (с изменением N1).
    78.      СП 58.13330.2019. «Гидротехнические сооружения. Основные положения».
    79.      СП 63.13330.2018. «СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения».
    80.      СП 70.13330.2012. «СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции» (с изменениями N1, N3)».
    81.      СП 71.13330.2017. «СНиП 3.04.01-87 Изоляционные и отделочные покрытия» (с изменением N1).
    82.      СП 72.133330.2016* «СНиП 3.04.03-85 Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии».
    83.      СП 91.13330.2012. «СНиП II-94-80 Подземные горные выработки».
    84.      СП 100.13330.2016. «СНиП 2.06.03-85 Мелиоративные системы и сооружения» (с изменением N1).
    85.      СП 102.13330.2012. «СНиП 2.06.09-84 Туннели гидротехнические».
    86.      СП 103.13330.2012. «СНиП 2.06.14-85 Защита горных выработок от подземных и поверхностных вод».
    87.      СП 116.13330.2012. «СНиП 22-02-2003 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения».

10