ВРЕМЕННАЯ
ИНСТРУКЦИЯ

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
СТЕН СООРУЖЕНИЙ
И ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫХ
ЗАВЕС, УСТРАИВАЕМЫХ
СПОСОБОМ
«СТЕНА В ГРУНТЕ»

СН 477-75

Утверждена
Государственным комитетом Совета
Министров СССР
по делам строительства
17 октября 1975 г.

Москва Стройиздат 1976

Временнаяинструкция по проектированию стен сооружений и противофильтрационных завес,устраиваемых способом «стена в грунте» (СН 477-75) разработана НИИОСП им. ГерсевановаГосстроя СССР, ВНИИГС и институтом «Фундаментпроект» Минмонтажспецстроя СССР,институтом «Гидроспецпроект» Всесоюзного объединения «Гидроспецстрой» сучастием ВНИИГ им. Веденеева Минэнерго СССР, НИИСК Госстроя СССР, ЦНИИСМинтрансстроя, НИИСП Госстроя УССР и проектно-изыскательской конторы«Укрспецстройпроект» треста «Укргидроспецфундаментстрой» МинмонтажспецстрояУССР.

Редакторы - инж. Л. Е Темкин (Госстрой СССР), кандидатытехн. наук Б. С. Федоров, А.С. Снарский иинж. А.А. Арсеньев (НИИОСП им.Герсеванова Госстроя СССР) и канд. техн. наук В.Ф. Раюк (ВНИИГС Минмонтажспецстроя СССР).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Требования настоящей Инструкциидолжны выполняться при проектировании подземных и заглубленных в грунт стен сооружений,а также противофильтрационных завес, устраиваемых способом «стена в грунте».

1.2. Проектирование стен ипротивофильтрационных завес, устраиваемых способом «стена в грунте»,допускается для сооружений и зданий, возводимых на площадках с любыми геологическимии гидрогеологическими условиями, за исключением площадок с геологическинеустойчивыми условиями (карст, оползни и т.п.), также когда основания сложеныкрупнообломочными грунтами с незаполненными пустотами между зернами грунта либосложены илами текучей консистенции.

1.3. Стены ипротивофильтрационные завесы, устраиваемые способом «стена в грунте», наиболеерационально предусматривать для строительства:

в сложныхгидрогеологических условиях и при высоком уровне грунтовых вод, причем наиболееэффективно в водонасыщенных грунтах при возможности заглубления стены вводоупорный слой;

подземныхпомещений и ограждений котлованов в городских условиях вблизи существующихзданий, сооружений, коммуникаций, а также подземных сооружений на территориибульваров, скверов, широких улиц и т. д.;

на свободных территориях при необходимостиограждения больших котлованов.

1.4. Применение стен и противофильтрационных завес,выполняемых в соответствии с требованиями настоящей Инструкции, допускаетсяпредусматривать в проектах:

сооружений и зданийпромышленных предприятий и объектов гражданского назначения (подземные этажи ифундаменты производственных, общественных и жилых зданий, скиповые ямы,установки непрерывной разливки стали, колодцы для дробильных цехов игорно-обогатительных предприятий, бункерные ямы, подземные технологическиегалереи, подземные гаражи и помещения другого назначения);

транспортныхсооружений (подземные переходы и переезды под улицами и дорогами, станции итуннели метрополитенов мелкого заложения, подземные автомагистрали);

гидротехническихсооружений (водозаборы и насосные станции, противофильтрационные завесы плотини дамб, сухие доки, шлюзы, набережные, причальные стены и др.);

защитыкотлованов и карьеров от притока подземных вод.

При этомприменение стен и противофильтрационных завес, устраиваемых способом «стена вгрунте», должно быть обосновано технико-экономическими расчетами путемсравнения: стен со стенами подземных сооружений, устраиваемых в открытыхкотлованах, в том числе с использованием шпунтовых ограждений, с применениемопускных колодцев и другими способами, а противофильтрационных завес - сзавесами других конструкций и другими средствами защиты от притока подземныхвод.

1.5.Инженерно-геологические изыскания, необходимые для проектирования стен сооруженийи противофильтрационных завес, устраиваемых способом «стена в грунте», должныпроизводиться в соответствии с общими требованиями главы СНиП по инженернымизысканиям для строительства; при этом в отчетных материалах изысканий должнысодержаться дополнительные данные, характеризующие вид, состояние фундаментов иих оснований, расположенных вблизи зданий и сооружений, а также данные онагрузках, передаваемых на основания.

1.6. Припроектировании стен сооружений и противофильтрационных завес, устраиваемых способом«стена в грунте», должны быть определены и в проекте указаны основные данные потехнологии производства работ (длина захватки, удельные веса тиксотропногораствора и бетона, продолжительность выполнения бетонных работ и др.).

1.7. Стены сооружения (здания),устраиваемые способом «стена в грунте», допускаетсяпредусматривать прямолинейного, криволинейного или ломаного очертания в плане;при этом такие стены допускается проектировать монолитными с бетонированием,осуществляемым методом вертикально-перемещающейся трубы (ВПТ) или нагнетаниембетонной смеси насосом с вытеснением глинистого раствора, либо сборными изжелезобетонных элементов заводского изготовления.

Стены следуетпроектировать из тяжелого бетона плотной структуры проектной марки, по прочностина сжатие не ниже М 200 для монолитных и не ниже М 300 для сборных конструкций.Проектную марку бетона или раствора для замоноличивания стыков сборныхконструкции следует принимать не ниже проектной марки бетона соединяемыхэлементов.

Бетон для стенсооружений (зданий), устраиваемых в обводненных грунтах, должен иметь проектнуюмарку по водопроницаемости не ниже В2 и марку по морозостойкости не ниже Мрз50.

1.8. Требования к бетону иарматуре устанавливаются по соответствующим главам СНиПпо проектированию бетонных и железобетонных конструкций. Дополнительныетребования к бетону, укладываемому в конструкции методом ВПТ, устанавливаются всоответствии с главой СНиП на производство и приемку работ по возведению монолитных бетонных и железобетонных конструкций.

В стенах,выполняемых из монолитного бетона, укладываемого методом ВПТ, в качестверабочей арматуры должна применяться стержневая арматура периодического профиля.Применение гладкой арматуры для указанных целей не допускается.

1.9. Глинистый раствор длязаполнения траншей или буровых скважин при их проходке должен иметь состав,удельный вес и другие показатели качества, обеспечивающие устойчивость стеноктраншей или скважин до полного окончания работ по устройству стен илипротивофильтрационных завес. Данные по подбору состава глинистого растворадолжны содержаться в проекте производства работ в соответствии с требованиямиглавы СНиП по производству и приемке работ по устройству оснований ифундаментов. Удельный вес раствора при использовании для его приготовлениябентонитовых глин следует принимать 1,05-1,15 гс/см³ и прииспользовании глин других видов - 1,10-1,30 гс/см³.

1.10. Для заполнения траншейпротивофильтрационных завес допускается предусматривать твердеющие материалы(бетон, глиноцементные растворы - пп. 1.7, 1.8и 1.11 настоящей Инструкции) или нетвердеющие материалы(комовая глина, заглинизированный грунт - пп. 1.12 и 1.13настоящей Инструкции) и другие материалы, удовлетворяющие требованиям качестваи технологии сооружения противофильтрационных завес.

1.11. Глиноцементный раствор для заполнения траншей или скважин должен отвечатьследующим требованиям:

удельный вес1,5-1,8 гс/см³;

проектнаяпрочность при сжатии затвердевшего раствора не более 30 кгс/см²;

выход камня призатвердении не менее 98 %.

Дляприготовления глиноцементного раствора должны применяться:

глины исуглинки с содержанием не более 30 % частиц размером менее 0,005 мм;

цементы любоймарки, стойкие к химическому составу подземных вод;

заполнители -пески мелкие и средней крупности в соотношениях, при которых достигаютсяуказанные требования к глиноцементным растворам.

Состав глиноцементныхрастворов должен подбираться в лабораторных условиях.

1.12. Комовая глина,используемая в качестве нетвердеющего материала длязаполнения траншей, должна в процессе ее укладки в траншею отвечать следующимтребованиям:

быть плотной имедленно размокаемой в воде; иметь явно выраженную комовую структуру в насыпи:основная масса комьев должна быть размером не менее 10 см, а максимальныйразмер комьев не должен превышать 1/3 ширины траншеи;

природнаявлажность должна быть близка к пределу раскатывания, консистенция твердая,полутвердая или тугопластичная (т. е. с показателем консистенции I_L £ 0,50).

Подбор глины,пригодной для устройства противофильтрационных завес, должен обосновыватьсяспециальными лабораторными исследованиями или, в особых ответственных случаях,опытными работами.

1.13. Заглинизированный грунт,т.е. смесь извлеченного из траншеи грунта с глинистым раствором, образуемый главным образом впроцессе проходки траншей, должен содержать (по весу) не менее 10-15 %глинистых частиц с равномерным их распределением по всему объему смеси. Принеобходимости допускается предусматривать обогащение извлеченного из траншеигрунта глинистым раствором и дополнительное его перемешивание.

Консистенциязаглинизированного грунта (смеси) должна быть такой, при которой обеспечиваетсякачественная укладка его в траншею по заданной технологической схеме.

2. НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ

2.1. При проектировании стен подземныхсооружений, устраиваемых способом «стена в грунте», должны учитыватьсядействующие на них нагрузки и воздействия, возникающие в условиях строительстваи эксплуатации, а также от сооружения или здания, опирающегося на эти стены;для сборных элементов стен должны . учитываться также нагрузки, возникающие приих изготовлении, транспортировании и монтаже.

2.2. Нормативные нагрузки, коэффициентыперегрузки и сочетания нагрузок должны приниматься в соответствия стребованиями глав СНиП по нагрузкам и воздействиям и по проектированию основанийзданий и сооружений с учетомдополнительных требований, приведенных в пп. 2.3-2.19 настоящей Инструкции.

2.3. Нагрузки и воздействия, возникающие в условияхстроительства стен, устраиваемых способом «стена в грунте», и соответствующиеим коэффициенты перегрузки должны приниматься по табл. 1.

Таблица 1

Примечания:1. При расчете стен и их оснований на нагрузки, возникающие в стадии возведения,расчетные значения кратковременных нагрузок следует снижать на 20 %.

2. Значения коэффициентов перегрузки, указанные в скобках, должныприниматься при расчете конструкций и оснований в случаях, когда при этихзначениях ухудшается работа конструкций или основания.

3. При расчете стен и их оснований по деформациямкоэффициенты перегрузки следует принимать равными единице.

2.4.Нормативные значения веса строительных конструкций  следует определять по проектным размерамэлементов, принимая объемный вес железобетонных конструкций в соответствии стребованиями главы СНиП по проектированию бетонных и железобетонныхконструкций.

2.5. Нормативное значение основного давления грунта(горизонтального)  на стены на глубине z следует определять какдавление грунта с горизонтальной поверхностью в состоянии покоя по формулам:

вышеводоупорного слоя

;                                                               (1)

вводоупорном слое

,                                             (2)

где - нормативное значение природного (бытового) давления грунтана глубине z от поверхности грунта с учетомвзвешивающего действия грунтовых вод;

- коэффициент бокового давления грунта в состоянии покоя, принимаемый:для крупнообломочных грунтов ; для песков и супесей ; для суглинков ; для глин ;

- разность отметок поверхности грунта и водоупорного слоя, м;

- разность отметок поверхности грунта и уровня грунтовых вод, м;

- нормативное значение объемного веса воды, равное 1 тс/м³.

При определениидавления  на стены ниже дна котлована (со сторонывыемки) по формулам (1) и (2) отсчет глубины z следует вести от отметки дна котлована.

2.6. Нормативноезначение бокового давления , возникающего в грунте при заполнении траншеи бетоном (для монолитныхстен) и передаваемое грунтом на стены после затвердения его, следует определятьпо формуле

=,                                   (3)

где - высота столбабетонной смеси (или цементного раствора), определяемая в соответствии стребованиями главы СНиП на производство и приемку работ по возведению бетонныхи железобетонных конструкций, м;

g^Н - нормативное значениеобъемного веса бетонной смеси (или цементного раствора), принимаемое всоответствии с требованиями главы СНиП на производство и приемку работ повозведению бетонных и железобетонных конструкций, тс/м³;

 -нормативное значение объемного веса тиксотропного раствора, принимаемое в соответствии с указаниями п.1.9 настоящейИнструкции, тс/м³;

z - расстояние от поверхности грунта до глубины, на которой определяетсядавление , м;

 - разность отметок поверхности грунтаи уровня тиксотропного раствора, принимаемая со знаком минус в случае, когдауровень тиксотропного раствора находится выше поверхности грунта (при наличиифоршахты), м;

h - коэффициент, учитывающий взаиморасположение отметки, на которойопределяется давление , уровня грунтовыхвод и отметки водоупорного слоя, принимаемый: при  < z £ h = 1; при z £  или z > h = 0; ,,  - обозначения те же, что в формуле (2).

2.7. При определении величины нормативного бокового давлениягрунта на стены из двух значений, полученных по формулам (2)и (3) или (1) и (3), следуетпринимать большее.

2.8. Дополнительное давление грунта на стены, вызываемое наклономпластов грунта , следуетопределять в соответствии с требованиями «Инструкции по проектированию опускныхколодцев, погружаемых в тиксотропной рубашке» (СН 476-75).

2.9. Нормативное значение гидростатического давления грунтовых вод на стены следует определятьпо формулам:

вышедна котлована

=                                                          (4)

нижедна котлована

=,                                                  (5)

где - глубина котлована, м;

b - коэффициент, учитывающий взаиморасположениедна котлована по отношению к уровню грунтовых вод и к отметке водоупорногослоя, принимаемый: при  b= 1; при H_c>b= 0;

, z, и значения те же, что вформулах (2) и (3).

2.10. Нормативное значениедополнительного неравномерного давления грунта  на стены круглых в плане подземныхсооружений, вызываемое неоднородностью грунта в плане, следует определять поформулам:

при                         =0,25;                                                                       (6)

при                         =0,25,                                                       (7)

где a - полярный угол.

2.11.Нормативные значения усилий трения стен по грунту Т^н, учитываемые в расчетах по первой группепредельных состояний, следует определять по формуле

Т^н = F_сf^H,

где F_с - площадь боковой поверхности стены, примыкающей к грунту, м²;

f^H - нормативное значениеудельного средневзвешенного сопротивления сдвигу прилегающего грунта,принимаемое по данным изысканий, но не более 4 тс/м².

2.12. Нормативные значения усилий натяжения анкеров  следует назначать равнымивеличинам реакций (в точках крепления анкеров к стене), получаемым в результатерасчета, выполненного в соответствии с требованиями, изложенными в пп. 3.1 и 3.2 настоящей Инструкции.

2.13.Нормативные значения пригрузки днища сооружения анкерами  против всплывания следует определять расчетомпо первой группе предельных состояний в соответствии с требованиями,изложенными в пп. 3.12-3.14 настоящейИнструкции.

2.14. Нормативные значениядополнительного давления грунта на стены, вызываемого нагрузками, расположенными на поверхности грунта  следует определять в соответствии стребованиями Инструкции СН 476-75. При этом для стен криволинейных в планеследует вычислять составляющие давлений, нормальные к поверхности стен.

2.15.Нормативные значения кратковременных нагрузок в строительный период , расположенных на перекрытияхсооружения и на поверхности грунта возле стенподземного сооружения, должны определятьсяпроектом производства работ.

2.16. Нагрузки и воздействия, возникающие в условиях эксплуатациистен, устраиваемых способом «стена в грунте», и опирающегося наних сооружения или здания и соответствующие им коэффициенты перегрузки должны приниматься по табл.2.

Таблица 2

Примечания:

1. Значениякоэффициентов перегрузки, указанные в скобках, должны приниматься при расчете конструкцийи оснований в случаях, когда при этих, значениях ухудшается работа конструкцийили основания.

2. При расчете стен и их оснований подеформациям коэффициенты перегрузки следует принимать равными единице.

2.17. Нагрузки, приведенные в поз 1-11 табл. 2 для условий эксплуатации, следует определять всоответствии с требованиями, предъявляемыми для определения аналогичных нагрузок, возникающих в условиях строительства, с учетом следующегодополнительного требования: при определении нормативного значениягидростатического давления грунтовых вод р(поз. 5, табл. 2), определяемогов соответствии с требованиями п. 2.9 настоящей Инструкции,следует принимать прогнозируемый повышенный средний уровень грунтовых вод.

2.18. Нормативные значения нагрузок от подвижногоподъемно-транспортного оборудования  должны определяться на основании заданияна проектирование.

2.19. Величины особых нагрузок, возникающих при сейсмических воздействиях q_с, при подработке территории  и при воздействииморозного пучения  следует определять в соответствии стребованиями глав СНиП по проектированию зданий и сооружений в сейсмическихрайонах, по проектированию зданий и сооружений на подрабатываемых территориях ипо проектированию оснований зданий и сооружений, а также в соответствии сИнструкцией СН 476-75.

3. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА

НЕСУЩИЕ СТЕНЫ

3.1. Несущие стены, устраиваемые способом «стена в грунте», и основаниятаких стен должны рассчитываться по первой и второй группам предельныхсостояний с учетом взаимодействия стен с прилегающимгрунтом на нагрузки, предусмотренные в разделе 2настоящей Инструкции, при их наиболее невыгодном сочетании. Стены должны рассчитываться по прочности, устойчивости,деформациям и раскрытию трещин, а основания их - по устойчивости и деформациям.

В расчетахнесущих стен пространственных конструкции, выполняемых по схеме с условнымрасчленением на отдельные плоские элементы, должна учитываться совместная работа смежных элементов.

3.2. Монолитные и сборныеэлементы железобетонных стен, устраиваемых способом «стена в грунте», должны,рассчитываться в соответствии с требованиями главы СНиП по проектированиюбетонных и железобетонных конструкций, а основания их - в соответствии стребованиями главы СНиП по проектированию оснований зданий и сооружений.

3.3. Глубину заделки h стены в грунт, считая от днакотлована, следует определять расчетом, выполняемым всоответствии с требованиями, изложенными в пп.3.1, 3.4 и 4.4 настоящейИнструкции; при этом в глинистых грунтах должно соблюдаться условие

,                                               (9)

где  - глубина котлована(подземного сооружения), м;

 и  - соответственнорасчетные значения сцепления, тс/м³, и объемного веса грунта, тс/м³;

p = 3,14.

3.4. Расчет основанийпрямолинейных в плане стен по устойчивости должен производиться методамикруглоцилиндрических поверхностей скольжения в соответствии с требованиямиглавы СНиП по проектированию оснований зданий и сооружений. При этомкоэффициент надежности  определяется поформуле (10) и должен быть не менее 1,2:

,                                                    (10)

где М_УД и М_СД соответственносуммы моментов всех удерживающих (т. е. препятствующих сдвигу) и сдвигающих силотносительно предполагаемого центра вращения. Центр и радиус поверхности скольжениядля определения максимального значения коэффициента надежности следует находитьпутем подбора.

Для консольныхстен должен быть также рассмотрен вариант потери устойчивости в случае, когдацентр вращения совпадает с краем подошвы стены, а для стен, закрепленныханкерами, - вариант потери устойчивости в случаях, когда центры вращениясовпадают с точками закрепления.

3.5. Расчет,оснований прямолинейных в плане стен по деформациям должен производиться сцелью проверки условия

,                                                        (11)

где  - максимальнаявеличина горизонтального или вертикального перемещения, получаемая в результатерасчета стены как балки (плиты), взаимодействующей с грунтом;

 -          предельнодопустимая величина горизонтального или вертикального перемещения стены,устанавливаемая в задании на проектирование из условия нормальной эксплуатациисамой стены (как части подземного сооружения) и примыкающих зданий, сооруженийи коммуникаций либо оборудования, связанного со стеной.

3.6. Расчет временных несущих стен по раскрытию трещинпроизводить не следует.

3.7.Расчет несущих стен круглых в плане подземных сооружений, устраиваемых способом«стена в грунте», должен производиться по первой группе предельных состоянийкак пространственных конструкций в соответствии с требованиями п.3.1 настоящей Инструкции. При этом расчет стен по прочности долженпроизводиться с учетом возможной неравномерности бокового давления грунта попериметру сооружения, определяемой по формуле (6) или (7) настоящейИнструкции.

3.8.Для несущих стен круглых в плане подземных сооружений водопроводно-канализационных систем приналичии вертикальной перегородки, заделанной в днище, расчет по прочности отэксплуатационных нагрузок должен производиться с учетомнагрузок, предусмотренных в разделе 2 настоящейИнструкции, а также давления воды, заполняющей один отсек.

3.9.Расчет на устойчивость формы стен круглых в плане сооружений (монолитных исборных - в случае жестких стыковых соединений) должен производиться какоболочки всоответствии с требованиями Инструкции СН 476-75

3.10. Пришарнирных стыковых соединениях сборных элементов стен круглых в планесооружений критическую нагрузку на 1 м высоты стены q, тс/м из условия устойчивости следует определять как для арки по формуле

,                                                           (12)

где EI - жесткость арки при изгибе;

p = 3,14;

r- радиуссрединной оси арки;

a - половина центральногоугла (рад), соответствующего длине дуги арки.

3.11. Расчеткриволинейных и ломаных в плане несущих стен подземных сооружений, устраиваемыхспособом «стена в грунте», следует выполнять как для пространственныхконструкций в соответствии с требованиями п. 3.1 настоящей Инструкции.

3.12. Расчет анкеров и тяжей (виды применяемых анкеров и тяжейприведены в п. 4.20)должен производиться по первой группе предельных состояний по прочности на расчетныеусилия Q_а натяжения анкеров и тяжей всоответствии с требованиями глав СНиП по проектированию бетонных ижелезобетонных, а также стальных конструкций.

3.13. Расчет оснований анкеров должен производиться по первойгруппе предельных состояний в соответствии с требованиями глав СНиП попроектированию оснований и свайных фундаментов, а также дополнительнымитребованиями, изложенными в п. 3.14настоящей Инструкции.

3.14. Несущаяспособность оснований анкеров определяется:

для анкерныхустройств из плит - сопротивлением грунта по лобовой поверхности плиты;

дляцилиндрических анкеров и анкеров с уширением - суммой сопротивлений грунтаоснования по лобовой и боковой поверхностям.

Расчетнуювеличину несущей способности оснований анкеров следует назначать послепроведения опытных (не менее трех) натурных испытаний анкеров.

3.15. Расчетустойчивости против всплытия подземных сооружений со стенами, устраиваемыми способом «стена в грунте», долженпроизводиться в соответствии с требованиями Инструкции СН 476-75.

ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫЕ ЗАВЕСЫ

3.16. Дляпротивофильтрационных завес, устраиваемых способом «стена в грунте», должнывыполняться фильтрационные расчеты с целью:

обоснованиянаиболее рациональных и экономичных размеров и конструкций - завес исооружений, сопрягаемых с завесами и зависящих от параметров фильтрационногопотока;

обеспеченияустойчивости и фильтрационной прочности завес, а также откосов и сооружений,расположенных в зоне их влияния.

Расчетпротивофильтрационных завес на силовые воздействия в случаях необходимости(например, при расположении завесы на откосе) должен выполняться в соответствиис требованиями, изложенными в пп. 3.1-3.6настоящей Инструкции для несущих стен, устраиваемых способом «стена в грунте».

3.17.Фильтрационнымирасчетами, а в необходимых случаях экспериментальнымиисследованиями (п. 3.18 настоящей Инструкции) должныопределяться следующие параметры фильтрационногопотока:

фильтрационныйрасход;

напорыи градиенты напора на гранях противофильтрационных завес и расположенных вгрунте сооружений, а также на характерных участках фильтрационного потока(подошва сооружений, на контакте разнородных слоев грунта, в местах выхода потока в нижний бьеф или дренаж и др.) взависимости от требований, предъявляемых к проектируемому сооружению,сопрягаемому с противофильтрационной завесой;

положениепьезометрической или свободной поверхности фильтрационного потока(депрессионной поверхности) у граней противофильтрационной завесы илирасположенного в грунте сооружения, а также на характерных участках области фильтрации (на участках выхода потока на откосы, научастках сопряжения с другими сооружениями и др.).

3.18. Для предварительныхфильтрационных расчетов, а также для окончательных фильтрационных расчетов принесложных гидрогеологических условиях площадки строительства допускаетсяпользоваться приближенными способами решения плоской или пространственнойзадачи теории фильтрации.

При сложных гидрогеологических условиях площадки строительства и сложнойконструкции сооружения, сопрягаемого с противофильтрационными завесами,параметры фильтрационного потока следует определять экспериментальным путем,например по методу электрогидродинамических аналогий (ЭГДА).

3.19. Расчет фильтрационной прочности материалазаполнения противофильтрационнойзавесы (при заданной толщине завесы) должен производиться с учетомфильтрационных и деформативных свойств вмещающего грунта. При этом должнособлюдаться условие

I < I_д,                                                                   (13)

где I - градиент напора напротивофильтрационной завесе, определяемый фильтрационным расчетом;

I_д - допустимый градиентнапора, определяемый экспериментальным путем; при отсутствии таких данныхдопускается ориентировочные значения (по опыту проведенных работ) принимать по табл 3.

Таблица 3

4. ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУИРОВАНИЮ

НЕСУЩИЕ СТЕНЫ

4.1. Стенысооружений, устраиваемые способом «стена в грунте», должны располагаться от существующихзданий или сооружений на расстоянии, равном:

при                                              ,                                                                (14)

при                                              ,                                            (15)

где B -длина захватки, т.е. длина одновременно бетонируемого участка монолитной стены илиодновременно монтируемого участка сборной стены;

H - глубина траншеи;

j_I -расчетное значение угла внутреннего трения грунта. При разнородныхнапластованиях грунта принимается средневзвешенное значение j_I.

4.2. Конструктивные схемы стен подземных сооружений выбираются взависимости от размеров сооружений, их конфигурации в плане, характера ивеличин расчетных нагрузок, геологических и гидрогеологических условий площадкистроительства и других факторов. Конструктивные схемыстен подземных сооружений прямоугольных в плане приведены на рис.1

4.3. В случаях, если устойчивость стен сооружения не обеспечиваетсязаделкой их в грунт, должны применяться распорные или анкерные конструкции. Прирасстоянии между параллельными несущими стенами подземных сооружений до 15 мустойчивость стен должна обеспечиваться, как правило, применением распорныхконструкций, устанавливаемых между стенами, или конструкций постоянныхмеждуэтажных перекрытий. В случае ограждения несущими стенами котлованов большихразмеров, при которых затруднительна установка распорных конструкции, дляобеспечения устойчивости стен следует предусматривать соответствующие анкеры.

4.4. Глубина заложения(высота) Н стен в грунте (рис. 2) назначается исходя из гидрогеологических условий строительной площадки,принятой конструкции стен, технологии производстваработ по их возведению с учетом технико-экономического сравнения возможныхвариантов.

Рис. 1.Конструктивные схемы стен подземных сооружений прямоугольных в плане

а - консольнаястена; б, в - стены с одно- имногоярусным креплением распорками; е, д- стены с одно- и многоярусным креплением анкерами; 1 - стена, 2 - распорка; 3 - анкер, 4 - уровень земли

4.5. Днища подземных сооружений, стеныкоторых устраиваются способом «стена в грунте», должны выполняться аналогичноднищам опускных колодцев, руководствуясь при этом требованиями Инструкции СН476-75.

4.6. Толщинанесущих монолитных стен должна определяться расчетом. При этом должнаучитываться ширина рабочего органа оборудования, применяемого для устройстватраншеи.

Рис. 2. Конструктивные схемы подземных сооружений

а - глубиназаложения стены Н принята по расчетнымданным и в зависимости от глубины заложения водоупорного слоя грунта, б - глубина заложения стены Н принята только по расчетным данным,
1 - уровень земли; 2 - стены сооружений; 3 – днище; 4 - водоносный слой грунта; 5- водоупорный слой грунта; Нс -глубина подземного сооружения

4.7. В проекте должнапредусматриваться возможность устройства монолитных стен отдельными захваткамидлиной от 3 до 6 м. Длина захваток назначается из условий необходимостиобеспечения устойчивости стен траншеи и соблюдения сроков продолжительностибетонирования. Между захватками должна предусматриваться установкаограничителей, с помощью которых формируются рабочие вертикальные стыки (швы) бетонирования.

4.8. Ограничители между захватками должны,как правило, предусматриваться извлекаемыми, инвентарными. Конструкцияограничителей должна исключать возможность попадания бетонной смеси из однойзахватки в другую и обеспечивать достаточную водонепроницаемость рабочих стыковбетонирования.

4.9. Стыкистен в местах соединения смежных захваток должны устраиваться следующихконструкций:

а) в видекриволинейного сопряжения, достигаемого при помощи инвентарной трубы,устанавливаемой при бетонировании предыдущей захватки и извлекаемой передбетонированием следующей смежной захватки. Применяется при глубине заложениястен Н £ 18 м;

б) в видевибронабивной сваи, устраиваемой с помощью инвентарной трубы, извлекаемой послебетонирования и схватывания бетона двух соседних захваток. Полость, образуемаяпосле извлечения инвентарной трубы заполняется бетонной смесью, уложеннойвибронабивным методом. Применяется при глубине заложения стен Н£ 18 м;

в) в видеплоской металлической диафрагмы, приваренной к арматурному каркасу, в торцекоторого привариваются два швеллера, образующие вертикальные направляющие,предназначенные для установки следующего арматурного каркаса (рис 3) Применяется при глубине заложения стен Н £ 25 м.

Рис. 3. Рабочий стык бетонированиямонолитной стены

а - забетонированная первая захватка; б - забетонированные соседние захватки; 1 - металлическая диафрагма; 2 – швеллер; 3 – уголок; 4 - арматурныйкаркас

Конструкциюограничителей между захватками следует проверять по прочности и устойчивости надавление свежеуложенной бетонной смеси в соответствии с требованиями главы СНиПпо производству и приемке работ по возведению бетонных и железобетонныхконструкций из монолитного железобетона.

4.10.Сопряжения (примыкания днища, перегородок, балок и перекрытий) с монолитнымистенами следует предусматривать в виде свободно опирающихся конструкций, чтодостигается при помощи образования штраб в бетонируемой стене либо в видежестких соединений.

Для образованияштраб должна быть предусмотрена закладка деревянных коробов, извлекаемых послевыемки грунта из подземного сооружения.

Жесткое же соединениеэлементов подземного сооружения достигается при помощи стальных закладныхдеталей или выпусков арматуры, соединяемых с помощью сварки (рис. 4).

Арматурныевыпуски должны выполняться из стали класса A-I.

Рис. 4.Конструкции сопряжений днища со стенками

а - свободное опирание днища на стены; б - жесткая заделка днища в стены; 1 - арматурный каркас; 2 - деревянныйкороб; 3 - стенка траншеи; 4 - днище; 5 - стена в грунте; 6 - отгибаемые выпуски арматуры

4.11. Арматурные каркасы монолитных стен (рис. 5) должны иметь длину, равную глубине траншеи, ширинуна 10-15 см менее длины захватки, а толщину на 12-15 смменее ширины траншеи.

Расстояниемежду арматурными стержнями в каркасах должно быть не менее 150 мм; варматурных каркасах должны быть предусмотрены проемы для пропуска бетонолитныхтруб и ограничителей, фиксирующих проектное положение арматурного каркаса втраншее для создания требуемой толщины защитного бетонного слоя.

4.12. Припроектировании стен из сборных и сборно-монолитных железобетонных конструкцийразмеры сборных элементов должны назначаться из условий:

а) глубинызаложения стены в грунте;

б)результатов расчета на нагрузки, возникающие при изготовлении, транспортировании,монтаже и эксплуатации;

в) видаприменяемого оборудования для разработки траншей;

г)грузоподъемности монтажных кранов и транспортных средств;

Рис. 5. Конструкция арматурных каркасов

а - каркаспрямолинейных стен; б - каркас стенкриволинейного очертания; 1 -арматурный каркас; 2 - направляющие; 3 - места установки бетонолитных труб; 4 - стенка траншеи

д)максимально допустимых размеров из условий технологии изготовления.

4.13. Сборныестены должны выполняться в виде панелей, устанавливаемых в траншею.

Допускаемыетипы сборных стен и стыковых соединений панелей приведены на рис.6.

4.14.Сборно-монолитные железобетонные стены должны проектироваться в верхней части (навысоту 10-12 м) из сборных элементов, образующих стены подземного сооружения, а в нижней части (до расположения водоупорногослоя грунта) монолитными, причем сборныеэлементы нижним концом должны быть заглублены в монолитный бетон.

Рис. 6. Конструкции сборных стен

а - конструкциистен из панелей; б - конструкции стен типа панели-стойки; в -стеновая панель;
1 - закладные детали; 2 - выпуски арматуры; 3 - монтажные петли; 4 - инъекционная трубка; 5 - стойка;
6 - стеновая панель; 7 - плита днища;8 - тампонажный материал; 9 - форшахта; 10 - анкер

4.15. В сборныхэлементах должны предусматриваться монтажные петли и стальные детали длякрепления панелей к форшахте, соединения панелей между собой и сваркой свнутренними конструкциями. Кроме того,должны быть предусмотренысоответствующие стыковые соединения, штрабы и выпуски арматуры по аналогии с применяемыми в рабочих стыках бетонирования монолитныхстен (рис. 7).

4.16. Стыкимежду панелями и пространство между панелями и стенами траншеи должнызаполняться тампонажными материалами, вид и состав которых следует назначать изусловий обеспечения требуемой прочности и водонепроницаемости.

Рис. 7. Конструкция стыкового узла панелей

а - стеноваяпанель; б - соединение панелей; 1 - железобетонная стеновая панель; 2 – уголки;
3 – двутавр; 4 - направляющие арматурные стержни; 5 - опорный столик; 6 – подвески; 7 - уголки опоры для подвески панелей; 8 - направляющий инвентарный двутавр; 9 - закладные детали; 10 - арматурныевыпуски

4.17.Допускаемые отклонения от проектных размеров панелей и других сборных элементовдолжны назначаться в соответствии с требованиями государственных стандартов на сборныежелезобетонные конструкции, а для нестандартизованных конструкций - всоответствии с требованиями технических условий на их изготовление.

4.18. Анкеры для крепления ограждений котлованов истен подземных сооружении должны предусматриваться с целью обеспеченияустойчивости ограждений и стен и уменьшения величин изгибающих моментов.

4.19.Применение анкеров, допускается во всех грунтах, за исключением: глинистыхтекучей и текучепластичной консистенции, торфов, илов. При наличии указанныхгрунтов крепление стен подземных сооружений, выполняемых способом «стена в грунте», следует производить при помощи распорныхконструкций.

4.20. Анкеры различаются:

по наклону кповерхности грунта - вертикальные, наклонные, горизонтальные;

по способупогружения в грунт - буровые, забавные, винтовые;

по конструкциирабочей части - цилиндрические; с уширением, устраиваемым разбуриванием,комуфлетированием, с помощью инъекции;

по конструкциианкерной тяги - стержневые, трубчатые, из проволочных прядей, арматурныхканатов и буровых труб;

по сроку службы- временные и постоянные.

4.21. Виданкеров следует назначать исходя из гидрогеологических условий строительнойплощадки, условий производства работ, обеспеченности строительной организации необходимыми материалами и оборудованием,а также с учетом результатов технико-экономического сравнения различныхвариантов.

Для постоянныханкеров должна быть предусмотрена антикоррозионная защита.

4.22. Анкерыследует располагать за пределами возможной зоны обрушения грунта, т.е. запределами призмы, наклонная грань которой, проходящая через основание стены,составляет с горизонталью угол 45° + (j_I - угол внутреннего трениягрунта).

ПРОТИВОФИЛЬТРАЦИОННЫЕ ЗАВЕСЫ

4.23.Противофильтрационные завесы, устраиваемые способом «стена в грунте», взависимости от метода сооружения и материала заполнения подразделяется на:

а) свайные (ввиде пересекающихся буровых свай);

б) секционныетраншейные;

в) непрерывныетраншейные;

г) тонкиебестраншейные.

Конструкцияпротивофильтрационной завесы должна назначаться при проектировании исходя изгеологических и гидрогеологических условий площадки проектируемого объекта,результатов фильтрационных расчетов и при необходимости расчетов на силовыевоздействия, требуемого оборудования для сооружения завесы, а такжетехнико-экономических сравнений различных вариантов.

4.24. Взависимости от вида грунтов необходимо применять следующие конструкциипротивофильтрационных завес:

а) свайные ствердеющим материалом заполнения - в связных и несвязных грунтах скрупнообломочными включениями (при глубине завес до 40-50 м);

б) секционныетраншейные и непрерывные траншейные с твердеющим материалом заполнения - всвязных и несвязных грунтах без крупнообломочных включений (при глубине завесдо 40-50 м и преимущественно для завес постоянного назначения);

в) непрерывныетраншейные с нетвердеющим материалом заполнения - в связных и несвязных грунтахбез крупнообломочных включений (при глубине завес до 30 м);

г)тонкие бестраншейные с твердеющим материалом заполнения (п.4.31 настоящей Инструкции) - в несвязных грунтах без крупнообломочных включений (при глубинезавес до 15 м).

4.25. Глубинапротивофильтрационных завес определяется их назначением и гидрогеологическимиусловиями площадки проектируемого объекта. Наиболее целесообразно устройствопротивофильтрационных завес, полностью прорезающих водоносные слои и частичнозаглубленных в водоупорный слой грунта; при глубоком залегании водоупорногослоя и невозможности или нецелесообразности полного прорезания водоносных слоевгрунта глубина противофильтрационной завесы должна определяться на основаниифильтрационных расчетов.

4.26. Приназначении глубины противофильтрационных завес, выполняемых способом «стена вгрунте», следует учитывать возможность образования в траншее (скважинах)грунтово-глинистого осадка.

4.27.Длина захваток противофильтрационных завес с твердеющим материалом заполнениядолжна определяться из условия необходимости образования монолитного (безгоризонтальных швов) тела завесы исходя из производительности оборудования,подающего материал заполнения (в соответствии с требованиями п.4.7 настоящей Инструкции).

Рис. 8. Схемы сопряжения захваток противофильтрационных завес с твердеющимматериалом заполнения

а - завесы изпересекающихся свай; б - завесы изпересекающихся траншейных захваток; в-завесы в соединяющихся траншеях с временными разделительными шаблонами(ограничителями); г - завесы изотдельных траншейных захваток, пересекающихся буронабивными сваями; д - завесы в непрерывной траншее свременными разделительными шаблонами (ограничителями); е - завесы в непрерывной траншее с постоянными разделительнымишаблонами (ограничителями); 1, 2, 3 - очередность заполненияпротивофильтрационных завес; 4 - временныйразделительный шаблон (ограничитель);
5 -разделительная буронабивная свая;6 - постоянный разделительный шаблон (ограничитель)

4.28.Стыки (сопряжения) между захватками противофильтрационных завес с твердеющимматериалом заполнения должны обеспечивать сплошность завесы по всей её глубинеи быть прочными и устойчивыми против фильтрационных деформаций. Схемы наиболее характерныхконструкций сопряжений (стыков) приведены на рис. 8.

4.29. Сопряженияпротивофильтрационных завес с другими сооружениями (инъекционными завесами,земляными и бетонными сооружениями и пр.) должны удовлетворять требованиямфильтрационной и статической (прочности и устойчивости, предъявляемым к самойпротивофильтрационной завесе при расчетном напоре подземных вод и целостностиконтакта при возможных деформациях как самого тела противофильтрационнойзавесы, так и находящихся с ней в контакте сооружений.

4.30.Сопряжение противофильтрационной завесы с водоупорным слоем грунта должнопредусматриваться врезкой в него противофильтрационной завесы. Глубину врезкиследует назначать с учетом состояния водоупорного грунта на контакте сводоносным слоем грунта и требуемой фильтрационной прочности и устойчивостиконтакта. Глубина врезки должна быть, как правило, не менее 1 м.

4.31. Тонкие бестраншейныепротивофпльтрационные завесы, образуемые с помощью вибропогружения ипоследующего виброизвлечения инвентарной металлической конструкции содновременным заполнением образуемой полости твердеющим материалом заполнения(например, глиноцементным раствором), следует проектировать (с учетомхарактеристик грунтов, в которых устраивается противофильтрационная завеса)толщиной 10-20 см.

СОДЕРЖАНИЕ