Для выбора метода расчета основания водопропускного сооружения был выполнен анализ современного состояния нормативно-технической литературы, общие результаты которого показали, что имеет место быть как совершенствование подходов к расчетам сооружений и их оснований, так и некоторый застой в развитии методик расчета.

СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений» в п. 5.1.4 говорит о том, что сооружение и его основание должны рассматриваться в единстве, то есть должно учитываться взаимодействие сооружения с основанием. Для совместного расчета сооружения и основания могут быть использованы аналитические, численные и другие методы (в том числе метод конечных элементов (МКЭ), метод конечных разностей, метод граничных элементов и др.).

Современным документом по расчету водопропускных сооружений является ОДМ 218.2.001-2009 «Рекомендации по проектированию
и строительству водопропускных сооружений из металлических гофрированных структур на автомобильных дорогах общего пользования с учетом региональных условий (дорожно-климатических зон)», который на современном уровне регламентирует выполнение расчетов сооружения и основания с применением численных методов, в том числе метода конечных элементов (МКЭ), реализованного в программном комплексе Plaxis.

Что касается расчетов оснований водопропускных сооружений, то, на наш взгляд, этому вопросу уделено очень небольшое внимание, так, в технической литературе по расчету мостов и труб, непосредственно трубам посвящено очень мало информации, и большая ее часть относится к гидравлическим расчетам и определению прочности звеньев.

В СП 35.13330.2011 «Мосты и трубы» расчетам оснований водопропускных труб уделена очень небольшая часть, расчет выполняется по только одному критерию – несущей способности. Расчет глубины замены грунта как таковой отсутствует, а проверка несущей способности подстилающего слоя не регламентируется в явном виде для определения глубины замены.

Условное сопротивление грунта принято по аналогии с расчетом оснований и фундаментов в промышленно-гражданском строительстве, однако СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений» в соответствующем разделе (приложение В) говорит о том, что условное сопротивление R 0 предназначено для предварительного определения размеров фундамента. Формула 2.1 приложения 2 СП 35.13330.2011 предполагает определение расчетного сопротивления основания R на основе условного сопротивления R0, таким образом, расчетное сопротивление носит приближенный характер по определению.

Фундамент водопропускной трубы относится скорее к фундаментам глубокого заложения, поскольку уровень подошвы фундамента располагается на большом расстоянии от дневной поверхности (уровня основной площадки). Тогда проверка давления на подстилающий слой по формуле 4.1 приложения 4 СП 35.13330.2011, используемая для определения глубины замены слабого грунта, должна выполняться как для условного фундамента с соответствующими размерами (п. 5.6.25 СП 22.13330.2011). Поскольку песчаная подушка применяется для распределения напряжений, то давление на подстилающий ее слой слабого грунта следует определять с учетом перераспределения. Это подразумевается п. 5.6.14 СП 22.13330.2011, в котором говорится, что при устройстве песчаных подушек величина расчетного сопротивления R должна определяться с учетом физико-механических
характеристик грунта подушки.

Единственным документом, полностью посвященным расчетам оснований водопропускных сооружений, являются «Методические
указания по расчету оснований водопропускных труб по деформациям», разработанные СибЦНИИС в 1975 г. Этот документ подробно описывает расчеты по нескольким критериям: проверка раскрытия швов, несущая способность, допустимые деформации.

На основе анализа нормативных и рекомендательных источников сделан выбор методики расчета, приведенной в «Методических указаниях…» (Методические указания по расчету оснований водопропускных труб по деформациям.М.: ВНИИ ТС, 1975 г.), как более подробной и специализированной. Таким образом, на современном этапе развития инженерной науки и специализированных (геотехнических) программных средств наиболее оптимальным и достоверным будет считаться методика расчета, основанная на «Методических указаниях…» и выполненная путем численного моделирования (МКЭ)..

Рассказать друзьям: