Проектирование ограждений котлованов

11.2.1 Требования настоящего подраздела распространяются на проектирование подпорных стен, служащих ограждением котлована при строительстве подземных сооружений открытым или полузакрытым способом.

11.2.2 В качестве ограждений котлованов, как правило, следует использовать:

- ограждения типа «стена в грунте», устраиваемые траншейным способом, из буросекущихся или касательных свай;

- ограждения из отдельных элементов: металлических труб, двутавров, свай и пр.;

- шпунтовые ограждения различного профиля;

- ограждения, устраиваемые с использованием струйной или иной технологии закрепления грунта.

- ограждения комбинированного типа.

11.2.3 Выбор ограждающих конструкций котлована должен определяться исходя из следующих факторов:

- глубины котлована;

- инженерно-геологического строения площадки строительства;

- гидрогеологических условий;

- наличия в зоне влияния окружающей застройки и инженерных коммуникаций.

11.2.4 При проектировании ограждающих конструкций котлованов следует рассматривать, как минимум, следующие предельные состояния, требующие расчетов:

- общая потеря устойчивости;

- разрушение конструктивных элементов, например, ограждения, анкера, обвязочного пояса или распорки, разрушение соединения между такими элементами;

- совместное разрушение основания и элементов конструкции;

- перемещение подпорной конструкции, которое может вызвать потерю эксплуатационной пригодности зданий и инженерных коммуникаций на прилегающей территории;

- недопустимая фильтрация воды через ограждающую котлован конструкцию или из-под нее;

- суффозия грунта через ограждение котлована или из-под нее;

- недопустимое изменение гидрогеологических условий.

Следует также рассматривать возможные комбинации предельных состояний. Предельные состояния (HYD) следует рассматривать с учетом указаний раздела 16, а (SLS) с учетом дополнительных указаний раздела 9.

11.2.5 Нагрузки на подпорные стены и ограждающие конструкции котлованов, включая давление грунта и подземных вод, следует определять в соответствии с требованиями СП 22.13330.2011, используя характерные расчетные значения прочностных и деформационных характеристик грунтов в соответствии с рассматриваемым предельным состоянием.

11.2.6 Следует учитывать, что величина и распределение давления грунта на ограждение, величины внутренних сил в конструкциях в значительной степени зависят от жесткости конструкций, прочности и жесткости основания, природного напряженно-деформированного состояния основания и последовательности выполнения работ.

При проектировании ограждений котлованов обязательно должны рассматриваться все как долговременные, так и кратковременные проектные ситуации, и их сценарии.

11.2.7 Модели для расчета ограждений котлованов следует строить на основании требований СП 22.13330.2011. Расчеты деформаций или внутренних усилий в подпорных конструкциях допускается выполнять путем решения контактной задачи или численного моделирования задачи сплошной среды о взаимодействии ограждения котлована и прилегающего грунтового массива.

Характерные расчетные значения прочностных и деформационных характеристик грунтов следует принимать в этих расчетах в зависимости от вида предельного состояния, для которого они проводятся. Расчеты должны выполняться с учетом этапов экскавации грунта в котловане и последовательности установки удерживающих конструкций (анкеров, распорок, дисков перекрытий).

11.2.8 При проектировании ограждений котлованов следует учитывать действующие на нее нагрузки и воздействия, возникающие в условиях строительства и эксплуата­ции (в том числе от складирования материалов и веса механизмов), а также воздейст­вия от элементов, опирающихся на подпорную конструкцию, или зданий и сооружений, расположенных в непосредственной близости от нее.

11.2.9 При анализе общей устойчивости подпорной конструкции следует использовать расчетные подходы, изложенные в 11.1. В обязательном порядке должны быть рассмотрены проектные ситуации, связанные с общим сдвигом (см. рисунок 11.1) или опрокидыванием (см. рисунок 11.2.в).

а) б)

в)

Рисунок 11.1 - Схемы потери общей устойчивости: