Файл: Техническая эксплуатация портовых сооружений..pdf

Обычно для таких сооружений величины допускаемых нагрузок принимаются на основании практики их эксплуатации в течение ряда лет. Однако указанный способ имеет ряд существенных не­ достатков.

Действительно, даже в том случае, если сооружение старой по­ стройки эксплуатируется при допускаемых нагрузках, установлен­ ных по проекту, может иметь место значительное несоответствие между допускаемыми нагрузками и несущей способностью соору­ жения. Объясняется это обстоятельство неточностью исходных дан­ ных, в основном значений геотехнических констант, а также не­ совершенством ранее применявшихся методов расчета соору­ жений.

Вопрос об установлении величин допускаемых нагрузок для сооружений, характеризующихся длительным периодом эксплуата­ ции, осложняется еще и тем, что техническое состояние таких сооружений со временем резко ухудшается, особенно если они продолжительное время эксплуатировались без капитального ре­ монта. В связи с этим принятые ранее величины допускаемых на­ грузок для сооружений старой постройки в одних случаях оказы ваются сильно заниженными по сравнению с их действительной несущей способностью, а в других они настолько завышены, что

Приведенные соображения показывают, какое большое значе­ ние имеет установление величин допускаемых нагрузок, соответст­ вующих действительной несущей способности сооружений. Поэто­ му для установления несущей способности сооружений расчетным путем предварительно следует провести тщательные геологиче­ ские изыскания и геотехнические исследования- В этих случаях, к сожалению, полностью исключается возможность использова­ ния архивных данных о геотехнических характеристиках грун­ тов, поскольку, как это было указано выше, несовершенные ме­ тоды определения физико-механических характеристик грунтов, применявшиеся ранее, давали неправильные данные.

В некоторых случаях, как показывает практика исследований сооружений старой постройки, при отсутствии необходимой про­ ектной документации предварительно следует выполнить работы по вскрытию сооружения с целью уточнения его конструкции и определения технического состояния элементов, недоступных на­ ружному осмотру. Определение действительной несущей способ­ ности причальных сооружений старой постройки должно произ­ водиться по современной методике расчета с учетом фактического технического состояния сооружения.

Полученные результаты расчетов следует затем откорректиро­ вать на основе имеющихся материалов по эксплуатации данного сооружения, причем в некоторых случаях при этом могут, быть ис­ пользованы также сведения о работе других сооружений порта, возведенных в аналогичных условиях.

136

Однако в ряде случаев данные расчетов эксплуатируемых со­ оружений и их оснований не позволяют получить надежных сведе­ ний о несущей способности сооружений с учетом их фактического состояния. Вместе с тем правильное определение действительной несущей способности причального сооружения позволяет устано­ вить рациональный режим дальнейшей его эксплуатации и величи­ ны допускаемых для данного сооружения эксплуатационных нагру­ зок. В этих случаях для определения действительной несущей спо­ собности сооружений может быть рекомендована их опытная огрузка.

Методы проверки соблюдения норм допускаемых нагрузок.

Важным фактором, определяющим нормальные условия техничес­ кой эксплуатации причальных сооружений, является соблюдение установленных для них режимов эксплуатации и норм допускае­ мых эксплуатационных нагрузок. Для проверки соблюдения норм допускаемых эксплуатационных нагрузок на территории прича­ лов и установления фактических величин этих нагрузок требу­ ется организация систематических наблюдений за грузовым ре­ жимом. Величины фактических эксплуатационных нагрузок на территории причалов в настоящее время в основном определяют­ ся визуальным путем.

В последнее время получили распространение другие, более точные косвенные методы определения фактических эксплуатацион­ ных нагрузок на территории причалов, а именно: метод фотофикса­ ции — для тарно-штучных грузов и метод короткобазисной стерео­ фотограмметрии — для навалочных грузов. Определение нагрузок по указанным методам производится обычно научно-исследова­ тельскими и проектными организациями, поскольку применение этих методов требует длительных наблюдений и точных изме­ рений.

Метод фотофиксации состоит в следующем: выбирается посто­ янная точка, возвышающаяся над причалом, с которой произво­ дится периодическое фотографирование его территории. Фотогра­ фии причала анализируются путем наложения специальной пер­ спективной сетки (рис. 88), разбитой на отдельные прямо­ угольные ячейки двумя группами прямых линий: продольными ли­ ниями, сходящимися в одной точке, и поперечными линиями, па­ раллельными между собой. Обязательными условиями построения перспективной сетки являются:

при разбивке сетки часть продольных линий должна совпадать с границами прикордонной, переходной и тыловой зон территории причала;

поперечными линиями территория причала должна быть разби­ та на прямоугольные ячейки, имеющие одинаковые размеры вдоль причала.

Размеры ячеек сетки выбирают таким образом, чтобы в попе­ речном направлении их длина составляла 2—5 м, а в продоль­ ном — 10 м. Ячейки в поперечном направлении обозначают бук­ вами, а в продольном — цифрами. Съемка территории причала

137

производится в моменты резкого изменения нагрузок на причале. После этого в пределах каждой из ячеек на месте определяют вес груза Ряі. Зная площадь ячейки оы, определяют величину удельной нагрузки:

В рассматриваемой зоне территории причала, разделенной на отдельные ячейки, при нормальных условиях эксплуатации прича­ ла, максимальная величина фактической удельной нагрузки в пре­ делах ячейки <7я max должна быть меньше величины допускаемой эксплуатационной нагрузки qR0п Для данной зоны, т. е. Цлmax<Г<7долНа рис. 85 показана снабженная перспективной сет­ кой фотография территории причала, на котором складируется стальной прокат. Стереофотограмметрический метод фиксирования нагрузок от навалочных грузов, успешно применяемый ОИИМФом (проф. Ф. М. Шихиев), заключается в следующем. Производится синхронное фотографирование штабеля навалочных грузов с помо­ щью двух фотоаппаратов, закрепленных на штанге на определен­ ном расстоянии друг от друга. Обработка полученных стереопар, показанных на рис. 89, для создания стереомодели производится на стереокомпараторе. По наложенным на план точкам и их отметкам, которые устанавливаются на основании изучения стереомодели,

Рис. 88. Фотография территории причала, снабженная перспективнон сеткой

ISS

Рис, 89. Стереопара штабелей навалочных грузов на территории причала

составляют план штабелей в горизонталях. Такой плаң, получен­ ный методом короткобазисной стереофотограмметрии для одного из причалов, приводится на рис.,90.

Интенсивность нагрузки в данной точке і может быть опреде­ лена по формуле

где 7 — объемный вес навалочного груза; /гТі т- высота штабеля в данной точке.

В ряде случаев объемный вес навалочных грузов значительно различается по высоте штабеля. Он может меняться и во времени. Точное установление действительных величин нагрузок от нава­ лочных грузов любым косвенным методом, в том числе и стерео-

Рис. 90. План штабелей навалочных грузов в горизонталях, полученный методом короткобазисной стереофотограмметрий:

/ — подкрановые пути; 2 — руда; 3 — песок с ракушкой; 4 — песок

139

фотограмметрическим, в значительной степени зависит от того, правильно ли определен объемный вес навалочного груза. В связи с этим в Ленморниипроекте и в Черноморниипроекте начаты иссле­ дования возможности использования специальных измерительных установок для непосредственного измерения величин удельных на­ грузок от штабелей навалочных грузов на территории причалов.

Предполагается, что эти установки будут работать автоматиче­ ски в измерительном и контрольном режимах, а их показания бу­ дут передаваться дистанционно на пульт, расположенный в дис­ петчерском районе порта, в котором находится данный причал. Такие измерительные установки, размещенные на территории причалов, позволят осуществить постоянный и действенный конттроль за соблюдением норм допускаемых нагрузок.

Установление величин допускаемых нагрузок на эксплуатируе­

мые причальные сооружения посредством опытных огрузок. Опыт­ ная статическая огрузка эксплуатируемого причального сооруже­ ния представляет собой комплекс натурных исследований, связан­ ных с установлением его действительной несущей способности. В процессе опытной статической огрузки участок территории при­ чала загружается нагрузкой заданной интенсивности в течение оп­ ределенного промежутка времени; при этом контролируются вели­ чины смещений сооружения, которые не должны превышать допу­ стимых пределов.

До начала опытной огрузки, предварительными расчетами об­

нагрузки, а также нагрузки от подвижного состава железных до­ рог и безрельсового транспорта, устанавливаемые исходя из новых условий эксплуатации причала.

В ряде случаев глубина у причалов, имеющих значительный срок эксплуатации, меньше проектной, что вызвано заносимостью акватории и ее засорением при перегрузке различных грузов. Уве­ личение глубины у причала при дноуглублении вызывает увеличе­ ние распорного давления грунта на сооружение и понижение сте­ пени его устойчивости. В связи с этим в предварительных расчетах необходимо также учесть требуемое углубление дна перед соору­ жением.

При проведении испытаний следует учитывать, что действи­ тельные глубины, меньшие расчетных, позволяют передавать на со­

мо обратить внимание на расчет общей устойчивости основания со­ оружения и на расчет прочности отдельных его элементов, так как с помощью опытной огрузки, в основном, проверяются только дан­ ные расчета сооружения по деформациям. Опытную огрузку соо-

140