Файл: Техническая эксплуатация портовых сооружений..pdf

ружения разрешается производить только в том случае, если при расчете общей устойчивости его основания действительный коэф­ фициент запаса устойчивости превосходит допускаемый коэффи­ циент запаса, устанавливаемый по СНпП II Б 3—62 «Основания гидротехнических сооружений. Нормы проектирования». (М., Госстройиздат, 1962). В противном случае испытания причальных сооружений путем опытной огрузки могут привести к значительным необратимым смещениям сооружений и к их аварии. Опытная огрузка эксплуатируемых сооружений особенно целесообразна, ес­ ли на значительном протяжении по длине сооружения его конст­ рукция однотипна, а грунтовые условия неизменны. В этом случае результаты огрузки могут быть распространены на больший уча­

сток длины сооружения.

Опытная огрузка причального сооружения на всем его протя­ жении является весьма трудоемкой операцией. При внезапном появлении значительных деформаций, в случае сплошной загрузки территории причала, осложнена его быстрая разгрузка. В некото­ рых случаях опытную огрузку причального сооружения нельзя осуществить на всем протяжении его в связи с тем, что причал не может быть выведен из эксплуатации на весь период опытной огрузки.

Анализ эксплуатации причальных сооружений показал, что да­ леко не всегда территория причала полностью загружена грузами, нагрузка от которых достигает допускаемой величины. Если же, кроме того, учесть, что причальные сооружения по всей длине обычно делятся температурно-осадочными швами на отдельные секции длиной 25—30 м, то можно прийти к выводу о целесообраз­ ности опытных огрузок отдельных участков причалов. При этом длину загруженного участка нужно выбирать исходя из обеспе­ чения условий работы сооружения, приближающихся к его загруз­ ке на всем протяжении (плоская задача).

Протяженность участка опытной огрузки (рис. 91) устанавли­ вают в зависимости от конструктивных особенностей сооружения, его полной высоты /гс, длины секций Іс, разделенных температур­ но-осадочными швами, и т. д.; оптимальная протяженность участ­ ка равна 50—60 м.

Для выбора места расположения будущего участка опытной огрузки необходимо уточнить геологическое строение основания и установить геотехнические характеристики грунтов на всем протя­ жении исследуемого причала. На основе анализа материалов гео­ логических изысканий и исследований грунтов устанавливаются участки по длине причала, в пределах которых геологическое строе­ ние основания наименее благоприятно с точки зрения несущей его способности, а геотехнические характеристики грунтов (угол внут­ реннего трения и удельное сцепление) имеют наинизшие значения.

Одновременно следует произвести тщательное обследование предполагаемых участков опытной огрузки для определения тех­ нического состояния надводной и подводной частей сооружения. Выбранный участок должен быть наихудшим по своему техниче-

141

п о в е р х н о с т и т е р р и т о р и и п р и ч а л а и к р у г ­

э ф ф и ц и е н т у з а п а с а у с т о й ч и в о с т и

скому состоянию по сравнению с остальной частью причала. Если причал ограничен торцевыми стенками, обладающими большей жесткостью, чем его центральная часть, то при выборе участка опытной огрузки желательно, чтобы этот участок был достаточно удален от концевых участков причала. Кроме того, участок опытной огрузки следует выбирать таким образом, чтобы опытная огрузка, которая продолжается иногда несколько месяцев, не осложняла эксплуатационную работу порта.

Участок опытной огрузки по ширине должен включать прикордонную зону, т. е. зону, в пределах которой находится призма об­ рушения, переходную зону и, в некоторых случаях, часть тыловой зоны. Наличие нагрузок в тыловой зоне может значительно сни­ зить степень устойчивости сооружения. В связи с этим, границу участка опытной огрузки по его ширине рекомендуется устанав­ ливать таким образом, чтобы она совпадала с линией пересече­ ния поверхности территории причала и круглоцилиндрической по­ верхности скольжения, соответствующей минимальному коэффи­ циенту запаса устойчивости при предельных величинах нагрузок, которые были установлены предварительным расчетом. В некото­ рых случаях границей участка опытной огрузки с тыловой сторо­ ны причала может служить также линия пересечения плоскости об­ рушения с поверхностью территории причала.

До начала производства работ по испытанию причала состав­ ляется план и календарный график опытной огрузки, где указыва­ ются порядок и величина ступеней загрузки и разгрузки, а также время выдержки участка сооружения при каждой новой ступени нагрузки. Опытную огрузку причала начинают обычно только

142

после проведения ремонтного черпания до глубины, при которой сооружение эксплуатировалось в первое время после окончания строительства или после предыдущего ремонтного черпания-

Практика проведения опытных огрузок показала, что в среднем ступени загрузки равны 2—3 ТІм2, а ступени разгрузки увеличива­ ются в два раза по сравнению со ступенями загрузки. Причал обычно загружают путем укладки на его территории бетонных массивов, металлических чушек и т. д. Для загрузки может исполь­ зоваться также руда, гравий и песок. Сравнительно часто опытная огрузка производится грузом, обычно перегружаемым и складиру­ емым на данном причале. В некоторых случаях опытную огрузку осуществляют также при помощи специальных емкостей, которые постепенно заполняют водой. Для успешного производства опыт­ ной огрузки необходимо в непосредственной близости от участка испытания иметь склад «балласта», позволяющий произвести за­ грузку участка причала до требуемой величины, а также необхо­ димые транспортные и перегрузочные средства (баржи, автомаши­ ны, бульдозеры, портальные и плавучие краны, снабженные грей­ ферами, и т. п.) для своевременной и правильной загрузки и раз­ грузки выбранного участка.

Требуется также установить точный объемный вес материала, предназначенного для загрузки участка опытной огрузки, причем в случае применения для этой цели песка и других сыпучих мате­ риалов необходимо учитывать возможное повышение их влажности и, следовательно, объемного веса при выпадении осадков. При загрузке следует тщательно следить за формой и размерами шта­ беля на участке испытания с тем, чтобы для каждой ступени опыт­ ной огрузки строго соблюдались величины нагрузок по зонам. При опытной огрузке производятся геодезические наблюдения за по­ ложением сооружения с помощью опорной и наблюдательной се­ тей, установленных на сооружении. Положение наблюдательных ма­ рок в плане и по высоте определяется в следующие моменты вре­ мени: до производства дноуглубления, после завершения его до на­ чала опытной огрузки, а также после каждой ее отдельной ступени. Дальнейшая загрузка причала может быть продолжена только после стабилизации положения причала от предыдущей ступени нагрузки.

Причал при предельной величине нагрузки дъ-пред выдержива­ ется в течение 1—3 месяцев в зависимости от грунтовых условий в основании сооружения. В конце указанного срока вновь произво­ дятся геодезические измерения. При этом общие величины смеще­ ний причала с начала огрузки не должны превышать допускаемых смещений, устанавливаемых из условия, что эти смещения не вы­ зывают каких-либо повреждений причала и не препятствуют нор­ мальной его эксплуатации. После выдержки причала при предель­ ной нагрузке причал разгружается и производятся последние гео­ дезические измерения положения наблюдательных’ марок для раз­ дельного определения величин упругих и остаточных деформаций

143

роль играет правильный выбор схемы расположения нагрузок. При

новых нагрузок и нагрузок от подвижного состава на уровне по­ дошвы сооружения, вызывающего напряжения, близкие к напря­ жениям от равномерной нагрузки.

При испытании сооружений и их оснований путем опытной ргрузки большое значение имеет также установление предельно допускаемых величин общих смещений сооружения относительно его первоначального положения, которые состоят из смещений, вызванных деформацией основания и деформацией самого соору­ жения.

В большинстве случаев деформация самого сооружения составляет лишь незначительную часть общего смещения сооруже­ ния. Это относится ко всем причальным сооружениям, за исключе­ нием сооружений, выполненных из деревянных элементов, соеди­ нения которых обычно имеют малую жесткость.

При расчете деформаций грунта в основании сооружения сле­ дует иметь в виду, что полученные данные относятся к центру по­ дошвы сооружения. В связи с этим при сопоставлении данных на­ турных наблюдений за смещениями сооружения, вызванными опытной огрузкой, с данными, получаемыми при расчете, необхо­ димо последние привести к точке на поверхности территории, в ко­ торой производились наблюдения. При этом следует принимать во внимание геометрические размеры сооружения и места расположе­ ния геодезических знаков на сооружении, за положением которых ведутся указанные наблюдения.

Необходимо учитывать, что при предельно допускаемых вели­ чинах смещений на уровне поверхности территории причала пре­ дусматривается, что прочность и устойчивость сооружения не на­ рушаются. При указанных условиях по-прежнему должны удов­ летворяться все требования нормальной технической эксплуатации сооружения и связанных с ним устройств (опор стационарных уста­ новок, покрытий, подкрановых и железнодорожных путей, комму­ никаций и т. п.).

144