Файл: Будин, А. Я. Тонкие подпорные стенки.pdf

,+ що

вой стенки выполнена из ребристых железобетонных панелей высотой 6,5 м и шириной 3,15 м, опирающихся на специаль­ ный, усиленный закладными частями, выступ монолитной желе­ зобетонной балки, объединяющей головы шпунтовых свай. Панели анкеруются стальными тягами длиной 15 м за железо­ бетонные плиты. Шаг верхних и нижних анкерных тяг 1,55 м\ поверху панелей забетонирована кордонная балка.

Конструкция описанного типа обладает рядом несомненных достоинств. Главные из них — относительно малая длина, а сле­ довательно, и вес шпунта и значительная ширина панелей, что сокращает число монтажных швов в верхней части кон­ струкции и облегчает устройство надежной грунтозащиты. Ста­ тическая расчетная схема сооружения отличается ясностью ввиду наличия шарнира в месте примыкания панелей к шпун­

впервые.

§ 6. Стенки, заанкерованные наклонными сваями (козловые больверки)

Тонкая подпорная стенка, заанкерованная наклонными сва­ ями (козловый больверк), — одна из наиболее простых извест­ ных практике строительства конструкций свайных сооружений.

29

Рис. 17. Козловые больверки (тонкие подпорные стенки, заанкерованные на­ клонными сваями) малой высоты

а — в Рурорте; б —в Люксембурге; / — свая сечением 25X25 см; 2 — железобетонная свая

Наиболее существенное и важное ее достоинство — простота возведения, особенно при песчаных основаниях, когда шпунт и анкерные сваи могут погружаться подмывом. При свободной высоте до 8—8,5 м козловые больверки оказываются эконо­ мичнее других типов заанкерованных тонких подпорных стенок. Строительство их может осуществляться весьма быстрыми тем­ пами при почти полной индустриализации работ.

Процесс возведения этих конструкций включает в себя погружение шпунтовых и анкерных свай и омоноличиванйе их

шпунтовой стенки, вертикальных свай, находящихся в плос­

с шагом 6 м. Свободная высота вертикальной стенки 2,35 м, высота откосной части берегоукрепления 3,15 м. Вторая кон­ струкция (рис. 17, б) состоит из плоского железобетонного шпунта толщиной 17 см, забитого с уклоном 4 : 1, и железобе­ тонных анкерных свай сечением 30x30 см, имеющих уклон 10:1 и длину 3,2 м. Свободная высота стенки 2,05 м, высота откосной части 3,43 м, глубина забивки шпунтовых и анкерных свай соответственно 1,25 и 1,5 ж.

Долгое время существовало мнение о том, что козловые больверки для возведения стенок со значительной свободной высотой непригодны. Однако начиная с 1957—1960 гг. это мне­ ние было опровергнуто весьма успешным опытом постройки

30

высоких стенок, заанкерованных наклонными сваями, прежде всего в отечественной строительной практике [15]. Широкие экспериментальные и натурные исследования позволили вы­ явить действительную картину работы стенки и дать обосно­ ванный метод ее расчета [12]. В частности, было установлено,

несколько положе). Такой вывод, открывший возможность использования в строительстве стандартного сваебойного обо­ рудования, позволил резко расширить применение описывае­ мой конструкции.

На рис. 18 показаны некоторые конструкции железобетон­ ных козловых больверков, запроектированных и построенных в период с 1955 по 1963 г.

Полуоткосная стенка, построенная на перевалочной базе Пхов—Мозырь (рис. 18, а), имеет высоту вертикальной части 4,1 ж и общую высоту 8 ж. Стейка выполнена из железобетон­ ного шпунта таврового профиля шириной 1,25 ж, установлен­ ного полками в сторону засыпки. Железобетонные анкерные

балка, объединяющая шпунт и анкерные сваи, — прямоуголь­ ная с выступами в местах примыкания свай к шпунтовому ряду. За стенку отсыпана разгружающая каменная призма.

Конструкция, приведенная на рис. 18, б, также имеет полуоткосный профиль. Ее общая высота 6,5 ж, высота вертикаль­ ной части 3,8 ж. Стенка образована железобетонными сваями таврового сечения, погруженными в песчаное основание на глу­ бину 3,5 ж. Анкерные сваи сечением 40X40 см и длиной 10 ж для облегчения запроектированы пустотелыми (диаметр незабетонированной полости составляет 22 см).

На рис 18, в показана конструкция тонкой стенки, заанкерованной наклонными сваями, построенная в 1963 г. в Ленин-" граде на слабом глинистом основании. Инженерно-геологиче­ ские условия объекта строительства такие же, как и у конструк­ ции, изображенной на рис. 10, в ( §4) . Показателем низкой несущей способности основания являлся тот факт, что многие

Сооружение состоит из плоского железобетонного шпунта толщиной 30 см с предварительно-напряженной арматурой,

нием 1,2x1,4 ж и сборной консольной надстройки, венчаемой железобетонным кордонным брусом. Свободная высота стенки

31

7,3 ж, глубина забивки шпунта 7,25 ж. Грунтозащита обеспечи­ вается навеской битумных и частью гидрорериновых матов;

со сваями повышенной несущей способности [80]. Пример такой конструкции показан на рис. 18, г. Здесь стенка свободной высотой 7 ж на песчаном основании заанкерована анкерными сваями с уширениями на концах, погруженными с уклоном 3 : 1 (конструкцию свай см. на рис. 7, г). Шаг анкерных свай равен 2,5 ж; стенка образована железобетонным шпунтом таврового профиля с высокой монолитной балкой и надстройкой. Стыки шпунтин перекрыты щебеночными фильтрами.

Примером применения в конструкциях стального шпунта является набережная, построенная в одном из портов на Рейне (рис. 18, д). Набережная полуоткосного профиля имеет общую высоту 14,5 ж и высоту вертикальной части 10 ж. Лицевая стенка образована стальным шпунтом корытного профиля, забитым в грунт на глубину 4,8 ж. Пологонаклонные анкерные сваи длиной 18 ж представляют собой стальные стержни в железобетонных рубашках. Шпунтовая стенка омоноличена железобетонной балкой, несущей кордонную нитку рельсового пути портального крана.

В зарубежной практике последнего десятилетия металли­ ческий шпунт в конструкциях козловых больверков применя­ ется довольно часто. Иногда выполняются из металла и анкер­ ные сваи, для чего, в частности, используются сваренные попарно шпунтины корытного профиля. Крепление свай к стенке осуществляется с помощью сварки. При этом следует обращать особое внимание на проектирование узла сопряжения шпунта и анкерных свай, в котором действуют большие напряжения. Так, одна из конструкций такого типа, построенная в США, по­ терпела аварию из-за того, что анкерные сваи, приваренные к стенке, оторвались от нее.

Следует отметить, что конструкции тонких подпорных сте­ нок, заанкерованных наклонными сваями, незаменимы при уст­ ройстве подпорных ограждений в стесненных условиях (вблизи зданий, коммуникаций и т. п.). С такими условиями часто при­ ходится сталкиваться в городах, на территориях промышлен­ ных предприятий, в портах и т. д.

§ 7. Стенки с разгружающими и экранирующими устройствами

Использование разгружающих и экранирующих устройств позволяет резко расширить возможный диапазон применения тонких стенок. В настоящее время свободная высота таких сте­ нок приближается к 20 ж.

33

Простейшими разгружающими устройствами являются камен­ ные призмы, отсыпаемые за стенками. Эффект разгрузки дости­ гается за счет того, что угол внутреннего трения у камня выше, чем у песчаной засыпки, вследствие чего значительно снижается величина распорного давления на стенки (прибли­ зительно в два раза). Примерами использования разгружаю­ щих каменных призм являются конструкции, показанные на рис. 8 6, 13, 14 и 18, а.

Применение горизонтальных разгружающих платформ на свайных опорах целесообразно в случаях, когда на конструк­ ции действуют большие вертикальные нагрузки, приложенные к поверхности засыпки. Разгружающее действие таких плат­ форм имеет двоякий механизм. Сами платформы, воспринимая на себя вес вышележащей засыпки и уложенных на ней грузов, полностью или частично исключают передачу на стенку рас­ пора от них, а сваи, на которые платформы опираются, прини­ мают на себя часть распора засыпки (создают экранирую­ щий эффект). В зависимости от ширины платформы могут иметь одну-три и более свайных опор.

Значительный разгружающий эффект дает предложенное Ф. М. Шихиевым «армирование» засыпки закладкой в нее жестких или гибких балок, рам или полотнищ. Надлежащим образом размещенные, эти элементы снижают распорное дав­ ление грунтовой засыпки на стенку. На рис. 19, а показан при­ мер применения армирующих элементов в виде плоских желе­ зобетонных рам размерами 4X6, 5X6 и 6 X 6 м. Рамы собраны из балок сечением 25x18 см.

СибЦНИИСом (А. И. Половинкин) рекомендованы плиты, выполняющие двойную функцию — анкеровки и частичной раз­ грузки стенки. Конструкция подпорной стенки с плитами такого рода приведена на рис. 19, б. Разгружающее влияние плит объясняется тем, что они, собирая нагрузку от вышележащего грунта, передают ее нижележащему грунту на определенном удалении от стенки, в результате чего распор концентрируется

вее нижней части.

Вкачестве экранирующих элементов тонких подпорных стенок применяются призматические и круглые железобетон­

ботке таких конструкций принадлежит ЛенморНИИпроекту (С. Н. Курочкин, А. А. Гринфельд и др.).

На рис. 20, а изображена стальная заанкерованная стенка из шпунта «Ларсен-V», экранированная сваями-оболочками диаметром 1,6 м из предварительно-напряженного железобе­ тона. Свободная высота стенки (у кордона) 15,2 м. Грунт осно-

34