Геотехническое проектирование с использованием расчетов

Общие положения

(1)P Расчеты в проектах выполняются в соответствии с основными требованиями EN 1990:2002
и с особыми правилами данного стандарта. Расчеты в проектах включают:

— воздействия в виде приложенных нагрузок или заданных перемещений, например, вызванных пере­мещениями грунтов основания;

— свойства грунтов, горных пород или других материалов;

— геометрические данные;

— предельные величины деформаций, раскрытия трещин, вибраций и т. п.;

— расчетные модели.

(2) Следует учитывать, что знания грунтовых условий зависят от объема и качества геотехнических изысканий. Такие знания и контроль производства работ обычно важнее для выполнения фунда­мен­тальных требований, чем точность расчетных моделей и частных коэффициентов.

(3)P Расчетная модель должна описывать принятое поведение основания для рассматриваемого предельного состояния.

(4)P При отсутствии надежной расчетной модели для конкретного предельного состояния, надо провести расчет другого предельного состояния, используя такие коэффициенты, чтобы достижение этого конкретного предельного состояния было маловероятным. Другой подход — проектирование
по предписаниям, с использованием экспериментальных моделей и испытаний нагрузкой или наблю­да­тельного метода.

(5) Расчетная модель может быть:

— аналитической;

— полуэмпирической;

— численной.

(6)P Любая расчетная модель должна быть или точной, или давать погрешность в сторону за­па­са надежности.

(7) Расчетная модель может включать упрощения.

(8) При необходимости можно изменять результаты, полученные при использовании модели так, чтобы проектный расчет был или точным, или давать погрешность в сторону запаса надежности.

(9) Если при модификации результатов используется коэффициент модели, то он должен учи­ты­вать следующее:

— диапазон неопределенности результатов, получаемых с помощью данного метода расчета;

— любые известные систематические погрешности, связанные с данным методом расчета.

(10)P Если в расчете используется эмпирическая зависимость, то должно быть четко установлено, что она соответствует преобладающим грунтовым условиям.

(11) Предельные состояния грунтов с учетом их закономерностей, должны легко определяться
с использованием расчетных схем. Для предельных состояний второй группы, деформации опре­де­ля­ются расчетом в соответствии с 2.4.8 или другими методами.

Примечание — Многие расчетные модели основаны на предположении о достаточной гибкости системы «основание-сооружение». Отсутствие гибкости может привести к предельному состоянию, которое можно охарактеризовать как мгновенное разрушение.

(12) Пригодны такие численные методы, в которых учитывается совместность деформаций или вза­имо­действие между сооружением и основанием в предельном состоянии.

(13) Следует учитывать совместность деформаций в предельном состоянии. Может потребоваться уточненный расчет с учетом относительной жесткости сооружения и основания в тех случаях, когда может произойти одновременное разрушение конструктивных элементов и основания. Примером могут служить фундаментные плиты, горизонтально нагруженные сваи и гибкие подпорные стены. Особое внимание следует уделить совместности деформаций для материалов хрупких или разупрочняющихся при деформациях.

(14) В некоторых ситуациях, например в котловане с подпорными стенами, удерживаемыми анкер­ными затяжками или распорками, величина или распределение давления грунта на ограждение, величина внутренних сил и изгибающих моментов в конструкциях в значительной степени зависят от жесткости сооружения, жесткости или прочности основания и природного напряженного состояния в основании.

(15) В данной ситуации в расчетах о взаимодействии основания и сооружения нужно использовать за­висимости «напряжение-деформация» для основания и для конструктивных материалов и на­пря­женные состояния в основании, достаточно репрезентативные для рассматриваемого предельного со­стояния и получения надежного результата.

Воздействия

(1)P Воздействия определяются в соответствии с ЕN 1990:2002. При необходимости можно ис­поль­зовать величины воздействий согласно EN 1991.

(2)P Необходимо принимать значения параметров геотехнических воздействий, если они из­вестны до выполнения расчета, эти значения могут измениться при расчете.

Примечание — Значения параметров геотехнических воздействий могут измениться в процессе расчета. В та­ких случаях они вводятся как первое приближение с заданным начальным значением.

(3)P При определении воздействий, принимаемых в проекте, необходимо учитывать все взаимо­действия между сооружением и основанием.

(4) В геотехнический проект включаются следующие факторы в качестве воздействий:

— вес грунта, горной породы и воды;

— напряжения в основании;

— давление грунта и давление подземных вод;

— давление свободной воды, включая давление волн;

— давление подземных вод;

— фильтрационные усилия;

— постоянные и временные нагрузки от сооружений;

— пригрузки;

— швартовые усилия;

— снятие нагрузки или выемка грунта;

— транспортные нагрузки;

— перемещения, вызванные горными работами, устройством подземных полостей и тоннелей;

— набухание и усадка, вызванные изменением растительного покрова, климата или влажности;

— перемещения, вызванные ползучестью или сдвигом оседающих массивов грунта;

— перемещения, вызванные ухудшением свойств, дисперсией, разложением, самоуплотнением или растворением;

— перемещения и ускорения, вызванные землетрясениями, взрывами, вибрациями и динамичес­кими нагрузками;

— температурные воздействиям, включая промерзание;

— ледовые нагрузки;

— внешнее преднапряжение грунтовых анкеров и распорок;

— негативное трение.

(5)P Необходимо учесть возможность совместности воздействий, которые могут происходить как совместно, так и раздельно.

(6)P Длительность воздействий должна рассматриваться с учетом изменений свойств грунта во времени, особенно параметров дренирования и сжимаемости мелкозернистых грунтов.

(7)P Повторные воздействия и воздействия переменной интенсивности должны рассматриваться от­дельно с учетом продолжающихся перемещений, разжижения грунтов, изменения жесткости и проч­ности основания.

(8)P Воздействия, вызывающие динамическое поведение сооружения и основания, должны рас­сматриваться отдельно.

(9)P Воздействия, при которых преобладают усилия от грунтовой и свободной воды, должны рас­сматриваться особо для учета деформаций, трещинообразования, переменной водопроницаемости
и эрозии.

Примечание — Неблагоприятные (или дестабилизирующие) и благоприятные (стабилизирующие) постоянные воздействия можно в некоторых случаях рассматривать как происходящие из одного источника. В этом случае для суммы этих воздействий или суммы соответствующих результатов воздействий можно использовать единый частный коэффициент запаса.