Как правильно выбрать вид и тип подпорного сооружения. Взгляд геотехника

И наконец,
3. Расчеты

Разницу в расчетах рассмотрим на примере гибких подпорных стен.

 

В результате получается такая картина:

- в тех случаях, когда применение упрощенных методов расчета правомерно, геотехник получает более экономичные проектные решения(и само собой, безопасные), и инженер ПГС получает решения не оптимальные, но безопасные;

- в тех случаях, когда применение упрощенных методов расчета неправомерно, геотехник получает экономичные и безопасные проектные решения, а инженер ПГС получает небезопасные и неправильные решения.

Еще раз попрощу инженеров ПГС не объявлять мне кровную месть, говорю по опыту, поскольку экспертное направление в части ПС - тоже часть профессиональной деятельности

 

Покажу эту разницу на конкретном примере.

Глубина котлована – 6,6 м.
Ограждение котлована (принятое инженером ПГС) – шпунт из трубы 530х14 (работает консольно) длиной 12 м с шагом 1,0 м.
Нагрузки на бровке котлована – 3 тс/м2.
Расчетное сечение – рис. 1.

 

Нормативные и расчетные значения прочностных и деформационных характеристик грунтов приведены в табл. 1.1.

Подземные воды на площадке в период изысканий вскрыты всеми выработками с глубин 17,00-18,00м (абсолютные отметки 191,72-192,48м).

 

В итоге расчетов (см. рисунки ниже), выполненных геотехником, значения внутренних усилий получились несколько больше, что потребовало увеличения толщины стенки трубы с 14 до 16 мм. Это пример случая, когда принятые проектные решения непосредственно влияют на безопасность.

 

Согласен, пример с ограждением котлована не очень близок частному самостройщику. Он более интересен тому же муниципальному заказчику, точнее - управлениям ГАСН (госархстройнадзора). И то, этот интерес, как всегда, пробуждается после череды несчастных случаев со смертельным исходом.
Приговор суда
Даже не буду приводить фото, их, к сожалению - очень много.

 

Поэтому приведу пример, более интересный частному застройщику, который действительно заинтересован в разумной экономии собственных средств.
Обратился заказчик с просьбой удешевить строительство подпорного сооружения, проект которого принят по типовой серии. Никаких расчетов сделано не было, просто его подрядчики привязали типовой проект, приняв все параметры в запас.

Решение, предложенное заказчику изначально.

 

После выполнения комплекса геотехнических и конструктивных расчетов была получена расчетно-необходимая конструкция подпорной стены. Экономия составила 42% от изначальной сметной стоимости.
Выглядело это так:
Расчеты:

И итоговый вариант:

 

Про конструирование подпорных стен уголкового типа - писал здесь, но все же продублирую:
"После выполнения расчета, не менее важной задачей является правильное конструирование подпорного сооружения, которое, помимо прочего, должно учитывать технологические процессы по возведению, в частности – наличие рабочих швов бетонирования.

Выполняя конструирование, следует особое внимание уделять узлу сопряжения лицевой стенки с фундаментной плитой. Любые ошибки, допущенные при проектировании и изготовлении данного узла, могут иметь фатальный характер! Поскольку конструкция работает как консоль, именно правильная работа этого узла в значительной степени является гарантом надежности и безопасности для всего подпорного сооружения. На рисунке показан пример правильного конструирования рассматриваемого узла."

 

Еще одно отступление слегка в сторону от темы. Судя по вопросам, пришедшим в личку, одна из достаточно распространенных ныне ситуаций - это строительство на склоне. Склоны у всех разные, у кого-то - это естественные возвышенности, сформировавшие рельеф участка, кто-то отсыпает склон намеренно.
Общее в вопросах написавших то, что они планируют возвести подпорные стены, и интересуются - как и какие именно.
Уважаемые застройщики, прежде чем вообще вести речь о стенах, стоит сказать, что строительство дома на склоне - достаточно непростой процесс, есть свои нюансы, о которых, в целом, упомянуто в профильных темах.
Главный момент, с точки зрения геотехника, в таких проектах - это расчет по т. н. схеме "глубокого сдвига", который, из наблюдаемой практики, никто не делает.
Говоря простым языком - сначала нужно прикинуть, не уедет ли дом вместе со склоном, в процессе строительства либо в процессе эксплуатации. А уж потом прикинуть, какие стены и как их сделать.
Если это интересно - то добавлю информацию здесь, либо даже создам новую тему, посвященную нюансам строительства на склоне с точки зрения геотехника.

 

Позволю себе сделать определенные выводы, основанные как на практической работе, так и на наблюдениях, сделанных в ходе многолетнего общения на ФХ.

Выводы:

1. Экономия на проектировании в целом, и в частности - на геотехнических услугах может приводить к двум крайностям: 1 – небезопасные проектные решения; 2 – неэкономичные проектные решения.

2. В сложных условиях строительства рекомендуется привлекать к проектированию подпорных сооружений геотехников.

Сложные условия строительства - это такие, в общем и целом:

- высота подпорного сооружения более 6м;

- сейсмичность 7 баллов и более;

- наличие специфических грунтов (просадочные, насыпные и т. д.);

- наличие опасных геологических процессов;

- наличие зданий и сооружений вблизи подпорного сооружения.

3. Инженер ПГС и геотехник – это не конкуренты, у каждого есть «своя область применения». И каждый из них должен объективно оценивать свои возможности и действовать в рамках своих профессиональных компетенций.

4. Каждый Заказчик сам решает, что и как ему делать, как строить, экономить ли на проектировании или на строительстве.
По опыту, и примерам даже на нашем форуме, можно сказать, что в ряде случаев речь идет не об экономии денег, а об экономии безопасности и надежности, поэтому - если кому-то помогла данная тема по выбору типа и вида ПС - это будет очень здорово.

 

Также, расширенно отвечая тем, кто написал в личку.
Первое. Да - проектирование берегоукрепления - это по сути, разработка проекта подпорной стенки. Но - и это важно - на подпорной стенке проектирование берегоукрепления не заканчивается, а только начинается.
Почему - потому что на берега и береговые сооружения водоема влияют:
- режимные (годовые и суточные) колебания уровня воды, определяемые работой гидроэлектрических станций, паводковые повышения уровня, сгонно-нагонные явления и сейши;
- размывающее воздействие течений: стоковых, волновых, сейшевых, возникающих при работе гидроузлов;
- ветровые и судовые волны;
- ледовые воздействия во всем их многообразии;
- режим движения взвешенных и влекомых наносов, в сочетании с его влиянием на динамику берегов;
- нестационарный процесс переформирования русла и берегов (особенно интенсивный на крупных речных водохранилищах);
- снижение прочностных свойств глинистых грунтов с образованием ползучести;
- режим подземных вод в бортах водоема (особенно у берегов речных водохранилищ).
Простыми словами - рассчитав, к примеру, берегоукрепление вот по такой схеме:
следующим шагом нужно будет понять и рассчитать, как на это сооружение будет влиять его грозный "противник", т. е. сам водный объект.
И еще - наиболее распространенной причиной деформаций и разрушения береговых укреплений является подмыв их основания из-за недостаточного его заглубления.
Поэтому - дать совет по фото или по видео - это все равно, что поставить диагноз по телефону, не видя "пациента" воочию, причем видеть нужно, так сказать, "в динамике".
Чтобы поставить предварительный "диагноз", однако - вполне хватит для начала геологии участка+топосъемки надводной и подводной части откоса. Данные по уровням водных объектов - в целом можно найти, по крайней мере - знаю, где искать. Либо - знаю тех, кто знает, как найти необходимый минимум.
Второе. Анализировать, как-то критиковать, и вообще обсуждать сделанное шабашниками "народное укрепление" - даже не хочу, в этом нет никакого смысла. Мне Вас не переубедить, а мои доводы Вам принципиально непонятны.

 

Еще немного о конструировании подпорных стен. Казалось бы, что еще такого можно придумать в подпорной стенке?
А вот покажу небольшой приемчик, позволяющий значительно повысить сопротивление сдвигу по подошве. Думаю, все понятно из вот этой схемки (обведено красным кружком):

 

А это то же самое, только в 3D:

 

...какие мероприятия от сползания подпорной стены?
Зы кроме этого уступа-когтя?