Russian (CIS)English (United Kingdom)
ГлавнаяКонференцииЧетвертая Международная конференция МГС → Многосвайный ростверк (корневид)
Многосвайный ростверк (корневид)

Многосвайный ростверк (корневидный фундамент).

(закрепления опор ВЛ на стойках МГС)

Костиков В.И. Главный конструктор ОАО «ПРОМиК»

Нескин С.И. Руководитель группы строительства ОАО «ПРОМиК»

Зджанский Р.Н. Инженер-проектировщик ОАО «ПРОМиК»

1.      Введение.

Высокие нагрузки на фундамент получаемые как следствие полнее использовать несущую способность поперечного сечения стоек МГС при значительном увеличении высоты и величины приложения нагрузки. Требуют наличия мощных фундаментов, что приводит к поиску нестандартных (нетиповых) решений при проектировании ЛЭП.

 

2.      Критерии выбора конкретного закрепления (фундамента).

Для работы опоры в расчетных режимах необходимо выполнить требования по обеспечению жесткости фундамента, т.е. ограничить его деформации. Для уменьшения давления на грунт необходимо увеличить площадь опирания фундамента, что можно выполнить увеличением диаметра фундамента, глубины его заделки или установкой ригелей. Диаметр фундамента должен быть близок к диаметру ствола МГС для соединения их между собой фланцевым соединением.

Глубина заделки стоек имеет свои физические пределы. При заделке стоек глубже 8 – 10 метров дальнейшего увеличения несущей способности фундамента не происходит, т.к. ограничением становится малая несущая способность грунта у поверхности земли. Необходим переход на другие решения. Одним из вариантов предлагается использовать решения принятые природой как закрепления деревьев. То есть корневидный фундамент – куст из свай расположенных под углом на глубину заделки, завершенных монолитным ж/б ростверком или металлическим. Материал и способ изготовления многосвайного ростверка (корневидного фундамента) может быть различен.

Установка ригелей позволяет увеличить площадь опирания на грунт на отметках, где несущая способность грунта минимальна.

При анализе возможных вариантов фундаментов должны быть учтены следующие показатели:

Ø      Объем металла в конструкции фундамента;

Ø      Объем монолитного железобетона;

Ø      Объем сборного железобетона (количество элементов);

Ø      Условия транспортировки: длинномерность; габаритность; повреждаемость при транспортировке; наполняемость тары, машины, вагона; требование к спецтехнике по транспортировке (шаланды, сцепы, бетоновозы и др.).

Ø      Необходимое количество техники для сооружения фундамента на стройплощадке: известной, имеющейся в наличии; специальной, не имеющей широкого применения в электросетевом строительстве; новых образцов техники, требующих их изготовления и испытания.

Ø      Объем земляных работ: разработка котлована; обратная  засыпка; уплотнение грунта.

Ø      Трудоемкость работ на пикете: объем сварных работ; объем болтовых работ; объем монолитных работ.

Ø      Время сооружения фундамента (зависящее от используемых технических решений, техники, объемов работ, трудоемкости процессов и др.).

Ø      Площадь земельного участка под строительство и его состояние, наличие подъездов для техники.

Ø      Возможность устройства надземных ростверков или необходимость их устройства под землей.

Ø      Обеспечение коррозионной стойкости фундамента (над землей и под землей).

Ø      Обеспечение минимальных деформаций фундамента.

В общем случае, оптимальным будет фундамент, который удовлетворит всем требованиям норм по прочности и устойчивости заделки при минимальных затратах  на его изготовление, транспортировку, строительство и эксплуатацию.

Однако критерии выбора конкретного фундамента всегда уточняются при строительстве реального объекта.

 

3.      Многосвайный ростверк (корневидный фундамент).

В настоящее время инженерами ОАО «Промик» разрабатываются закрепления на многосвайных ростверках. Явными преимуществами данных фундаментов является экономичность, а также малая трудо- и материалоемкость. Фундамент на многосвайном ростверке представляет собой поле наклонных свай одного диаметра и низкий ростверк. Механизм работы закрепления подобен работе корневой системы дерева и применим практически во всех типах грунтов. В ближайшем будущем планируется проведение испытания этих фундаментов.

 

3.4.1. В данной работе представлен вашему вниманию расчет нагрузок на сваю в месте сопряжения с ростверком от совместного действия вертикальных и горизонтальных нагрузок и моментов в соответствии со схемами 4(А,Б,В,Г,Д) – рис 2, 6(А,Б,В,Г) – рис 3, 8(А,Б), 10(А) – рис 4.

Расчет выполнен для опор типа ПМГ500 при переменных значениях сечения сваи и её длины. Свайные фундаменты данной конструкции следует рассматривать как пространственные, используя при расчете плоскую расчетную схему.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

φ < 0 φ > 0

 

 

 

 

Рис.1 Плоская расчетная схема свайного фундамента.

(по прил.15 к СНиП 2.02.03-85)

 

3.4.2. Для всех рассчитанных вариантов фундаментов общими исходными данными являются:

Отметка подошвы ростверка от уровня земли hп (м) = 0

Радиус ростверка R (м) = 1.0

Высота ростверка Н (м) = 1.2

Уклон сваи φ (град.) = 7

 

Коэффициенты из табл.2 СНиП 2.02.03-85 А0 = 2.441

для приведенной глубины погружения свай В0 = 1.621

ℓ > 4м, С0 = 1.751

 

Нагрузки в закреплении стойки:

Mx (тс*м) = 62.50

My (тс*м) = 1.00

Qx (тс) = 1.00

Qy (тс) = 1.00

N (тс) = -4.45

 

 

3.4.3. Грунт окружающий сваю, характеризующийся коэффициентом пропорциональности K (т/м4), принят условно для 5-ти типов грунтов. Определяется по конкретным условиям ИГ опоры при проектировании.

3.4.3.1. Осредненные показатели коэффициента пропорциональности K (т/м4) приняты по т.1 прил.1 к СНиП 2.02.03-85 для набивных свай, свай-оболочек и свай-столбов (в скобках даны осредненные значения объемного веса γ и модуля деформации Е этих грунтов, применяемые при расчете осадки фундамента):

1 K =125 ( γ = 1.65 т/м3, Е = 70 кг/см2 )

Текучепластичные глины и суглинки ( 0.75 < IL ≤ 1 )

2 K = 300 ( γ = 1.70 т/м3, Е = 100 кг/см2 )

Мягкопластичные глины и суглинки ( 0.5 < IL ≤ 0.75 )

пластичные супеси ( 0 < IL ≤ 1.0 )

пылеватые пески ( 0.6 < е ≤ 0.8 )

3 K =500 ( γ = 1.80 т/м3, Е = 200 кг/см2 )

Тугопластичные, полутвердые глины и суглинки ( 0 ≤ IL ≤ 0.5 )

твердые супеси ( IL < 0 )

пески мелкие ( 0.6 ≤ е ≤ 0.75 )

пески средней крупности ( 0.55 ≤ е ≤ 0.7 )

4 K = 800 ( γ = 1.90 т/м3, Е = 300 кг/см2 )

Твердые глины и суглинки ( IL < 0 )

пески крупные ( 0.55 < е ≤ 0.7 )

5 K = 1500 ( γ = 2.00 т/м3, Е = 400 кг/см2 )

Пески гравелистые ( 0.55 ≤ е ≤ 0.7 )

гравий и галька с песчаным заполнением

 

3.4.3.2. Глубину hк , отсчитывают от расчетной поверхности грунта, за которую принимают поверхность грунта после его срезки.

3.4.3.3. Если в пределах глубины hк, грунт однороден, то значение К принимается для этого вида грунта.

Если в пределах глубины hк, залегают два слоя разных грунтов, то:

 

 

 


а если три слоя:

 

 

 

 


где h1, h2, h3 – толщины соответственно первого (верхнего), второго и третьего слоя
( h1+ h2 + h3 = hк );

K1, K2, K3 – значения К для грунтов соответствующего слоя, тс/м4.

 

3.4.4. Параметры определяются по конкретным условиям использования опор при проектировании. Как пример ниже представлены результаты расчеты по грунту с коэффициентом пропорциональности К = 300 тс/м4.

 

 

 

3.4.5. Фундаменты подобраны с учетом несущей способности оснований по деформации, в соответствии с допускаемыми значениями:

- максимальный крен β не превышает 0.020 рад (согласно технического задания);

- максимальная осадка S не превышает 10 см (согласно СНиП 2.02.01-83)

3.4.6. Определение осадки фундаментов выполнено на основании "Пособия к
СНиП 2.02.03-85"

3.4.7. При проектировании возможно применение винтовых свай.

 

 

 

Рис.2 Схемы 4(А, Б, В, Г, Д).

 

 

 

 

Рис.3 Схемы 6(А, Б, В, Г)

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.4 Схемы 8(А, Б), 10(А).

 

 

4. Основные технические показатели сравнения фундаментов

 

Основные технические показатели сравнения фундаментов

 

 

под а/угловую опору (МГС, М=9420,6 кН*м)

 

 

 

 

Поз.

Наименование

Ед. изм.

Фундамент

Примечание

СБФ*

МСР**

1

Земляные работы

м3

31.72

8.5

 

2

Монолитный железобетон (кл. В 22,5)

м3

37.9

13.5

 

3

Монолитный бетон (кл. В 7,5)

м3

7.2

7.11

 

4

Металлоконструкции

т

8.7

3.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные технические показатели сравнения фундаментов

 

 

под промежуточную опору (МГС, М=1033,2 кН*м)

 

 

 

 

Поз.

Наименование

Ед. изм.

Фундамент

Примечание

СБФ*

МСР**

1

Земляные работы

м3

4,1

3.14

 

2

Монолитный железобетон (кл. В 22,5)

м3

4.3

4.5

 

3

Монолитный бетон (кл. В 7,5)

м3

3.2

3.3

 

4

Металлоконструкции

т

1.7

1.2

 

 

 

 

 

 

 

* СБФ- сталебетонный фундамент;

 

 

 

** МСР- многосвайный ростверк.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проведенный сравнительный анализ позволяет предложить наиболее эффективный фундамент при использовании закрепления анкерно-угловых опор и частично промежуточных опор, в которых моменты в заделках превышаю 1200 кН*м.

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. "Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений
(к СНиП 2.02.01-83)"

2. "Пособие по проектированию свайных фундаментов (к СНиП 2.02.03-83)"

3. Л.И. Стороженко «Трубобетонные конструкции» Серия «Инженеру-проектировщику», Киев, «Будівельник», 1978.

 



Фото-6
Печи
Фото-6
Фото-4
Печи
Фото-4


Сейчас 67 гостей онлайн
Применение полимерных стоек, как опор ВЛ, в ближайшие 10 лет:
 
Locations of visitors to this page