РД 31.31.55-93

Федеральная служба морского флота России

ИНСТРУКЦИЯ

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ МОРСКИХ ПРИЧАЛЬНЫХ И БЕРЕГОУКРЕПИТЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ

РД 31.31.55-93

Требования настоящей Инструкции распространяются на проектирование причальных и берегоукрепительных сооружений морских портов и судоремонтных заводов.

Инструкция содержит общие требования по проектированию стационарных причальных и берегоукрепительных сооружений, специальные требования по проектированию гравитационных сооружений уголкового профиля и из массивовой кладки, причалов типа "больверк" с анкеровкой на одном уровне, экранированный больверк, эстакад, палов, причальных сооружений для особых условий (Арктика), на слабых грунтах и в сейсмических районах.

РАЗРАБОТАНА Государственным проектно-изыскательским и научно-исследовательским институтом морского транспорта "Союзморниипроект" при участии институтов "Ленморниипроект", "Черноморниипроект" и Дальневосточного научно-исследовательского проектно-изыскательского и конструкторско-технологического института морского флота (ДНИИМФ)

ВВЕДЕНА В ДЕЙСТВИЕ с 01.06.93 Заместителем Директора Департамента морского транспорта Министерства транспорта Российской Федерации Гришиным Б.С., письмо от 16.04.93 № СМ-35/759.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. При проектировании морских причальных и берегоукрепительных сооружений надлежит с учетом указаний Инструкции соблюдать требования, предусмотренные СНиП 2.06.01-86 и требования других соответствующих нормативных документов, приведенных в справочном приложении 1.

1.2. Проектирование причальных и берегоукрепительных сооружений, возводимых в сейсмических районах, в зонах распространения просадочных, набухающих, торфяных грунтов, на подрабатываемых и подверженных оползням и карстам территориях и в других особых условиях, должно производиться с учетом дополнительных требований соответствующих нормативных документов, а при отсутствии таковых - на основе специально проводимых исследований.

1.3. Порядок выдачи заданий на проектирование, стадийность, объем, содержание и оформление проектной документации должны соответствовать указаниям СНиП 1.02.01-85.

1.4. При разработке проекта причального или берегоукрепительного сооружения необходимо иметь исходные данные, определяемые в соответствии с генеральным планом и технологической частью проекта, с учетом создания необходимой ширины территории и площади акватории порта, удобных водных, железнодорожных и автодорожных подходов, минимальных объемов земляных работ по созданию территории и акватории портов, оптимального баланса объемов выемки и насыпи, перспективы развития порта (причального фронта) в увязке с планировкой городской застройки.

1.5. Технологическая часть проекта определяет следующие исходные данные:

длину причалов;

отметку дна у причала;

отметку кордона причала;

категорию эксплуатационных нагрузок;

типы и размерения расчетных судов;

специальные требования к причалу;

состав и размещение инженерных сетей и перегрузочного оборудования.

1.6. Исходными данными являются также следующие сведения о естественных условиях и застройке участка строительства:

а) топографические (план участка строительства с горизонталями и привязкой существующих зданий и сооружений);

б) гидрографические (план промеров глубин акватории с построением изобат, сведения о морских свалках грунта и кладбищах судов);

в) гидро- и метеорологические (режимные характеристики ветра, волнения, течения и уровней воды, сведения о ледовом режиме, заносимости или размыве в районе расположения проектируемого сооружения и примыкающих водных бассейнов, степень агрессивности среды, климатические данные);

г) биологические, характеризующие отсутствие или наличие древоточцев различных видов, степень интенсивности их деятельности сохранность и гниение древесины на различных уровнях, наличие биологических объектов, подлежащих охране;

д) геологические и гидрогеологические (геологические профили, физико-механические характеристики грунтов основания и засыпки, сведения о грунтовых водах и их агрессивности);

е) данные о сейсмичности (с учетом микрорайонирования), а также о карстовых, оползневых и просадочных явлениях на участке строительства.

1.7. Данные об условиях производства работ должны включать следующие сведения:

а) производственные возможности строительной организации (производственные базы, их расположение и характеристика, краны и иное строительное оборудование, трудовые ресурсы);

б) размещение предприятий, изготовляющих сборные железобетонные элементы, их производственная мощность, степень загрузки, технологические возможности;

в) транспортные связи района строительства с базами, заводами-поставщиками, пунктами заготовки местных строительных материалов;

г) местные строительные материалы (номенклатура, количественная и качественная характеристики, условия разработки и транспортировки).

1.8. Морские причальные сооружения подразделяются на постоянные и временные.

Постоянные сооружения предназначены для длительной эксплуатации.

К временным относятся сооружения со сроком службы не более 5 лет: причалы для сезонных или временных погрузо-разгрузочных операций, временные убежища для стоянки судов, а также сооружения, используемые в период строительства или ремонта постоянных сооружений.

1.9. Причальные сооружения подразделяются в зависимости от:

а) расположения по отношению к берегу на набережные, пирсы (узкие и широкие), рейдовые (островные и плавучие);

б) возможности перемещения - на стационарные и передвижные;

в) конструктивных особенностей и принципа работы - на гравитационные, тонкие стенки типа "больверк", эстакады, мостового типа, смешанного типа, плавучие причалы;

г) применяемых строительных материалов - на бетонные, железобетонные, стальные, деревянные и смешанные;

д) восприятия бокового давления грунта - на распорные и безраспорные;

е) назначения (специализации) - на причалы: грузовые (для генеральных тарно-штучных, лесных, навалочных и насыпных грузов, для контейнеров, тяжеловесов, лихтеров и наливных грузов);

пассажирские;

паромных переправ;

судоремонтные;

отстойные;

портофлота.

1.10. Класс портовых сооружений следует назначать в соответствии с требованиями СНиП 2.06.01-86.

1.11. В составе комплексного объекта строительства могут устанавливаться разные классы для отдельных сооружений в зависимости от их значения в общем комплексе. При этом к повышенному классу следует относить сооружения, прекращение работы которых в случае ремонта или аварии существенно нарушает работу комплексного объекта или связанного с ним территориального промышленного предприятия.

1.12. В качестве строительных материалов для строительства причальных сооружений применяются бетон, железобетон, сталь, полимерные синтетические материалы, дерево и камень в соответствии с требованиями, установленными разделами настоящей Инструкции.

1.13. Для бетонных и железобетонных конструкций морских причальных сооружений и покрытий территорий следует применять тяжелый гидротехнический бетон согласно ГОСТ 26633-85 и указаниями СНиП 2.03.01-84. Требования к бетону, которые должны быть приведены в проекте, в зависимости от конструкции сооружения и условий службы бетона назначаются в соответствии с указаниями СНиП 3.07.02-87, пособия к нему и указаниями настоящей Инструкции и характеризуются классами по прочности, марками по водонепроницаемости и морозостойкости.

Допускается также применение легких бетонов в соответствии с указаниями СНиП 2.06.08-87.

1.14. Для основных несущих бетонных и железобетонных конструкций морских причальных сооружений, эксплуатируемых в условиях агрессивного воздействия внешней среды, рекомендуются тяжелые бетоны повышенной плотности с прочностью, установленной СНиП 2.06.08-87 до класса В45.

1.15. Класс бетона по прочности определяется расчетом, а также требованиями долговечности.

В зависимости от конструктивных особенностей и условий работы в сооружении для бетонных и железобетонных конструкций рекомендуются классы бетона, приведенные в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Примечание. По требованиям расчета прочности и трещиностойкости. а также водонепроницаемости и морозостойкости по поз. 2 и 4 могут применяться классы бетона выше приведенных в табл. 1.1.

1.16. Выбор класса бетона для конструктивных элементов следует производить путем технико-экономического сопоставления вариантов сечений, отличающихся классом бетона и габаритами.

1.17. В зависимости от района строительства причального сооружения требования к бетону по долговечности устанавливаются по климатическим условиям, которые определяются в соответствии с требованиями СНиП 3.07.02-87 и пособия к нему.

1.18. Материалы, принимаемые для изготовления гидротехнического бетона (цементы, поверхностно-активные органические добавки, песок, щебень, гравий, вода для затвердения бетона и промывки заполнителей), должны отвечать требованиям ГОСТ 10268-80, ГОСТ 22266-76, ГОСТ 23732-79, а также в зависимости от района строительства, агрессивности среды и зоны расположения конструкции - требованиям СНиП 3.07.02-87, пособия к нему и СНиП 2.03.11-85.

В случае применения напрягающего цемента он должен удовлетворять требованиям ТУ 21-20-18-80 "Цемент напрягающий, Технические условия" Ассоциации стройматериалов.

1.19. Арматура для железобетонных конструкций в причальных сооружениях должна удовлетворять требованиям СНиП 2.03.01-84, СНиП 2.03.11-85, действующих ГОСТ и настоящей Инструкции.

1.20. Для ненапрягаемой арматуры железобетонных конструкций следует преимущественно применять:

а) горячекатаную арматурную сталь класса A-III;

б) горячекатаную арматурную сталь класса A-II в тех случаях, когда арматурная сталь класса A-III не может быть использована эффективно по условиям трещинообразования.

Допускается также применять:

а) горячекатаную арматурную сталь класса A-I - в основном для поперечной арматуры линейных элементов, для конструктивной и монтажной арматуры;

б) обыкновенную арматурную проволоку класса Вр-I диаметром 5 мм - в качестве поперечной арматуры в сварных и вязаных арматурных изделиях;

в) горячекатаную арматурную сталь классов A-IV и A-V - только для продольной рабочей арматуры вязаных каркасов и сеток обычных и предварительно напряженных конструкций.

Ненапрягаемую арматуру из горячекатаной стали классов A-I, A-II и A-III, как правило, следует применять в виде сварных каркасов и сеток.

1.21. В качестве напрягаемой арматуры предварительно напряженных элементов следует преимущественно применять горячекатаную арматурную сталь класса A-IV:

Допускается также применять:

а) горячекатаную арматурную сталь класса A-V;

б) арматурную сталь класса А-III, упрочненную вытяжкой с контролем напряжений и удлинений;

в) арматурную сталь повышенной коррозионной стойкости классов Aт-V и Ат-VI по ГОСТ 10884-81;

г) арматурные пучки из проволоки классов В-II и Вр-II диаметром не менее 5 мм.

Применение ненапрягаемой продольной рабочей арматуры классов А-IV и A-V совместно с напрягаемой арматурой тех же классов производится в случаях:

а) когда в сборно-монолитных неразрезных конструкциях с предварительно напряженными элементами обычная арматура классов А-I, А-II и А-III не может воспринять значительные изгибающие моменты в опорных сечениях, не имеющих предварительного напряжения;

б) когда необходимо создать наиболее эффективное распределение материала по сечению железобетонных элементов конструкции.

Для железобетонных элементов, находящихся в агрессивной среде, следует применять арматуру класса A-IV марки Ст20ХГ2Ц.

1.22. При выборе вида и марок арматурной стали, которая устанавливается по расчету, должны учитываться температурные условия эксплуатации конструкций и характер их нагружения согласно требованиям СНиП 2.03.04-84 и СНиП 2.05.03-84.

1.23. Для закладных деталей и соединительных накладок применяется, как правило, прокатная углеродистая сталь обыкновенного качества; марка стали устанавливается в зависимости от характера нагрузок на закладную деталь и температурных воздействий согласно СНиП 2.03.01-84.

1.24. Для монтажных (подъемных) петель элементов сборных железобетонных и бетонных конструкций следует применять только горячекатаную арматурную сталь класса Ас-II марки 10 ГТ и класса А-I марок Ст3сп и Ст3пс. В случае монтажа конструкций при температуре минус 40°С и ниже, не допускается применять сталь марки Ст3пс.

1.25. Сталь, применяемая для металлических конструкций причальных сооружений, должна удовлетворять требованиям СНиП II-23-81*, соответствующих ГОСТ и настоящей Инструкции.

1.26. Для несущих стальных конструкций причальных сооружений следует применять прокатную сталь марок Ст3Гсп, Ст3сп и Ст3пс по ГОСТ 380-88 и марки 16Д по ГОСТ 6713-75.

В особо тяжелых условиях службы, в районах с температурой ниже минус 40°С, следует применять низколегированную сталь по ГОСТ 19281.73* и ГОСТ 19282-73 с ударной вязкостью не менее 29 Дж/см2.

1.27. Для изготовления анкерных тяг и деталей их соединений следует применять сталь марок Ст3сп и Ст3Гпс для сварных конструкций согласно ГОСТ 380-88, марки 09Г2С ГОСТ 19281-73*, а также ГОСТ 2590-88.

Допускается для изготовления анкерных тяг применение стали Ст3пс при условии их транспортировки и монтажа при температуре не ниже минус 20°С, а также сталей других марок с характеристиками на холодный изгиб, относительное удлинение и свариваемость не ниже, чем для сталей, указанных в настоящем пункте.

1.28. Для металлических стенок больверков следует применять шпунт из углеродистой стали марки Ст3сп для сварных конструкций согласно ГОСТ 380-88, низколегированной стали марки 15ХСНД ГОСТ 19281-73* и марки 16ХГ-ТУ 14-2-879-89 "Прокат стальной горячекатаный шпунтовых свай типа Ларсен. Технические условия" Министерства металлургии СССР.

Допускается применение шпунтов, прокатанных из других видов сталей с обеспечением требуемых механических характеристик и химического состава при соответствующем технико-экономическом обосновании.

1.29. Для металлических свай следует применять трубы стальные электросварные прямошовные согласно ГОСТ 10704-76 и ГОСТ 10706-76.

1.30. Стальные оболочки диаметром 15 и 20 м изготовляются по ВСН 311-81/Минмонтажспецстрой СССР.

1.31. Для верхних строений конструкций мостового типа следует применять углеродистую сталь марки 16Д и низколегированную - марки 15ХСНД согласно ГОСТ 6713-75*.

Допускается для верхних строений конструкций мостового типа применение проката из сталей марок с механическими характеристиками и химическим составом, соответствующими маркам стали, указанным в настоящем пункте.

1.32. Для болтов крепления связных балок и швартовных тумб следует применять сталь марки Ст3сп согласно требованиям ГОСТ 2590-88 и ГОСТ 380-88.

1.33. Для конструктивных элементов, не подлежащих расчету, рекомендуется применять сталь марки Ст3кп согласно ГОСТ 380-88.

1.34. Отливки для стальных конструкций рекомендуется проектировать из углеродистой стали, удовлетворяющей требованиям ГОСТ 977-88 и серого чугуна, удовлетворяющего требованиям ГОСТ 1412-85.

1.35. Сварные соединения стальных конструкций следует выполнять из сварочных материалов в соответствии с указаниями СНиП II-23-81*.

1.36. Камень для устройства разгрузочных призм, постелей под причальными сооружениями и образования подпричальных откосов должен удовлетворять требованиям ВСН-5-84/Минморфлот.

1.37. Щебень и гравий для устройства обратных фильтров, укрепления дна перед стенкой и т.п. должны удовлетворять требованиям ГОСТ 8267-82, ГОСТ 8268-82 и ГОСТ 10260-82, а также требованиям специальных нормативных документов и условию неразмокаемости.

1.38. Для обратной засыпки пазух причальных стенок следует применять скальный грунт, природный песчаный грунт, содержащий по весу более 90% фракций крупнее 0,1 мм, в том числе не ниже 50% фракций крупностью 0,25 мм и более.

Допускается применять, другие песчаные грунты, включая пылеватые пески, если содержание глинистых частиц с размером фракций менее 0,1 мм не превышает 5%.

Не допускается применять для засыпки грунты, содержащие растворимые в воде сернокислые соли и органические частицы в количестве более 5% сухой минеральной части грунта. Для использования в качестве обратной засыпки заиленных пылеватых песков следует отмывать мелкую фракцию с помощью средств гидромеханизации.

Возможность применения для засыпки глинистых грунтов или доменных шлаков должна быть обоснована опытом эксплуатации в местных условиях или специальными исследованиями.

1.39. Для изготовления деревянных конструкций причальных сооружений (отбойных рам, свай, брусьев, кранцев, палов и др.) применяются пиломатериалы и круглый лес хвойных пород, преимущественно сосновых, отвечающие требованиям ГОСТ 9463-88 и ГОСТ 8486-86*. Кроме указанных материалов, можно использовать также клееную древесину.

Для несущих конструкций и отбойных устройств следует применять лес первого и второго сортов, для нерасчетных и неответственных элементов - второго и третьего сортов.

1.40. В проектах необходимо предусматривать мероприятия, обеспечивающие долговечность конструкций причальных сооружений, их ремонтопригодность и стойкость при агрессивных воздействиях:

а) многократного попеременного замораживания и оттаивания, а также увлажнения и высыхания, вызывающих интенсивное разрушение бетона в зоне переменного уровня воды;

б) химического действия морской воды и других агрессивных минерализованных или пресных вод, атмосферы, насыщенных влагой химических грузов и блуждающих токов, вызывающих коррозию бетона и стали;

в) истирания и механического повреждения конструкций в результате воздействия швартующихся судов, волн, движущихся наносов, льда и иных плавающих предметов;

г) разрушения лесоматериалов в результате гниения или действия древоточцев.

1.41. В качестве термо- и гидроизоляционных материалов и материалов для защиты от коррозии конструкции рекомендуется применять:

а) для бетонных и железобетонных конструкций - защитные материалы в соответствии с требованиями СНиП 3.07.02-87 и пособия к нему; в районах с тяжелыми гидрометеорологическими условиями необходимо предусматривать дополнительно теплоизоляцию свай с помощью битумно-шлаковой смеси, заключенной в металлические кожухи и вводить при изготовлении свай добавки, повышающие морозостойкость бетона;

б) для металлических конструкций и их элементов, подверженных агрессивному воздействию среды, - водоустойчивые антикоррозионные покрытия - битумные, наклеечные покрытия и мастики на бумажной и тканевой основе, лакокрасочные покрытия, а также катодная или протекторная защита по указаниям СНиП 2.03.11-85 и Рекомендаций по антикоррозионной защите морских портовых сооружений, предназначенных для перегрузки химических грузов; для металлических закладных частей железобетонных конструкций - защитные покрытия в соответствии с указаниями СНиП 3.07.02-87 и пособия к нему; в случаях интенсивной коррозии в зоне переменного уровня воды стальной шпунт может быть защищен железобетонной надстройкой, а стальные трубчатые сваи, не находящиеся в грунтовой засыпке, - железобетонными обоймами;

в) для деревянных конструкций и элементов, поверженных гниению и разрушению древоточцами - пропитку водным раствором аммиаката меди (по технологии ЦНИИМФа) или креозотирование;

г) для облицовочной деревоплиты - пропитку синтетической, фенол-формальдегидной смолой согласно указаниям СНиП 3.07.02-87 и пособия к нему.

1.42. Долговечность конструкций при различных сочетаниях неблагоприятных воздействий, перечисленных в п. 1.40, обеспечивается путем:

а) выбора рационального конструктивного решения;

б) зонального распределения строительных материалов в составе конструкции (например, дерево в подводной зоне и железобетон в зоне переменного уровня воды и выше);

в) выбора строительных материалов применительно к специфике агрессивных воздействий, характерных для района строительства;

г) выбора материалов, обеспечивающих получение параметров бетона, соответствующих условиям его службы;

д) изготовления железобетонных элементов конструкций с применением специальных способов повышения качества бетона (вибропрессования, вибропроката, центрифугирования и т.д.), а также выдерживания бетона в благоприятных условиях твердения;

е) применения специальных мер защиты - облицовки, покрытий; пропитки, катодной или протекторной защиты металла.

1.43. Причальные сооружения следует оборудовать отбойными и швартовными устройствами, которые должны гарантировать безаварийную эксплуатацию судов, причальных сооружений и устройств на них. Если нагрузки от крупнотоннажных судов нецелесообразно передавать на причальные сооружения, отбойные и швартовные приспособления должны располагаться на отдельно стоящих палах.

1.44. В рабочих чертежах на строительство сооружений должны быть даны ссылки на действующие нормативные документы, которыми следует руководствоваться при производстве и приемке работ. В случае необходимости приведены дополнительные указания, учитывающие специфические особенности строительства конструкций, а для конструкций, по которым нормативные документы на производство и приемку работ еще не разработаны, даны основные требования к изготовлению элементов и монтажу конструкций, а также допуски отклонений от проекта в размерах и положении отдельных элементов сооружения.

2. ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ СООРУЖЕНИЯ

2.1. Выбор типа конструкции причального сооружения следует производить с учетом естественных условий района строительства, назначения причалам технологических требований, размеров территории и акватории порта, возможных способов производства работ, геологических условий, требований по охране окружающей среды и др.

2.2. Конструкцию сооружения следует выбирать, исходя из технико-экономической целесообразности ее применения в конкретных условиях строительства на основе сопоставления вариантов.

2.3. Экономическую целесообразность сравниваемых вариантов следует определять на основе сопоставления стоимостей возведения сооружения, а в случаях, когда сроки строительства по вариантам резко различны, учитывать экономический эффект, получаемый в результате более раннего ввода в эксплуатацию проектируемого объекта.

2.4. При выборе варианта конструкции следует учитывать:

а) расход основных строительных материалов (металла, цемента, лесоматериалов);

б) наличие местных строительных материалов;

в) трудоемкость производства работ;

г) степень сложности строительства;

д) наличие оборудования и механизмов, необходимых для строительства;

е) наличие трудовых ресурсов;

ж) требования к долговечности сооружений;

з) эксплуатационные показатели.

2.5. Конструкции причальных сооружений и основные условия их применения приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Черт. 2.1. Типы причальных сооружений

а - из обыкновенных массивов; б - из пустотелых массивов; в - уголкового типа с внешней анкеровкой; г - уголкового типа, контрфорсное; д - из оболочек большого диаметра; е - незаанкерованный больверк; ж -заанкерованный больверк из свай-оболочек; з - то же, из шпунта; и - экранированный больверк; 1 - обыкновенный бетонный массив; 2 - каменная постель; 3 - разгрузочная каменная призма; 4 - песчаная засыпка; 5 - надстройка; 6 - пустотелый массив; 7 - засыпка камнем; 8 - лицевая стенка; 9 - фундаментальная плита; 10 - анкерная тяга; 11 - анкерная плита (стенка); 12 - контрфорс; 13 - оболочка большого диаметра; 14 - шпунт; 15 - колонна-оболочка; 16 - разгрузочная платформа

Черт. 2.2. Типы причальных сооружений

а - эстакадного типа с высоким свайным ростверком на железобетонных сваях, б - то же, на сваях-оболочках диаметром не менее 1,2 м или металлических трубах, в - то же, на опорах в виде свайных кустов с защитой их металлическими или железобетонными оболочками; г - то же, с задним шпунтом; д - с передним шпунтом, несущим шпунтом; е - оторочка; 1 - свая;

2 - верхнее строение; 3 - тыловое сопряжение; 4 - подпричальный откос; 5 - свая-оболочка;

6 - защитная оболочка или короб; 7 - шпунт; 8 - несущий шпунт; 9 - анкерная тяга;

10 - анкерная плита; 11 - существующее сооружение

Черт. 2.3. Типы причальных сооружений

а - узкий пирс на свайном основании; б - пирс мостового типа на опорах из свайных кустов;

в - то же, на гравитационных опорах; 1 - свая; 2 - верхнее строение; 3 - свайный куст;

4 - гравитационная опора; 5 - каменная постель; 6 - пролетное строение

Черт. 2.4. Типы причальных сооружений

а - плавучее; б - односвайный гибкий пал; в - пал с вертикальными опорами и железобетонных свай-оболочек; г - пал с жестким верхним строением и наклонными опорами из металлических труб; 1 - понтон; 2 - якорная цепь; 3 - подвесной массив; 4 - якорь; 5 - свая;

6 - отбойное устройство; 7 - швартовное устройство; 8 - верхнее строение

2.6. При выборе конструкций причальных сооружений должны учитываться следующие дополнительные требования:

а) в акваториях с неблагоприятным волновым режимом при отсутствии ледовых воздействий следует рассматривать в первую очередь конструкции эстакадного типа с подпричальным откосом и, в необходимых случаях, с волногасящими устройствами;

б) в условиях придонных течений, размывающих дно, следует проектировать свайные конструкции причальных сооружений (больверк, эстакады). При этом необходимо выполнять расчет прогнозируемой величины размыва дна с целью учета этого явления при проектировании, либо путем укрепления дна, предотвращающего его размыв у причального сооружения;

в) при неблагоприятных ледовых условиях и истирающих воздействий ледовых полей следует применять сооружения распорного типа в виде больверков, или гравитационных конструкций. Для узких пирсов, предназначенных для приема крупнотоннажных судов, следует применять эстакадные и мостовые конструкции на трубчатых стальных сваях;

г) следует отдавать предпочтение конструкциям, предусматривающим наименьший объем трудоемких подводно-технических работ.

2.7. При проектировании причальных сооружений целесообразно использовать наиболее удачные типовые, либо применявшиеся ранее проектные решения с высокими технико-экономическими показателями. При разработке принципиально новых конструкций следует ориентироваться на передовые методы технологии производства строительных работ.

2.8. Допускается предусматривать установку на причале контрольно-измерительной аппаратуры.

3. ОБЩИЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

3.1. Длина причалов, причальных частей пирсов, глубина у причальных сооружений и возвышение отметки кордона определяются по Нормам технологического проектирования морских портов.

3.2. Конструкцию причальных сооружений (подводную часть, надстройку или верхнее строение) следует разделять по длине на отдельные секции сквозными вертикальными осадочными и температурными швами. Длина секций причальных сооружений должна приниматься в зависимости от действующих нагрузок и температурных воздействий, свойств грунтов основания и типа конструкции.

При этом, в отдельных обоснованных случаях, длина секции определяется расчетом на температурно-влажностные воздействия в соответствии с требованиями СНиП 2.06.08-87.

3.3. Узлы соединения сборных элементов следует проектировать с учетом допускаемых нормами отклонений в размерах и положении устанавливаемых элементов.

3.4. Расположение вдоль причального фронта швартовных тумб и нагрузки на них следует определять с учетом указаний СНиП 2.06.04-82*.

Швартовные тумбы следует размещать по осям секции причального сооружения, нормальным к линии кордона, или симметрично этим осям. Конструкцию швартовных тумб следует принимать по ГОСТ 17424-72. Тыловые швартовные устройства, не связанные с конструкцией причального сооружения, допускается принимать специальной конструкции, не предусмотренной ГОСТ 17424-72.

В причальных сооружениях мостового типа швартовные тумбы следует располагать на опорах.

По эксплуатационным соображениям в крайних секциях причальных сооружений рекомендуется устанавливать дополнительные швартовные тумбы, по возможности, ближе к оконечности причального сооружения.

Тумбовые массивы следует бетонировать на месте. Допускается закрепление тумб на сборных элементах верхнего строения. Для заанкерованных шпунтовых и уголковых стенок следует проектировать тумбовые узлы с усиленной или дополнительной анкеровкой.

3.5. Причальные сооружения должны быть оборудованы отбойными устройствами, амортизирующими ударные воздействия от судов. Вынос отбойных устройств относительно лицевой грани верхнего строения должен обеспечивать нормальную стоянку судна у причала при минимальном зазоре не менее 20 см между подводной частью корпуса судна и выступающими частями сооружения или подпричального откоса. При этом следует учитывать возможность обжатия отбойных устройств и крена судна, допускаемого указаниями Норм технологического проектирования морских портов.

3.6. Закладные детали для крепления отбойных устройств следует располагать заподлицо с лицевой гранью причала.

3.7. Анкерные тяги следует крепить к лицевым панелям или стенкам выше строительного уровня воды для проведения монтажных работ насухо. Понижение отметки крепления тяг допускается при специальном обосновании в каждом конкретном случае.

Примечание. В качестве расчетного строительного уровня воды принимается:

в неприливных (безливных) морях - средний многолетний (за период не менее 10 лет) уровень;

в приливных (ливных) морях - средний многолетний (за период не менее 10 лет) приливный уровень.

3.8. Анкерные тяги тумбовых массивов во всех случаях, когда это допустимо по условию прочности или трещиностойкости конструкции лицевой панели или стенки, рекомендуется закреплять на одном уровне с рядовой анкеровкой. При этом диаметр тумбовых тяг следует принимать равным диаметру рядовых тяг, допуская уменьшение шага анкеров в местах расположения тумбовых массивов.

Допускается закреплять анкерные тяги в тумбовом массиве выше уровня крепления рядовых тяг.

Допускается в местах тумбовых массивов вместо постановки дополнительных тумбовых тяг увеличивать диаметр тяг по сравнению с диаметром рядовых анкерных тяг.

3.9. Анкерные тяги следует выполнять, как правило, из стали круглого сечения, составляя их из звеньев. Звенья между собой следует соединять одним из следующих способов:

а) контактной сваркой в заводских условиях;

б) ванной сваркой;

в) сваркой с накладками цилиндрической формы;

г) муфтами.

Нарезные концы звеньев (шпильки) под гаечное крепление или на муфтах следует выполнять из круглой стали большого диаметра, чем диаметр основных звеньев, и приваривать их к последним одним из указанных выше способов.

Определяя диаметр шпильки, следует исходить из условия, чтобы диаметр по внутренней резьбе шпильки был не менее диаметра основного ствола тяги.

Допускается применять анкерные тяги из тросов с диаметром проволоки не менее 5 мм при условии их предварительного напряжения до 50% от расчетного усилия в анкерной тяге и соответствующей гидроизоляции.

3.10. В конструкциях с тягами, закрепленными за анкерные опоры, следует предусматривать во всех случаях, когда это практически возможно, подмосточные сваи с насадками или привязку насадок к существующим опорам под анкерные тяги для предотвращения их чрезмерного провисания и облегчения монтажных работ, обеспечивая при этом обратный прогиб тяги, с последующим удалением их.

3.11. Для предотвращения размыва дна перед сооружением от действия волнения, течений и движетелей судов необходимо предусматривать на полосе вдоль сооружения защиту основания. Крупность частиц камня защитной одежды определяется расчетом по указаниям СНиП 2.06.04-82* и пособия к нему.

3.12. Конструкция неомоноличенных швов между элементами лицевой стенки причального сооружения должна обеспечивать грунтонепроницаемость и не должна создавать подпора грунтовых вод.

В тех случаях, когда конструкция сооружения создает препятствие для движения грунтовых вод в сторону акватории, следует устраивать дренажи по всей длине причального фронта, сходящиеся к водопропускным отверстиям в лицевых стенках, в соответствии с приложением 2.

3.13. Обратные фильтры следует устраивать для разгрузочных каменных призм, грунтопроницаемых швов уплотнения, дренажей, каменных постелей, креплений подпричальных откосов и при отсыпке песчаного грунта поверх засыпки из крупнообломочного материала:

а) из щебня, гравия и песка - многослойные или однослойные из смесей с подбором фракций и толщины слоя. При этом необходимо учитывать механический состав грунта засыпки, волновой режим акватории, наличие приливо-отливных колебаний, их амплитуду;

б) из нетканых синтетических материалов (фильтрующих полотнищ).

Примечания:

1. При наличии в основании постели крупнозернистых грунтов обратные фильтры можно не устраивать, за исключением случаев, когда из-за волновых воздействий возможен вымыв грунта из-под постели.

2. Обритые фильтры из нетканых материалов под каменными постелями допускается применять при условии обеспечения заданного расчетом коэффициента трения между полотнищем и грунтом основания.

3.14. При обратной засыпке пазух причальных сооружений в пределах глубины заложения подземных коммуникаций следует применять песок, песчаный грунт, дресву, гравий, щебень из скального грунта, а также камень (при соответствующем обосновании в проекте).

При наличии в составе конструкции причала анкерных тяг указанные требования к материалам, за исключением камня, распространяются на верхний слой обратной засыпки, начиная с отметки заложения тяг.

Ниже глубины заложения подземных коммуникаций или анкерных тяг засыпку пазух следует производить грунтами, отвечающими требованиям п. 1.38.

3.15. В случае применения конструкций с замкнутыми полостями в зоне возможного льдообразования последние должны заполнятся бетоном, асфальтобетоном, водоотталкивающим или другим материалом, эффективность применения которого проверена опытом эксплуатации.

Примечания:

1. Требования настоящего пункта не распространяются на ячеистые конструкции из стального шпунта.

2. В необходимых случаях следует предусматривать теплогидроизоляционную защиту бетона-наполнителя согласно указаниям СНиП 3.07.02-87 и пособия к нему.

3.16. Толщина железобетонных элементов конструкций сооружения определяется расчетом и в целях обеспечения долговечности для основных конструктивных элементов должна быть не менее величин, указанных в табл. 3.1.

Таблица 3.1

3.17. Толщину защитного слоя бетона в железобетонных элементах необходимо принимать:

для рабочей арматуры стержневой - не менее 50 мм;

для распределительной арматуры и хомутов - не менее 30 мм.

Для рабочей арматуры стержневой, расположенной у поверхностей железобетонных элементов, соприкасающихся с грунтовой засыпкой, а также для рабочей арматуры стержневой центрифугированных железобетонных элементов наименьшая толщина защитного слоя может быть снижена до 40 мм.

3.18. Для повышения долговечности бетонных и железобетонных конструкций и их элементов, следует применять:

а) преимущественно предварительно напряженные конструкции;

б) в особых условиях эксплуатации - напряженно армированные конструкции с обжатием бетона, не допускающим возникновения в нем растягивающих напряжений при воздействии постоянных и длительно действующих временных нагрузок;

в) бетонные и железобетонные конструкции с ограниченными сжимающими напряжениями в бетоне в соответствии с указаниями СНиП 3.07.02-87 и пособия к нему;

г) конструктивные элементы с наименьшим отношением поверхности, подвергающейся агрессивным воздействиям, к объему;

д) стационарные или съемные защитные пояса или обоймы из материалов повышенной коррозиостойкости или устойчивых против истирания;

е) защитные козырьки - для эстакадных конструкций, ледозащитные пояса - для ячеек.

3.19. Элементы сборных железобетонных конструкций следует укрупнять, исходя из условий технико-экономической целесообразности, в пределах, допускаемых условиями изготовления, транспортировки и монтажа.

При транспортировке элементов конструкций по железной дороге габариты элемента должны соответствовать требованиям ГОСТ 9238-83.

При транспортировке элементов автотранспортом габариты элемента не должны превышать размеров, регламентированных Правилами дорожного движения, утвержденных Министерством внутренних дел СССР. В проекте следует рассматривать возможность перевозки сборных железобетонных элементов в вертикальном положении с использованием специальных кассет.

В случаях, когда это допускается условиями подъема и транспортировки, следует предусматривать укрупнение элементов, изготавливаемых заводским способом, путем предварительной сборки и омоноличиваиия на припостроечных площадках до установки в сооружение.

При экономической целесообразности следует выполнять перевозку сборных элементов морским транспортом.

3.20. Габаритные размеры сборных элементов следует назначать из условия сокращения их типоразмеров до оптимального количества, определяемого технико-экономическими расчетами и сопоставлениями, с учетом требований унификаций как самих элементов, так и оборудования для их изготовления.

3.21. В сборных железобетонных элементах в соответствии с конструктивно-компоновочной и монтажной схемами сооружения следует предусматривать установку закладных деталей или арматурных выпусков, обеспечивающих надежное крепление:

а) стационарного технологического оборудования, подкрановых рельсов и т.п.;

б) элементов между собой при монтаже и эксплуатации;

в) металлических анкерных тяг;

г) отбойных и швартовных устройств, стремянок;

д) конструкций перекрытия стыков, не связанных между собой элементов вертикальной стенки;

е) вибропогружателя;

ж) захватных устройств для подъема элементов при транспортировке и монтаже.

3.22. Закладные детали и их расположение в сборных элементах следует унифицировать, не допуская перерасхода стали.

3.23. Для устройства в сборных элементах монтажных отверстий для пропуска болтов, рымов, анкерных тяг и т.п. необходимо предусматривать установку закладных деталей в виде трубок и коробок.

3.24. Положение закладных деталей при бетонировании должно обеспечивать возможность качественного уплотнения прилегающего к этим деталям бетона.

3.25. Для подъема сборных элементов конструкций в них следует предусматривать захватные устройства в виде стационарных петель из арматурных стержней (п. 1.24), а также отверстий и закладных частей для ключей.

Схему расположения захватных устройств следует назначать таким образом, чтобы усилия в сечениях рабочих элементов в процессе транспортировки и монтажа были, как правило, меньше, чем при эксплуатации.

3.26. Омоноличивание стыков железобетонных элементов сборных конструкций следует выполнять в соответствии с указаниями СНиП 2.03.01-34.

3.27. Петлевые стыки рекомендуется выполнять из гладких круглых стальных стержней класса A-I с диаметром петель не менее 5d (d - диаметр стержня). В пределах стыка поперек петлевых стержней следует укладывать не менее шести стержней. В петлевых стыках, работающих на изгиб, в пределах ядра на петле должен быть прямой участок длиной, равной диаметру закругления.

Допускается изготовлять петлевые стыки из арматуры периодического профиля с диаметром перегиба стержней не менее 8d.

3.28. Сварные соединения арматуры следует принимать в соответствии с требованиями ГОСТ 14098-85, а также с указаниями СНиП 2.03.01-84.

В проектах необходимо отметить, что технология сварки должна соответствовать требованиям СНиП 3.03.01-87, а качество сварных арматурных изделий и соединений - ГОСТ 10922-75.

3.29. При изготовлении предварительно напряженных свай-оболочек с применением арматуры класса A-IIIв звенья свай-оболочек следует армировать цельными стержнями с приваренными по концам контактной сваркой наконечниками большего диаметра. В проекте необходимо отмечать, что арматуру следует упрочнять вытяжкой до натяжения после приварки наконечников и что длина и диаметр наконечников, а также режим сварки при креплении в натянутом состоянии арматуры (наконечников) к обечайке свай-оболочек должны исключать перегрев стали, снимающий в теле основного стержня упрочнения вытяжкой.

3.30. Для предотвращения повреждения верхнего торца свай при вибропогружении или забивке следует предусматривать косвенное армирование поперечными сварными арматурными сетками, установленными с шагом не менее 50 мм от торца элемента и друг от друга. Число сеток определяется расчетом и должно быть не менее пяти.

Поперечное армирование на концевых участкам длиной 1,0 м железобетонных свай следует выполнять в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84 к элементам с косвенным армированием, работающим на внецентренное сжатие. В средней части свай шаг поперечной арматуры принимать из расчета по прочности или конструктивно, но не более 200 мм.

3.31. Основание крановых и железнодорожных путей, располагаемых на причальном сооружении, принимается в зависимости от конструкции последнего.

Крановые и железнодорожные рельсы при размещении на верхнем строении причальных сооружений эстакадного безбалластного типа следует крепить к верхнему строению ростверка.

Краповые пути, размещаемые на засылке, следует, как правило, устраивать на свайном основании во всех случаях, когда это практически возможно, а железнодорожные - на шпальном основании.

Рекомендуется конструкция кранового пути, в котором рельс с закрепленными шпалами (балочного или плиточного типа) устанавливается в железобетонное корыто на слой щебня мелких фракций из изверженных пород с высокой маркой по прочности, что позволяет производить в короткое время рихтовку пути за счет подсыпки и выравнивания балластного щебня в корыте под секцией рельса, поднятой портальным краном данного пути.

3.32. Возвышение головки рельсов над поверхностью территории в соответствии с указаниями Норм технологического проектирования морских портов следует принимать равным не более 30 мм.

Рельсы крановых путей следует укладывать в соответствии с требованиями Правил технической эксплуатации подъемно-транспортного оборудования морских портов в приложении 1.

3.33. При устройстве крановых путей на железобетонных балках следует предусматривать мероприятия, обеспечивающие несмещаемость балок в период эксплуатации.

На слабых грунтовых основаниях допускается предусматривать жесткие поперечные связи между балками крановых путей.

3.34. Прикордонная полоса территории должна иметь цементобетонное, асфальтобетонное или железобетонное покрытие. При устройстве покрытия на насыпи, как правило, следует до стабилизации осадки грунта засыпки применять временные типы покрытий.

3.35. Причальные сооружения следует оборудовать вдоль кордона охранными съемными или стационарными колесоотбойными брусьями высотой не менее 25 см. Последние необходимо выделять, оклеивая цветной пленкой или окрашивая.

3.36. Стремянки на причальных сооружениях обычно выполняют из стального проката - уголков и стержней круглого сечения. Ширина стремянки принимается не менее 400 мм расстояние между ступенями - 250-300 мм, расстояние от стенки - не менее 150 мм. Стремянки, как правило, устанавливаются в углублениях заподлицо с лицевой поверхностью стенки.

Обустройство причалов следует выполнять в соответствии с Требованиями безопасности труда, которые должны учитываться при проектировании морских портов. (Приложение 1.)

4. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА ПРИЧАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ

4.1. Расчет морских причальных сооружений, а также их конструктивных элементов и оснований следует выполнять в соответствии с требованиями СНиП 2.06.01-86 и СТ СЭВ 384-87 по методу предельных состояний.

В соответствии с Действующими общесоюзными нормами установлены две группы предельных состояний.

Первая группа предельных состояний (по потере несущей способности или полной непригодности к эксплуатации конструкций или оснований) - расчеты прочности, устойчивости и выносливости; вторая группа предельных, состоянии (затрудняющих нормальную эксплуатацию конструкций или оснований) - расчеты деформаций в результате осадок, прогибов, кренов, горизонтальных перемещений, расчеты по образованию или раскрытию трещин.

Примечание.

Под нормальной эксплуатацией подразумевается эксплуатация (без ограничений) в соответствии с предусмотренными в нормах или заданиями на проектирование технологическими или иными условиями.

4.2. При проектировании морских причальных сооружений должны быть выполнены следующие расчеты.

По первой группе предельных состояний (по несущей способности) рассчитываются:

а) общая устойчивость сооружений и подпричальных откосов по глубинному сдвигу в соответствии с требованиями СНиП 2.02.02-85 и указаниями настоящей Инструкции;

б) устойчивость по схеме плоского сдвига, по швам массивовой кладки, по постели и совместно с ней, а также на сдвиг надстройки, если последняя не замоноличена с основной конструкцией стенки, и на опрокидывание (поворот) вокруг ребра вращения для причальных сооружений гравитационного типа - в соответствии с указаниями и требованиями настоящей Инструкции.

В случаях, когда по основанию гравитационной стенки или по швам массивовой кладки обеспечено приложение равнодействующей нагрузок в пределах ядра сечения, расчет на опрокидывание вокруг ребра вращения не производится;

в) устойчивость на поворот лицевой стенки больверков относительно точки крепления анкера при свободном опирании низа стенки или частичном ее защемлении - в соответствии с указаниями настоящей Инструкции;

г) устойчивость массива грунта, находящегося перед анкерными стенками или анкерными плитами и обеспечивающего анкерное крепление конструкции - в соответствии с указаниями и требованиями настоящей Инструкции;

д) несущая способность (прочность) конструктивных элементов причальных сооружений и их оснований - в соответствии с указаниями и требованиями настоящей Инструкции, а также с указаниями СНиП 2.06.08-877, СНиП 2.03.01-84, СНиП II-23-81*, СНиП 11-25-80, СНиП 2.02.01-83 и СНиП 2.02.02-85;

е) несущая способность спай и свай-оболочек на воздействие вертикальных и горизонтальных нагрузок - в соответствии с указаниями и требованиями настоящей Инструкции и СНиП 2.02.03-85;

ж) конструкции на температурные и влажностные воздействия (на влияние внешней среды) - в соответствии с указаниями СНиП 2.06.08-87;

з) устойчивость формы конструкции - в соответствии с указаниями СНиП 2.06.08-87;

и) элементы конструкций на выносливость при многократно повторных загружениях - в соответствии с указаниями СНиП 2.06.08-87.

По второй группе предельных состояний (по деформациям и трещиностойкости) рассчитываются:

к) вертикальные осадки, горизонтальные перемещения и углы поворота - в соответствии с указаниями СНиП 2.02.02-85; допускаемые прогибы пролетных строений железобетонных конструкций - в соответствии с указаниями СНиП 2.06.08-87, а стальных конструкций - по указаниям СНиП 2.05.03-84;

л) железобетонные конструкции по образованию трещин - в соответствии с указаниями СНиП 2.03.01-84;

м) железобетонные конструкции по раскрытию и закрытию (зажатию) нормальных и наклонных трещин - в соответствии с указаниями СНиП 2.06.08-87 СНиП 2.03,01-84.

Примечание.

Кроме указанных расчетов, в необходимых случаях должны быть выполнены гидравлические, фильтрационные, термические и динамические расчеты, предусмотренные соответствующими нормами проектирования конструкции и сооружений.

Расчеты конструкций морских причальных сооружений и их оснований по второй группе предельных состояний по деформациям (перемещениям) могут не производиться в тех случаях, когда практикой длительной эксплуатации сооружений в сходных условиях установлено, что возникающие деформации не являются опасными для условий нормальной эксплуатации сооружений (например, расчет навигационных причальных сооружений по осадкам может не выполняться, а требуется проверка положения равнодействующей нагрузок относительно ядра сечения основания).

4.3. Расчет несущих конструкций морских причальных сооружений должен производиться на нагрузки, действующие в период строительства, эксплуатации и ремонта сооружений.

При расчетах гидротехнических сооружений, их конструкций и оснований надлежит соблюдать следующее условие, обеспечивающее недопущение наступления предельных состояний:

                                                                (4.1)

где γlс - коэффициент сочетаний нагрузок, принимаемый равным: при расчетах по предельным состояниям первой группы - для основного сочетания нагрузок и воздействий в

период нормальной эксплуатации         1,0

то же, для периода строительства и ремонта         0,95

для особого сочетания нагрузок и воздействий .         0,90

при расчетах по предельным состояниям второй группы         1,0

F - расчетное значение обобщенного силового воздействия (сила, момент, напряжение), деформации или другого параметра, по которому производится оценка предельного состояния;

R - расчетное значение обобщенной несущей способности, деформации или другого параметра, устанавливаемого нормами проектирования;

γс - коэффициент условий работы, учитывающий тип сооружения, конструкции или основания, вид материала, приближенность расчетных схем, вид предельного состояния и другие факторы, принимаемый:

для причальных и берегоукрепительных сооружений         1,15;

для анкерных тяг         1,0;

для откосов         1,0.

γп - коэффициент надежности по ответственности (назначению) сооружения, учитывающий капитальность и значимость последствий при наступлении тех или иных предельных состояний; при расчетах по предельным состояниям первой группы принимается для класса сооружений:

I класс         1,25

II класс         1,20

III класс         1,15

IV класс         1,10

при расчетах по предельным состояниям второй группы γп следует принимать равным 1,0;

при расчете устойчивости естественных склонов γп следует принимать как для класса рядом расположенного проектируемого сооружения.

4.4. При расчете морских причальных сооружений следует принимать расчетные значения действующих эксплуатационных нагрузок, которые определяются умножением нормативного значения нагрузки на соответствующий коэффициент надежности по нагрузке γf.

Значения нагрузок следует определять в соответствии с указаниями СНиП 2.06.01-86, СНиП 2.06.04-82*, СНиП 2.01.07-85, Норм технологического проектирования морских портов и раздела 5 настоящей Инструкции.

4.5. Расчеты гидротехнических сооружений, их конструкций и оснований по предельным состояниям второй группы следует производить с коэффициентом надежности по нагрузке γf, а также с коэффициентами надежности по материалам γт и грунтам γg, равными 1,0, за исключением случаев, которые установлены в СНиП на проектирование отдельных видов гидротехнических сооружений, их конструкций и оснований.

4.6. При расчете морских причальных сооружений в соответствии с указаниями СНиП 2.02.02-85 следует принимать расчетные значения характеристик грунтов φ и С; по первой группе предельных состояний - φ1 и С1 по второй группе предельных состояний - φи и Си (φ - угол внутреннего трения грунта; С - сцепление). Указанные характеристики принимаются по данным инженерно-геологических изысканий и исследований грунтов, выполненных в соответствии с требованиями СНиП 2.02.02-85, а также ГОСТ 20522-75.

4.7. Расчет сечений стальных элементов конструкций причальных сооружений следует выполнять в соответствии с требованиями СНиП II-23-81*.

4.8. Бетонные и железобетонные конструкции и элементы причальных сооружений следует рассчитывать в соответствии с табл. 4.1.

Таблица 4.1

4.9. Проектирование оснований крановых путей на железобетонных плитах необходимо выполнять в соответствии с Руководством по проектированию оснований под рельсовые пути кранов и перегружателей из сборных балок, уложенных на грунт.

5. НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

5.1. Нагрузки и воздействия на морские причальные сооружения подразделяются на постоянные и временные (длительные, кратковременные и особые).

К постоянным нагрузкам относятся:

вес элементов сооружения;

вес постоянного технологического оборудования (складов, эстакад и др.), месторасположение которого на сооружении не меняется в процессе эксплуатации;

вес грунта;

боковое; давление грунта с учетом постоянных нагрузок, расположенных на его поверхности;

нагрузки от предварительного напряжения конструкции.

К временным длительным нагрузкам и воздействиям относятся:

нагрузки от перегрузочных и транспортных средств и складируемых грузов, а также другие нагрузки, связанные с эксплуатацией сооружения:

боковое давление грунта от временных нагрузок на территории причала;

фильтрационное давление воды (в том числе и гидростатическое) при нормальной работе дренажных устройств;

воздействия неравномерных деформаций основания, не сопровождающихся изменением структуры грунта;

воздействия усадки и ползучести материалов и грунтов основания.

К кратковременным нагрузкам и воздействиям относятся:

волновые нагрузки;

ледовые нагрузки;

нагрузки от судов;

нагрузки, действующие в строительный период;

температурно-климатические воздействия.

К особым нагрузкам и воздействиям относятся:

дополнительное фильтрационное давление воды при нарушении нормальной работы противофильтрационных и дренажных устройств;

сейсмические нагрузки;

динамические нагрузки от взрывов;

воздействия неравномерных деформаций основания, сопровождающихся изменением структуры грунта;

гидродинамическое и взвешивающее воздействия, обусловленные цунами и тайфунами.

Нагрузки и воздействия, подлежащие учету при расчетах отдельных видов причальных сооружений, их конструкций и оснований, следует принимать по соответствующим СНиП и требованиям настоящей Инструкции.

5.2. Причальные сооружения следует рассчитывать на основные и особые сочетания нагрузок:

основное сочетание включает постоянные, временные длительные нагрузки и воздействия и возможные кратковременные нагрузки;

особое сочетание включает постоянные, временные длительные нагрузки и воздействия, возможные кратковременные и одну из возможных особых нагрузок и воздействий.

При расчете на основные сочетания, включающие одну кратковременную нагрузку, значение последней учитывается без снижения, включающие две или три кратковременные нагрузки, нормативное значение этих нагрузок умножаются на коэффициент сочетания 0,9. При учете более трех кратковременных нагрузок, действующих одновременно, коэффициент сочетания принимается равным 0,8.

Нагрузки и воздействия должны приниматься в наиболее неблагоприятных, но реальных для рассматриваемого случая сочетаниях отдельно для строительного и эксплуатационного периодов и расчетного ремонтного случая.

Сочетания нагрузок в период строительства и ремонта следует назначать с учетом принятого порядка производства работ.

При расчете конструкций причальных сооружений и их оснований на особое сочетание нагрузок необходимо учитывав требования СНиП II-7-81 и других нормативных документов по сейсмостойкому строительству.

Любая временная нагрузка не вводится в сочетание, если она улучшает рассматриваемое предельное состояние.

5.3. Вес элементов сооружения определяется их геометрическими размерами и удельным весом материалов с учетом влажности.

5.4 Вес грунта определяется толщиной слоя и удельным весом грунта с учетом влажности.

Удельный вес грунта в зависимости от зоны его расположения и влажности определяется:

выше расчетного уровня воды для состояния естественной влажности по данным инженерно-геологических изысканий; под водой с учетом полного взвешивания по формуле

,                                                              (5.1)

где γs - удельный вес частиц грунта, кН/м3;

γw - удельный вес воды, кН/м3;

е - коэффициент пористости в естественном состоянии.

При наличии обоснованных данных допускается вводить частичное взвешивание в зоне ниже уровня дна для глинистых грунтов ограниченной влажности при отсутствии в них фильтрующих прослоек и линз.

Вес грунта засыпки пазух, каменной, щебеночной или гравийной постели определяется в зависимости от заданной плотности и влажности.

5.5. Давление грунта принимается действующим на расчетную плоскость.

Рекомендации по определению положения расчетной плоскости проводятся в разделах по расчету отдельных типов причальных сооружений настоящей Инструкции.

5.6. Нагрузки от предварительного напряжения железобетонных элементов определяются в соответствии с требованиями СНиП 2 06 08-87.

5.7. Нагрузки на территории причала or перегрузочных и транспортных средств, а также складируемых грузов определяются проектом технологии производства погрузочно-разгрузочных работ с учетом требований Норм технологического проектирования морских портов.

Нагрузки от кранов и железнодорожных составов следует принимать равномерно распределенными как вдоль пути, так и по ширине подкрановых балок или длине шпал.

Для распорных конструкций сосредоточенную нагрузку fк и от кранов допускается заменять эквивалентной равномерно распределенной погрузкой qэ (черт. 5.1, а).

При этом рекомендуется учитывать нагрузку только от прикордонной опоры крана, принимая нагрузку от тыловой опоры равной равномерно распределенной от складирования грузов в этой зоне.

Эквивалентную равномерно распределенную нагрузку qэ по ширине подкрановых балок или длине шпалы допускается определять по формуле

,                                                                  (5.2)

где Fк - максимальная нагрузка от группы сосредоточенных сил при эксплуатации одиночных или сближенных кранов, возможная по технологическим условиям их работы (Fк=Σ Fкi), кН;

b - ширина подкрановой балки или длина шпалы, м;

l - длина полосы распределения нагрузки Fк вдоль линии кордона причала, м; определяемая в соответствии со схемами, приведенными на черт. 5.1 б, в.

Для одиночной опоры крана (см. черт. 5.1 б)

l = lк + 2h tgφ + 1                                                             (5.3)

где lк - база тележки, м;

φ - угол внутреннего трения грунта засыпки, град;

h- зона распределения нагрузки Fк м;

h = actg (45° - 0,5φ),                                                       (5.4)

где a - расстояние от линии кордона до оси подкранового пути, м;

Для сближенных опор кранов (см. черт. 5.1, в), когда aк < 2h tgφ + 1,

l = lK1 + lK2 + 2h tgφ + aK + 1,                                                 (5.5)

где aK - расстояние между тележками, м.

Черт. 5.1

5.8. Эпюра нагрузок от фильтрационного давления воды определяется построением в зависимости от типа сооружения (черт. 5.2 а, б).

Максимальная ордината рф эпюры нагрузок определяется по формуле

рф = γw Δh,                                                                (5.6)

где γw - удельный вес воды, кН/м3;

Δh - разность уровней за сооружением и перед сооружением, м.

Нулевая ордината эпюры нагрузок принимается для шпунтовых стенок на уровне подошвы стенки, для сплошного свайного ряда - на уровне подошвы уплотняющих (омоноличивающих) швы устройств.

Черт. 5.2

Фильтрационное давление воды не учитывается при устройстве дренажных устройств, исключающих образование подпора, или в сооружениях, имеющих в основании каменную или щебеночную постель.

При значительном и интенсивном понижении уровня воды в акватории и малой проницаемости основания, при определении веса грунта в зоне понижения следует принимать удельный вес грунта, как для грунта с учетом заполнения пор водой.

5.9. Влияние воздействия неравномерных деформаций следует учитывать при выборе расчетных схем согласно указаниям по расчету отдельных видов причальных сооружений.

5.10. Усадку и ползучесть бетона следует учитывать в соответствии с требованиями СНиП 2.06.08-87.

5.11. Волновые нагрузки следует определять в соответствии с требованиями СНиП 2.06.04-82*.

Нагрузку от волнового воздействия следует учитывать при высоте исходной волны у сооружения более 1 м.

При этом интенсивность волнового давления (интерферированной, скользящей, косоподходящей волны) при подходе ложбины волны к стенке, учитывая скорость колебания уровня за сооружением, допускается определять с коэффициентом уменьшения 0,5.

5.12. При расчете причальных сооружений необходимо учитывать следующие ледовые нагрузки:

от ледяных полей;

от сплошного ледяного покрова при его температурном расширении;

от примерзшего к сооружению ледяного покрова при изменении уровня воды.

Ледовые нагрузки следует определять с учетом требований СНиП 2.06.04-82* и приложения 8 настоящей Инструкции.

Нагрузки от примерзшего к сооружению ледового покрова при изменении уровня воды допускается учитывать при расчете сооружений со сплошной лицевой поверхностью только в особо суровых природно-климатических условиях при специальном обосновании.

5.13. Нагрузки от судов следует определять в соответствии с требованиями СНиП 2.06.04-82* и приложения 3 настоящей Инструкции.

При этом следует учитывать:

нагрузки от навала судна при подходе к сооружению;

нагрузки от навала пришвартованного судна;

нагрузки от натяжения швартовов.

5.14. Нагрузки, действующие в строительный период, определяются в каждом конкретном случае отдельно в зависимости от методов и последовательности производства работ, типов подъемно-транспортного оборудования и т.д.

5.15. Нагрузки, вызванные изменением температуры, учитываются при расчете отдельных элементов конструкций причальных сооружений, возводимых в особо суровых природно-климатических условиях.

Изменение средних температур и перепады в теплое и холодное время года для элементов конструкций должны определяться на основе теплотехнических расчетов по соответствующим нормативным документам.

5.16. Сейсмические нагрузки следует определять в соответствии с требованиями СНиП II-7-81, а также раздела 14 настоящей Инструкции.

5.17. Гидродинамическое и взвешивающее действие воды, обусловленные цунами, необходимо учитывать при расчете причальных сооружений, возводимых на цунами опасных побережьях, в соответствии с требованиями Руководства по расчету воздействий волн цунами на портовые сооружения, акватории и территории.

5.18. Расчетное значение нагрузки определяйся умножением нормативного значения нагрузки на соответствующий коэффициент надежности по нагрузке γf.

При расчетах по первой группе предельных состояний значения коэффициентов надежности по нагрузке γf следует принимать по табл. 5.1.

При расчетах во второй группе предельных состояний значения коэффициентов надежности по нагрузке γf принимаются равными единице.

Коэффициенты надежности по нагрузкеγf следует принимать одинаковыми как для действующий нагрузки, так и для ее проекций (составляющих), независимо от того, что одна из проекций входит в обобщенное силовое воздействие, а другая в предельную силу сопротивления.

При расчете общей устойчивости по глубинному сдвигу и предположении круглоцилиндрических и плоских (ломаных) поверхностей скольжения коэффициенты надежности по нагрузке допускается принимать равными 1,0.

5.19. Собственный вес элементов бетонных и железобетонных конструкций при определении усилий, возникающих при их подъеме, транспортировке и монтаже, следует умножать на коэффициент динамичности определяемому по СНиП 2.03.01-84, СНиП 2.02.03-86, принимая при этом коэффициент надежности по нагрузке равным 1,0.

Таблица 5.1

Коэффициенты надежности по нагрузке при расчетах сооружений по первой группе предельных состояний

Примечания:

1 Указанные в скобках значения коэффициентов надежности по нагрузке относятся к случаям, когда применение минимального значения коэффициента приводит к невыгодному загружению сооружения.

2. В случаях, когда вес грунта вычисляется при расчетном значении удельного веса грунта, коэффициент надежности по нагрузке для веса грунта не вводится.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ БОКОВОГО ДАВЛЕНИЯ ГРУНТА НА СТЕНКУ

5.20. Интенсивность горизонтальной составляющей активного давления грунта ра при плоской поверхности грунта определяется по формуле

ра = ра,гр + ра,q,                                                             (5.7)

где ра,гр - интенсивность горизонтальной составляющей активного давления от веса грунта, кПа, определяемая по п. 5.21;

ра,q - интенсивность горизонтальной составляющей активного давления от равномерно распределенных нагрузок, расположенных на территории причала, кПа, определяемая по п. 5.24.

5.21. Интенсивность горизонтальной составляющей активного давления ра,гр, от веса грунта определяется по формуле

ра,гр = qz λ - c λac                                                           (5.8)

где qz - интенсивность вертикального давления грунта, кПа, определяемая по п. 5.22;

λa - коэффициент горизонтальной составляющей активного давления грунта, определяемый по п. 5.23;

с - удельное сцепление грунта, кПа;

λac - коэффициент горизонтальной составляющей активного давления грунта от сил сцепления, определяемый по п. 5.23.

Примечание.

В случаях, когда cλac больше qzλа, величина ра,гр на данном участке принимается равной нулю.

5.22. Интенсивность вертикального давления грунта qz определяется по формуле

,                                                     (5.9)

где - i порядковый номер слоя грунта с одинаковыми физико-механическими характеристиками в пределах высоты стенки;

γi - удельный вес i-того слоя грунта, кН/м3;

z - текущая координата по высоте стенки, м;

hi - высота i-того слоя, м;

qzi - интенсивность вертикального давления грунта вышележащих слоев, кПа.

5.23. Коэффициенты горизонтальной составляющей активного давления грунта λа и λас рекомендуется определять в соответствии с требованиями СНиП 2.06.07-87 по формулам:

;                                                      (5.10)

,                                        (5.11)

где

;                                                (5.12)

;                                             (5.13)

,                                             (5.14)

где φ - угол внутреннего трения грунта, град;

α - угол наклона расчетной плоскости стенки к вертикали, град., принимаемый со знаком минус при наклоне стенки на грунт;

ρ - угол наклона поверхности грунта к горизонтали, град., принимаемый со знаком плюс при повышении отметки территории;

δ - угол трения грунта по расчетной плоскости, град., принимаемый не более 0,667φ для расчетной плоскости, проходящей на контакте грунта с сооружением, или δ=φ при плоскости, проходящей в грунте, но не более 30°.

При горизонтальной поверхности грунта (ρ=0) и вертикальной расчетной плоскости (α=0) коэффициенты горизонтальной составляющей активного давления грунта λа и λас следует принимать по табл. 5.2.

Таблица 5.2.

Коэффициенты горизонтальной составляющей активного давления грунта

5.24. Интенсивность горизонтальной составляющей активного давления рaq от равномерно распределенных нагрузок интенсивностью qj, расположенных на территории причала, определяются:

при бесконечной по ширине причала полосе нагрузке (bq=∞), размещаемой непосредственно за расчетной плоскостью,

рa,q = m q λa,                                                             (5.20)

где

;                                                         (5.21)

при бесконечной по ширине причала полосе нагрузки (bq=∞), размещаемой на расстоянии aq от расчетной плоскости,

рa,q = m q λa (1 - kq,1),                                                      (5.22)

где

,                                                    (5.23)

, (рад)                                                 (5.24)

z - текущая координата по высоте стенки, м;

при полосе нагрузки шириной bq, размещаемой непосредственно за расчетной плоскостью,

рa,q = m q λa kq,2                                                          (5.25)

где

,                                                   (5.26)

, (рад);                                                (5.27)

при полосе нагрузки шириной bq, размещаемой на расстоянии aq от расчетной плоскости,

рa,q = m q λa (kq,2 - kq,1),                                                   (5.28)

где kq,2, kq,1 - определены выше.

Значения kq,i принимаются по табл. 5.3 в зависимости от величины ctgβi

,                                                             (5.29)

.                                                          (5.30)

5.25. При наличии разгрузочной каменной призмы активное давление грунта, определяемое в предположении бесконечного простирания слоев грунта, в том числе и камня (см. п. 5.20), дополняется давлением от пригрузки грунта, расположенного в призме обрушения на откосе каменной призмы (черт. 5.4).

Интенсивность горизонтальной составляющей дополнительного давления Δра от пригрузки грунта следует определять по формулам:

в пределах каменной призмы на высоте Δhк

;                                                   (5.31)

ниже каменной призмы на глубине Δd,

                                                     (5.32)

где qр - интенсивность вертикального давления грунта (с учетом равномерно распределенных нагрузок по территории причала) на уровне пересечения откоса каменной призмы плоскостью обрушения, проведенной из точки на расчетной плоскости, в которой определяется давление грунта Δра, кПа (п. 5.22);

λa - коэффициент горизонтальной составляющей активного давления грунта, расположенного на откосе каменной призмы;

λа,к - коэффициент горизонтальной составляющей активного давления каменной отсыпки;

аh,1, ah - проекции на вертикаль отрезков линии откоса каменной призмы, заключенных между плоскостями обрушения, проходящими соответственно через концы участков Δhк и Δd расчетной плоскости стенки, м, определяемые по формулам (5.33, 5.34);

Δhк, Δd - высота (глубина) участков зоны распределения дополнительного давления грунта, м.

Черт 5.4

Таблица 5.3.

Коэффициенты для вычисления ординат эпюры горизонтальной составляющей давления грунта от равномерно распределенной нагрузки

Проекции аh,1 и ah на вертикаль определяются по формулам:

;                                                        (5.33)

,                                           (5.34)

где hк - высота каменной призмы, м;

βк - угол обрушения каменной отсыпки, град;

bк- ширина каменной призмы поверху, м;

m0 - заложение откоса грунта над призмой;

bп - ширина подошвы каменной призмы, м.

5.26. При наличии откоса на поверхности грунта (черт. 5.5 а, б, в) эпюра интенсивности горизонтальной составляющей активного давления грунта определяется по двум эпюрам:

эпюре 1, построенной отточки пересечения линии, являющейся продолжением откоса, с расчетной плоскостью, как для неограниченного откоса;

эпюре 2, построенной от точки пересечения линии, являющейся продолжением горизонтальной поверхности полуоткоса или бермы, с расчетной плоскостью, как для горизонтальной поверхности грунта.

Черт. 5.5

Эпюра 3 принимается в зависимости от схемы очертания поверхности грунта:

для схемы на черт. 5.5а от верха расчетной плоскости до точки 0 (точка пересечения эпюр 1 и 2) - по эпюре 1, ниже - по эпюре 2;

для схемы на черт. 5.5б, в от верха расчетной плоскости до точки 0 - по эпюре 2, ниже - по эпюре 1.

5.27. Интенсивность вертикальной составляющей активного давления грунта рa,v определяется по формуле

                                                       (5.35)

где pa - интенсивность горизонтальной составляющей активного давления грунта, кПа.

5.28. Горизонтальная Еa и вертикальная Еav составляющие активного давления грунта определяются площадью эпюр интенсивности давления грунта.

5.29. Интенсивность горизонтальной составляющей силосного давления грунта между стенками определяется по формуле

,                                      (5.36)

где qz,сил - интенсивность вертикального давления грунта между стенками, кПа, определяемая по п. 5.30;

λа - коэффициент горизонтальной составляющей активного давления грунта, принимаемый по п. 5.23;

,                                                      (5.37)

где z - текущая координата по высоте стенки, м;

hi - высота i-того слоя грунта, м;

h0 - величина, м, определяемая для каждого i-того слоя грунта по формуле (5.38 или 5.39).

Для плоской задачи

,                                                            (5.38)

где а - расстояние между расчетными плоскостями стенок, м;

δ - угол трения грунта о стенку, град (см. п. 5.23);

для ячеистых конструкций (оболочек)

,                                                           (5.39)

где А - площадь ячейки, м2;

u - периметр ячейки, м.

Примечание.

В случаях, когда больше qzi-1 сил величина ра, сил на данном участке принимается равной нулю.

5.30. Интенсивность вертикального давления грунта между стенками определяется по формуле

,                                            (5.40)

где qzi-1, сил - интенсивность вертикального давления грунта между стенками на поверхности i-того слоя с учетом равномерно распределенной нагрузки на поверхности грунта между стенками интенсивностью q0, кПа,

,                                                      (5.41)

где qj - интенсивность равномерно распределенной нагрузки, расположенной в пределах а, кПа;

bj - полоса нагрузки интенсивностью qj, м;

Fj - сосредоточенные нагрузки, расположенные в пределах а, кН/м.

5.31. Интенсивность вертикальной составляющей силосного давления грунта между стенками определяется по формуле

ра,v,сил = ра,сил tgδ,                                                        (5.42)

где ра,сил - интенсивность горизонтальной составляющей силосного давления грунта между стенками, кПа.

5.32. Интенсивность горизонтальной составляющей пассивного давления грунта рр при плоской поверхности грунта определяется по формуле

рр = рр.гр + ррн,                                                          (5.43)

где рр.гр - интенсивность горизонтальной составляющей пассивного давления от веса грунта, кПа, определяемая по п. 5.33;

ррн - интенсивность горизонтальной составляющей пассивного давления грунта от нагрузки на призме выпора, кПа, определяемая по п. 5.35.

5.33. Интенсивность горизонтальной составляющей пассивного давления от веса грунта рр.гр определяется по формуле

рр = qz.λр + c λpc,                                                        (5.44)

где qz - интенсивность вертикального давления грунта, кПа, (п. 5.22);

λр - коэффициент горизонтальной составляющей пассивного давления грунта, определяемый по п. 5.34;

с - удельное сцепление грунта, кПа;

λpc - коэффициент горизонтальной составляющей пассивного давления грунта от сил сцепления, определяемый по п. 5.34.

Для поверхностного слоя, где возможно нарушение структуры грунта, удельное сцепление грунта С=0, полная величина сцепления принимается на глубине 1,0 м. Изменение удельного сцепления до полной его величины принимается линейным.

5.34. Коэффициент горизонтальной составляющей пассивного давления грунта λр определяется в соответствии с требованиями СНиП 2.06.07-87 по формулам:

при ρ=0

,                   (5.45)

где ρ - угол наклона поверхности грунта к горизонтали, град, принимаемый со знаком плюс при повышении отметки территории;

δ - угол трения грунта по расчетной плоскости, град, принимаемый от 0 до φ, но не более 30°;

α - угол наклона расчетной плоскости к вертикали, град, принимаемый со знаком минус при наклоне от грунта;

при ρ ≤ φ и α ≤ 7

,                                                     (5.46)

где

,                                               (5.47)

где β - угол, град, принимаемый при δ ≤ 0,33φ равным δ, при δ>0,33φ равным 0,677φ.

Коэффициент горизонтальной составляющей пассивного давления грунта от сил сцепления λрс определяется по формуле

.                                                   (5.48)

При горизонтальной поверхности грунта (ρ=0) и вертикальной расчетной плоскости (α=0) коэффициенты горизонтальной составляющей пассивного давления грунта λр и λрс, следует принимать по табл. 5.4.

5.35. Интенсивность горизонтальной составляющей пассивного давления грунта рp,qn от нагрузки на призме выпора

рp,qп = 0,9 qп λр,                                                           (5.49)

где qп - интенсивность нагрузки на призме выпора, кПа, принимаемая бесконечной по ширине причала.

Таблица 5.4.

Коэффициенты горизонтальной составляющей пассивного давления грунта