СП 369.1325800.2017 Платформы морские стационарные Правила проектирования стр. 12

П р и м е ч а н и е – Для длинных свай q не может неограниченно расти по линейному закону с ростом природного давления, как это следует из формулы (12.5). Поэтому величину q следует ограничить значениями qmax, приведенными в таблице 3.
Т а б л и ц а 3 – Расчетные параметры для несвязных грунтов
Тип грунта
Степень
плотности
ID, д.е
Коэффициент
сопротивления
грунта по
боковой
поверхности
сваи β
Предельное
значение
трения грунта
по боковой
поверхности,
fmax, кПа
Коэффициент
несущей
способности
грунта Nq
Предельное
значение
сопротивления
грунта под
нижним концом
сваи, qmax, МПа
Пылеватыйпесок
0,35–0,65
0,29
67
12
3
Песок
0,35–0,65
Пылеватыйпесок
0,65–0,85
0,37
81
20
5
Песок
0,65–0,85
Пылеватыйпесок
0,85–1,00
0,46
96
40
10
Песок
0,85–1,00
0,56
115
50
12
П р и м е ч а н и е ‒ Для рыхлых песков и рыхлых пылеватых песков расчетные параметры для несвязных грунтов следует определять на основе результатов статического зондирования.
12.1.8 Предельная несущая способность свай на выдергивающую нагрузку не должна превышать полного сопротивления по боковой поверхности. Трение по боковой поверхности сваи учитывается в соответствии с пунктом 12.1.6.
При определении выдергивающей нагрузки на сваю следует учитывать вес сваи с учетом взвешивания, а также вес грунтовой пробки, если результаты расчета показывают, что выдергивание будет происходить с захватом грунтовой пробки (при весе грунтовой пробки менее силы трения пробки по внутренней поверхности сваи).
12.1.9 В случае близкого расположения соседних свай необходимо учитывать их взаимное влияние при определении несущей способности. Изменение несущей способности сваи в кусте по отношению к одиночной свае следует определять по расчету с уточнением на основе экспериментальных исследований. При этом необходимо учитывать, что куст свай может работать как единое целое с частичным или полным захватом грунта, заключенного между сваями.
12.1.10 При проектировании свайных фундаментов необходимо учитывать уменьшение несущей способности свай за счет снижения прочностных характеристик грунта по длине свай под действием циклических и динамических нагрузок.
12.1.11 При проектировании свайных фундаментов необходимо учитывать совместные деформации грунтового основания и платформы по условию
S Su , (12.6)
где S – совместная деформация сваи, свайного фундамента и платформы (осадка, перемещение, угол поворота, относительная разность осадок свай, свайного фундамента и т. п.);
Su – предельное значение совместной деформации основания сваи, свайного фундамента и платформы, устанавливаемое по правилам технической эксплуатации технологического оборудования.
12.1.12 Расчеты напряженно-деформированного состояния свайных фундаментов при совместном действии вертикальных, горизонтальных сил и изгибающего момента следует выполнять путем математического моделирования системы «грунт–свая–конструкция». В расчетах необходимо учитывать нелинейный характер поведения грунта, совместную работу свай и сопрягающих элементов конструкции ОЧП с грунтовым основанием.
12.1.13 При определении НДС свай при совместном действии нагрузок на основе кривых нелинейного деформирования, отражающих мобилизацию сопротивления грунта по мере развития смещений, следует использовать графики зависимости «нагрузка – перемещение», полученные расчетными методами с уточнением на основе результатов натурных испытаний свай в аналогичных геологических условиях и лабораторных исследований грунта.
12.1.14 При проектировании свайных фундаментов необходимо оценивать возможность забивки свай на проектную глубину с учетом характеристик грунтов, применяемых свай и используемого сваебойного оборудования. При назначении толщин стенки свай и длин секций свайных фундаментов следует учитывать напряжения, возникающие в процессе забивки свай от статических и динамических нагрузок.
Оценить возможность погружения свай и напряжения в процессе забивки можно, применяя современные программные комплексы, основанные на использовании закона распространения одномерной упругой волны напряжения в свае, с учетом параметров, характеризующих поведение грунтов, сваи, подушек и подкладок сваи и молота.

12.2 Фундаменты гравитационного типа

12.2.1 При проектировании фундаментов платформ гравитационного типа необходимо выполнять следующие расчеты:
  • устойчивости (несущей способности) системы «платформа– основание»;
  • вертикальных и горизонтальных перемещений и кренов платформ;
напряжений, передаваемых от грунтового основания на юбку и днище ОЧП (результаты этих расчетов следует использовать при проектировании элементов подземного контура);
  • недопущения отрыва подошвы ОЧП от грунтового основания;
  • размывов грунтов дна вблизи платформ с разработкой соответствующих конструктивных мероприятий;
  • разжижения примыкающего к подошве ОЧП песчаного слоя грунта при динамических нагрузках с разработкой соответствующих конструктивных мероприятий;
  • установки платформ при вдавливании в грунтовое основание юбки.
12.2.2 Требования 12.2.1 могут быть достигнуты благодаря следующим мероприятиям и условиям:
  • обеспечение достаточной площади опирания подошвы ОЧП;
  • обеспечение достаточной вертикальной нагрузки, передаваемой от платформы на грунтовое основание;
  • обеспечение требуемого коэффициента трения подошвы ОЧП по контакту с грунтовым основанием;
  • подбор оптимальных геометрических параметров юбки (ее периметр, высоту и площадь сечения);
  • устройство вокруг ОЧП пригрузки (например, в виде слоя камня с необходимой толщиной и гранулометрическим составом) для предотвращения размывов и повышения устойчивости;
  • дренирование основания;
  • подбор конструкционных материалов требуемой прочности для всех элементов подземного контура и др.
12.2.3 При проектировании платформ с юбкой следует учитывать необходимость вдавливания юбки в грунтовое основание на всю высоту юбки. Критерий обеспечения условий вдавливания вычисляют по формуле
P γR Rb, (12.7)
где P – расчетная вертикальная сила, передаваемая от платформы или ее отдельных частей на грунтовое основание в момент установки;
γR – коэффициент надежности. γR = 1,25 – при определении сопротивления грунта вдавливанию Rb на основе данных статического зондирования; γR = 2,00 – при определении Rb на основе СП 24.13330;
Rb – расчетная сила сопротивления грунта вдавливанию юбки, определяемая расчетными методами с учетом трения по боковой поверхности и сопротивления под нижним концом юбки на основе данных статического зондирования; при их отсутствии допускается использовать таблицы 7.2 и 7.3 СП 24.13330.2011.
Силы сопротивления грунта, полученные расчетными методами, необходимо уточнять на основе натурных и лабораторных исследований путем вдавливания фрагментов ребристой конструкции в грунт основания на площадке предполагаемой установки платформ.
12.2.4 Для исключения опрокидывания платформ при больших эксцентриситетах в приложении нагрузок относительно центра подошвы ОЧП при проектировании необходимо обеспечивать отсутствие отрыва части подошвы от основания. Критерий предельного эксцентриситета вычисляют по формуле
e eпр, (12.8)
где e – эксцентриситет приложения равнодействующей силы от нагрузок (за исключением бокового давления грунта), действующих на платформы;
eпр предельно допустимое значение эксцентриситета равнодействующей силы от нагрузок относительно центра тяжести площади подошвы ОЧП; допускается принимать eпр = b/6, где b – размер подошвы ОЧП в направлении приложения сдвигающей силы.
12.2.5 Расчеты устойчивости (несущей способности) фундаментов гравитационного типа следует выполнять в соответствии с СП 23.13330. Целью расчетов несущей способности системы «платформа–основание» является определение коэффициента устойчивости ks, показывающего во сколько раз должны измениться те или иные условия, чтобы эти изменения стали причиной перехода системы в предельное состояние. В качестве таких изменяющихся условий могут использоваться величины удерживающих сил или моментов, а также внешних сил (или моментов). Минимально допустимую величину коэффициента устойчивости определяют исходя из условий (9.1).
12.2.6 Расчеты устойчивости (несущей способности) фундаментов гравитационного типа следует выполнять как инженерными методами, использующими различные допущения при определении сил предельного сопротивления, так и численными методами расчета, основанными на анализе НДС системы «платформа–основание» и численном моделировании разрушения. Выполнение условия обеспечения несущей способности оценивают путем анализа результатов расчетов по различным методам.
12.2.7 При расчете устойчивости (несущей способности) фундаментов платформ гравитационного типа инженерными методами следует рассматривать различные схемы разрушения согласно СП 23.13330. Типичными схемами разрушения грунтового основания платформ являются:
а) схемы плоского сдвига:
1) скольжение вдоль нижнего края юбки,
2) скольжение по слабому слою ниже юбки,
3) скольжение по подошве с локальным разрушением около краев юбки; б) схемы глубинного и смешанного сдвига:
1) потеря несущей способности грунта, глубинная или смешанная, включающая поверхностную и глубинную части,
2) глубинное разрушение в грунте, зависящее от равновесия моментов с центром вращения ниже или выше основания фундамента.