Конструктивно-технологические решения подпорных стен из сварного трубчатого шпунта для транспортного строительства

• Автор: Гончаров, Виктор Викторович
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 158 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ И ТЕХНОЛОГИИ

ВОЗВЕДЕНИЯ ПОДПОРНЫХ СТЕН А ТРАНСПОРТНОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

1.1. Обзор и анализ конструкций и технологий возведения подпорных стен на объектах транспортного строительства

1.2. Опыт применения шпунтовых свай в подпорных стенах.

1.3. Научная концепция применения шпунтов трубчатых сварных

ШТС в подпорных стенах транспортных сооружений.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО РАЗРАБОТКЕ

РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ КОНСТРУКЦИИ И ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗВЕДЕНИЯ ПОДПОРНЫХ СТЕН ИЗ ШТС .

2.1. Особенности проектирования конструкции ШТС

2.2. Зависимость параметров и прочности ШТС от конструкции замковых соединений

2.3. Расчт несущей способности подпорных стен из ШТС
2.4. Прогнозирование коррозионной стойкости ШТС .
3. ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ПОДПОРНЫХ СТЕН ИЗ ШТС
3.1. Рекомендации по изготовлению ШТС
3.2. Особенности проектирования подпорных стен из ШТС заводского изготовления.
3.3. Выбор оборудования и парахметров погружения ШТС.
3.4. Методы усиления подпорных стен из ШТС.
3.5. Особенности конструкций и технологических схем возведения подпорных стен из ШТС на основании из скальных грунтов
4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И ВОЗВЕДЕНИЮ
ПОДПОРНЫХ СТЕН ИЗ ШТС
4.1. Рекомендуемые профили ШТС для подпорных стен транспортных
сооружений
4.2. Рекомендации по проектированию, возведению и эксплуатации
подпорных стен из ШТС.
4.3. Техникоэкономические показатели эффективности подпорных
стен из ШТС.
5. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
6. ЛИТЕРАТУРА.
7 Приложения
7.1. Сортамент шпунтов трубчатых сварных ШТС
7.2. Результаты сравнительных расчетов несущей способности
подпорных стен на объектах транспортного строительства
7.3. Расчт эрлифта для разработки грунта в трубе и подготовки ШТС
к усилению конструкции
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Условия работы подпорных стен зависят, в основном, от места их расположения на дороге, наличия взаимосвязей с другими искусственными сооружением и гидрогеологических условий. Выбор материалов для подпорных стен обуславливается технико-экономическими соображениями, требованиями долговечности, условиями производства работ, наличием местных строительных материалов и средств механизации. Подпорные стены принято также делить на массивные (гравитационные), полумассивные и тонкостенные. По степени готовности конструктивных элементов подпорные стены делят на монолитные и сборные. В качестве строительных материалов для возведения подпорных стен (рис. Тонкие подпорные стены из стальных шпунтовых свай широко распространены в отечественном транспортном строительстве [, , , , , ] и за рубежом [,0,6]. Они являются основным типом морских и речных причалов. Технология строительства подпорных стен этого типа достаточно разработана, но в связи с металлоемкостью и трудоёмкостью проводят исследования, разрабатывают и внедряют новые конструкции шпунтовых свай, в том числе на основе применения сборных конструкций заводской готовности. Альтернативными вариантами конструкции подпорных стен из стальных шпунтовых свай являются сооружения возводимые способом «стена в грунте» [4], а также из буронабивных и буросекущих свай [8] . В таблице 1 приведено сравнение затрат строительных материалов, труда, времени и энергоресурсов для возведения подпорных стен различной конструкции. Рисунок 1. Основные виды подпорных стен: а) монолитные; б) из сборных элементов; в) контрфорсные; г) тонкие; д) тонкие с анкерным устройством. В расчетах вариантов конструкции подпорных стен (табл. Данные табл. Ниже приведен анализ опыта применения тонких подпорных стен из стальных шпунтовых свай на объектах транспортного строительства. В транспортном строительстве подпорные стены из стального шпунта возводят свыше 0 лет [6,,,]. Они представляют собой ряд забитых свай, объединённых сверху специальной конструкцией, с анкерами в одном или нескольких ярусах или без анкеров (рис. Подпорные стены из стального шпунта просты по устройству, минимально чувствительны к перегрузкам и применяются в различных инженерно - геологических и гидрогеологических условиях. Длительное по времени применение стального шпунта при возведении подпорных стен способствовало постоянному развитию и совершенствованию профилей шпунтовых свай и технологий возведения. За рубежом, фирмы Бельгии [2], Германии [8], Китая, Кореи, Люксембурга, Польши, США, Украины, Чехии, Японии [6,1,3,1] изготавливают горячекатаные, прокатно-сварные, сварные и трубчатые шпунты из стали, бетона, пластика и композитных материалов. Шпунты или шпунтовые сваи имеют плоский, гнутый, корытный, U и Z профили поперечного сечения. Многообразие типов стальных шпунтовых свай по геометрическим параметрам и маркам конструктивных материалов с пределом текучести от 0 до 0 Н/мм2 обеспечивает возведение подпорных стен различного назначения на основе принципов ресурсосбережения, безопасной и длительной эксплуатации. На территории СНГ два металлургических комбината [,7] изготавливают шпунт корытного профиля типов LLIK-1, Л-IV, Л-V и Л-УУ. Примерно полвека комбинаты выпускают горячекатаный шпунт практически постоянного сортамента. Технические характеристики его позволяют возводить подпорные стенки высотой до 7м без разгрузочных и экранирующих устройств. Более тридцати лет тому назад, в Обь - Иртышском бассейне [,,, ] Западной Сибири возникла необходимость строительства причальных сооружений (больверков) со свободной высотой стенки - м. Больверк -сооружение в виде тонкой подпорной стенки из шпунтовых свай [,,,1]. Таблица 1. Сравнительный анализ эффективности . Ло п. Показатели сравнения Затраты на возведение 1 п. Монолитный ж. Сборный ж. Каменная кладка Ж. Трудозатраты, 2,9 1. Энергозатраты 2. Время строительства (скорость возведения) 0. Экологические воздействия 2,0 1,8 1,7 1. Время работы до ремонта (лет). Примечание. Ж.б. Л} - стальной шпунт типа Л-5 (традиционного профиля); ^-показатели сравнения п. ШТС.