СНиП 2.06.07-87. Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения Часть 3

 Приложение 7

Обязательное

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ПРИЧАЛЬНЫХ

 И НАПРАВЛЯЮЩИХ СООРУЖЕНИЙ

1. Причальные сооружения следует располагать в пределах длины участков подходов к шлюзу  с правой стороны судового хода для входящих в шлюз судов, принимая направление их движения, как правило, правосторонним. Расположение причала с левой стороны судового хода допускается при надлежащем обосновании левостороннего движения судов на подходах.

2. По условиям компоновки сооружений (например, при непараллельности оси судового хода в канале и оси шлюза) допускается причальную линию располагать под углом, как правило, не более 3° к лицевой грани шлюза в сторону от судового хода. При этом подходы к шлюзу должны быть прямолинейными  на участке  в соответствии с обязательным приложением 4. Расположение причальной линии под углом более 3° надлежит обосновывать исходя из условий, обеспечивающих безопасный и удобный подход судов к причалу и вход от него в камеру шлюза. Удаленный от шлюза конец причальной линии должен сопрягаться с границей судового хода.

3. По концам причальных сооружений следует предусматривать криволинейные участки (с радиусом не менее  сопрягающиеся с берегом канала, а также пешеходные мостики между причалом и берегом на расстоянии не более 200 м друг от друга.

4. Длину причальной линии шлюзов  (см. чертеж) следует определять при одностороннем движении судов в каждом из направлений по формуле

при двустороннем движении судов - по формуле

где - длина причальной линии, принимаемая от верховой грани верхней головы или низовой грани нижней головы шлюза;

- наименьшее расстояние от верховой грани верхней головы или низовой грани нижней головы шлюза до носа первого ожидающего шлюзования судна, определяемое в соответствии с обязательным приложением 2; 

- сумма длин одновременно шлюзуемых и устанавливаемых в камере шлюза в кильватер судов;

- длина участка, на котором судно при встречном движении переходит с оси шлюза на ось судового хода в канале;

 - длина расчетного судна;

 - коэффициент, принимаемый 0,2 при расположении причала в канале или за защитными дамбами и равный нулю в остальных случаях.

Длину причальной линии на водных путях местного значения допускается уменьшать при одностороннем движении судов до размеров полезной длины камеры шлюза; при двустороннем движении судов - до размеров полезной длины камеры шлюза, но с размещением начала причальной линии от внешней грани головы шлюза на расстоянии  в пределах которого следует предусматривать устройство направляющего сооружения и отдельно стоящих причальных сооружений (быки, свайные кусты и др.).

5. В двухниточных шлюзах причальные сооружения в верхнем и нижнем подходах, как правило, следует предусматривать на продолжении межкамерного пространства.

6. Для плавного перехода от ширины подходных каналов к ширине камеры следует предусматривать устройство направляющих сооружений, примыкающих к лицевым граням голов шлюзов.

В двухниточных шлюзах при отсутствии на продолжении межкамерного пространства причальных сооружений должны предусматриваться направляющие сооружения, примыкающие к лицевым граням внутренних устоев голов шлюзов и образующие с ними общий контур.

Сопряжение внешних очертаний направляющих сооружений с лицевыми гранями голов шлюзов должно быть плавным.    

Чертеж. Схема  подходного канала к шлюзу

для определения длины  причальной линии

7. Угол  (см. чертеж) между направлением касательной к очертанию направляющего сооружения и осью шлюза не должен превышать:

а) для направляющих сооружений, расположенных со стороны причальной линии, 25°- для шлюзов на сверхмагистральных и магистральных водных путях и 30°- для шлюзов на водных путях местного значения;

б) для остальных направляющих сооружений этот угол должен быть соответственно 50 и 60°.

8. Длину направляющего сооружения следует устанавливать в зависимости от длины расчетного судна. Проекция на ось шлюза рабочей части направляющего сооружения  расположенной в пределах ширины судового хода, должна приниматься не менее  для сооружений, указанных в п. 7а, и не менее    - для сооружений, указанных в п. 7 б.

9. Возвышение верха стен или их парапетов, а также площадок причальных и направляющих сооружений над расчетным наивысшим судоходным уровнем воды, их ширина должны приниматься в соответствии с обязательным приложением 3.

Заглубление низа конструкций лицевых плоскостей причальных и направляющих сооружений под расчетный наинизший судоходный уровень воды при наличии плотовых перевозок должно приниматься не менее 1,2 осадки плота, но не менее 1 м, если по гидравлическим условиям не требуется большего заглубления. При отсутствии плотовых перевозок в шлюзах, не предназначенных для пропуска маломерного флота, низ конструкции лицевых плоскостей причальных и направляющих сооружений должен назначаться не менее чем на 0,5 м ниже верхнего привального бруса расчетного судна в грузу при расчетном наинизшем судоходном уровне. В шлюзах, рассчитанных на пропуск маломерного флота, низ этих конструкций должен назначаться не выше расчетного наинизшего уровня.

Верх причального и направляющего сооружения со стороны, обращенной к судовому ходу, должен иметь парапет или охранное ограждение, отнесенное от лицевой грани на расстояние, исключающее навалы судов. При отсутствии засыпки за сооружениями охранное ограждение устраивается и с тыловой стороны.

Приложение 8

Рекомендуемое

ТИПЫ РЫБОПРОПУСКНЫХ И РЫБОЗАЩИТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Рыбопропускные сооружения

Черт. 1. Рыбоходные сооружения. Лотковый рыбоход

1 - верхняя голова; 2 - тракт; 3 - входной оголовок; 4 - подходной участок;

5 - устройство для гашения скорости воды в тракте;

 6 - устройство для регулирования расхода; 7 -пазы ремонтных заграждений.

Черт. 2 Рыбоходные сооружения. Прудковый рыбоход

1 - верхняя голова; 2 - камеры тракта; 3 - прудки для отдыха рыб; 4 - входной оголовок;

5 - подходной участок; 6 - пазы ремонтных заграждений; 7 - тракт;

8 - устройство для регулирования расхода

     Черт. 3. Рыбоходные сооружения. Лестничный рыбоход

     1 - верхняя голова;  2 - разделительные стенки; 3 - камеры тракта;    4 - тракт; 

5 - входной оголовок;    6 - подходной участок;   7 - пазы ремонтных заграждений;

8 - ихтиологическое устройство;    9 - блок питания; 10 - донные вплывные отверстия; 

11 - поверхностные вплывные отверстия; 12 - устройство для регулирования расхода

Черт. 4. Рыбоподъемные сооружения. Рыбопропускной шлюз

1 - верховой (выходной) лоток; 2 - аварийно-ремонтные заграждения; 3 - побудительное устройство;

4 - рыбонакопитель; 5 - затворы эксплуатационные с блоком питания; 6 - рабочая камера;

7 - ихтиологическое устройство

Черт. 5. Рыбоподъемные сооружения. Гидравлический рыбоподъемник

1 - верховой (выходной) лоток; 2 - аварийно-ремонтные заграждения; 3 - сетчатые затворы;

4 - побудительное устройство; 5 - затворы эксплуатационные и блоков питания; 6 - блок питания;

7 - выплывные отверстия; 8 - ихтиологическое устройство; 9 - подъемная площадка;

10 - обходные галереи; 11 - стационарные рыбозащитные решетки; 12 - рыбонакопитель

Черт. 6. Рыбоподъемные сооружения. Механический рыбоподъемник

1 - верховой выходной лоток; 2 - аварийно-ремонтные заграждения; 3 - кран;

4 - побудительное устройство; 5 - рыбонакопитель; 6 - рабочая камера;

7 - ниша контейнера с подъемной площадкой; 8 - сетчатые затворы;

9 - блок питания; 10 - затвор блока питания

Рыбозащитные сооружения

Черт. 7. Сетчатый струереактивный барабан

1 - труба; 2 - промывное устройство; 3  - сетка; 4, 5 - подшипники;

6 - всасывающая линия

Черт. 8. Оголовок с потокообразователем (РОП)

1 - потокообразователь; 2  - сетка; 3 - перфорированная всасывающая труба;

4 - водоподводящий тракт; 5 - водоприемная труба; 6 - оголовок

Черт. 9. Конический двухполосный рыбозаградитель с рыбоотводом

1 - сороудерживающая решетка; 2 - камера; 3 -  заградитель;

 4 - труба рыбоотвода

Черт. 10. Конический однополосный рыбозаградитель

 с рыбоотводом (конусный)

1 - сороудерживающая решетка; 2 - заградитель;

3 - рыбоотвод

Черт. 11. Вертикальные сетчатые, перфорированные

или фильтрующие экраны

а - вертикальный экран; б - W-образный экран; 1 - вертикальный экран;

2 - промывное устройство; 3 - глухая часть экрана; 4 - рыбоотвод

Черт. 12. Зонтичный оголовок водозабора

1 - зонтичный оголовок; 2 - оголовок водозаборной трубы;

 3 - водозаборная труда; 4 - опорная конструкция

Черт. 13. Рыбозащитный концентратор с вертикальной

сепарацией рыб (РКВС)

1 - водозаборный водоем; 2 - оголовок рыбозащитного концентрирующего сооружения;

3 - забральная стенка; 4 - лотки-концентраторы; 5 - оголовок рыбоотвода; 6 - рыбоотвод;

 7 - водоприемник; 8 - водозаборные окна; 9 - сопрягающая стенка

ПРИЛОЖЕНИЕ 9

 Рекомендуемое

ОПРЕДЕЛЕНИЕ БОКОВОГО ДАВЛЕНИЯ ГРУНТА

Основное давление грунта

Активное давление (черт. 1)

1. В случаях, ограниченных условиями: поверхность грунта плоская и  на поверхность грунта равномерно распределена нагрузка g,  слои грунта за подпорной стеной параллельны поверхности (черт. 1, а), горизонтальная  и вертикальная  составляющие интенсивности активного давления на единицу высоты расчетной плоскости при    на глубине y допускается определять исходя из гипотезы плоских поверхностей скольжения по формулам

Для связных грунтов  должно приниматься не менее 0. Сцепление грунта по расчетной плоскости не учитывается.

В формулах (1) и (2):

 - угол внутреннего трения и удельное сцепление грунта, относимые к первой или второй группе предельных состояний;

- угол трения грунта по расчетной плоскости, как правило, принимаемый по абсолютной величине не более   и не более 30° для плоскости, проходящей в грунте, и не более   - по контакту сооружения с грунтом;

- вертикальное давление в грунте у расчетной плоскости на глубине y 

Чтобы увидеть рисунок нажмите здесь

Черт. 1. Схемы к расчету активного давления грунта

а - в простых случаях; б -в сложных случаях; 1 - расчетная плоскость;

 2 - возможные поверхности обрушения; 3 - вертикальные плоскости

 раздела между элементами призмы обрушения

где - соответственно удельный вес грунта (в случае насыщения грунта водой - с учетом взвешивания) и высота i-го слоя грунта у расчетной плоскости;

- коэффициенты горизонтальной составляющей активного давления грунта, определяемые по формулам:

здесь

При определении горизонтальной  и вертикальной  составляющих давления грунта суммирование эпюр интенсивности давления производится по высоте.

Если расчетная плоскость проходит в грунте, то следует определять давление при нескольких возможных ее положениях (нескольких углах ), приняв за расчетное наиневыгоднейшее для рассматриваемого предельного состояния. В однородном грунте на участке, где  (пологая стена) расчетную плоскость допускается принимать под углом 

2. В общем случае горизонтальную  и вертикальную  составляющие активного давления грунта на расчетную плоскость (черт. 1, б) допускается определять, намечая возможные поверхности обрушения 2 от низа расчетной плоскости 1. При больших неравномерных нагрузках на поверхности грунта и слоях, резко отличающихся по характеристикам, поверхности обрушения могут быть неплоскими. Следует также рассматривать поверхности, частично или полностью проходящие по поверхности котлована или слабым прослойкам.

Для каждой поверхности обрушения определяют значение горизонтальной    составляющей бокового давления грунта. Наибольшее значение  будет искомой горизонтальной составляющей активного давления, а соответствующая этой величине поверхность обрушения - расчетной.

Для определения  призму обрушения разделяют вертикальными плоскостями 3 на отдельные элементы таким образом, чтобы в основании каждого был однородный грунт и основание можно было считать плоским. При  элемент между расчетной плоскостью и вертикалью, проведенной через ее низ, как самостоятельный элемент не рассматривается: в зависимости от того, что может дать большее значение  вес этого элемента  присоединяется к ближайшему или распределяется между остальными, например, пропорционально их весам

Горизонтальная   и вертикальная  составляющие бокового давления грунта определяют по формулам:   

где n - число элементов в призме обрушения;   

здесь   - сумма вертикальных составляющих нагрузок, включая вес элемента, нагрузки на его поверхности и др.;

- сумма горизонтальных составляющих нагрузок в пределах ширины элемента   в том числе фильтрационные силы (со знаком "плюс" - при направлении в сторону расчетной плоскости);

- ширина элемента;

- угол внутреннего трения у основания элемента;

- средневзвешенное значение удельного сцепления по высоте элемента;

 - угол между вертикалью и поверхностью обрушения, принимается со знаком "плюс" - по направлению часовой стрелки;

- средневзвешенное значение угла трения по расчетной плоскости.

Если вычисленное значение  то следует принимать  Если сила    то она направлена вверх.

Для определения интенсивности давления  и точки приложения сил   принимают допущение, что давление на любую часть стены высотой у < Н можно определить тем же способом, что и для всей стены. Вследствие этого выбирают на расчетной плоскости несколько характерных точек на глубинах  и для каждой определяют указанным выше способом давление  а затем вычисляют среднюю интенсивность  давления на участке по  формулам:    

Для верхних участков, которые удовлетворяют условиям применимости формул (1) и (2), можно для упрощения расчета использовать рекомендации п. 1.

Давление грунта в состоянии покоя

3. При горизонтальной поверхности и горизонтальных слоях грунтов, равномерно распределенной нагрузке g на поверхности грунта интенсивность давления на жесткую несмещаемую в горизонтальном направлении вертикальную расчетную плоскость при отсутствии трения грунта по этой плоскости определяется по формуле

где - см. формулу (3);

    - коэффициент бокового давления грунта в состоянии покоя. 

здесь    v - коэффициент поперечной деформации   грунта, принимаемый при отсутствии  опытных данных по СНиП 2.02.02-85.

4. В общем случае давление грунта на жесткую подпорную стену допускается определять как активное, принимая удельное сцепление грунта равным нулю и условное значение угла внутреннего трения по формуле

Давление грунта на внутренние стены ячеек

(оболочек) (черт. 2)

Чтобы увидеть рисунок нажмите здесь

Черт. 2. Схема к расчету давления грунта на внутренние стены ячеек (оболочек)

1 - ячейка; 2 - грунт засыпки; 3 - грунт основания

5. При равномерно распределенной нагрузке g на уровне верха ячейки горизонтальная и вертикальная составляющие интенсивности давления грунта на глубине y определяются по формулам:   

где- вертикальное давление на глубине y:         

здесь  

- удельный вес грунта внутри ячейки на глубине y;

- высота i-го слоя грунта над поверхностью слоя, в пределах которого определяется  ;

- вертикальное давление на поверхности слоя, в пределах которого определяется   (для верхнего первого слоя при   для второго при  вычисляется по формуле (17), принимая   и т.д.);

A   и  u - соответственно площадь и периметр ячейки (для квадратных и круглых ячеек A/u = d/4, для параллельных стен A/u = d/2 (d - расстояние между стенами ячейки или диаметр круглой ячейки);

- коэффициент горизонтальной составляющей давления грунта, определяемый по формуле (4). Для жестких, не расширяющихся в горизонтальном   направлении ячеек,   расчет ведется на условное значение угла внутреннего трения, определенное по формуле (14). Угол трения  допускается принимать постоянным в пределах высоты слоя грунта: при  или при наличии у ячейки днища

    соответственно модули деформации грунта основания и внутри ячейки; - глубина, на которой осадка грунта внутри ячейки равна осадке ячейки, т. е. отсутствует вертикальное смещение грунта относительно расчетной поверхности (как правило,  определяется путем последовательных приближений).

Пассивное давление (черт. 3)   

Черт. 3. Схема к расчету пассивного давления грунта

6. При плоской поверхности грунта, равномерно распределенной нагрузке g на поверхности грунта и слоях грунта, параллельных поверхности, горизонтальная    составляющие пассивного давления грунта на единицу высоты расчетной плоскости определяются  по формулам:    

где - см. п. 1;

- коэффициенты горизонтальной составляющей пассивного давления грунта;

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

- угол трения грунта по расчетной плоскости, принимаемый равным по абсолютной величине от 0 до  - при определении по табл. 1 или формуле (21) и от 0 до 2/3 - при определении   по формуле (22).

При  и учете криволинейных поверхностей выпора  следует определять по табл. 1 или при   - по формуле    

При   учете плоских поверхностей выпора - по формуле   

 где

Коэффициент  определяется по формуле

При значении вертикальная составляющая интенсивности пассивного давления направлена вниз.

Горизонтальная  и вертикальная  составляющие пассивного давления грунта определяются суммированием эпюр интенсивности давления грунта по высоте.

Таблица 1

7. В общем случае пассивное давление грунта следует определять методами, учитывающими образование в предельном состоянии криволинейных поверхностей выпора, в частности, методами, основанными на теории предельного равновесия сыпучей среды.

В сложных случаях (неплоские и непараллельные границы слоев грунта, неплоская поверхность и др.) допускается определять пассивное давление исходя из предположения об образовании плоской (для однородного грунта и ) или ломаной поверхности выпора методом, аналогичным указанному в п. 2. При этом  следует определять по формулам:

За расчетное значение  принимается наименьшее из значений, вычисленных при различных поверхностях выпора.

При значении  меньше нуля вертикальная составляющая давления направлена вниз.    

Дополнительное (реактивное) давление грунта

8. Дополнительное (реактивное) давление грунта засыпки допускается определять расчетом сооружения во взаимодействии с упругой невесомой средой. Учитывается воздействие временных длительных нагрузок, вызывающих отпор грунта засыпки (температурные воздействия, дополнительное давление воды при наполнении камер шлюзов, деформации основания, приводящие к перемещению стены на грунт засыпки); влияние близко расположенных сооружений и скальных склонов; изменения деформативных характеристик грунта по глубине засыпки.

Деформативность грунта определяется либо модулем деформаций  и коэффициентом поперечной деформации грунта v , либо коэффициентом упругого отпора К.

Модуль деформаций грунта следует принимать на основании данных лабораторных или полевых исследований, выполняемых в соответствии со СНиП 2.02.02-85. Допускается использовать табличные нормативные значения модулей деформаций по СНиП 2.02.01-83 для глинистых грунтов и по табл. 2 для несвязных грунтов.

Таблица 2

При определении дополнительного (реактивного) давления грунта должно учитываться изменение жесткости конструкции в связи с образованием и раскрытием трещин. Расчет производится в соответствии с указаниями СНиП 2.06.08-87.

При длительно действующих и медленно изменяющихся нагрузках (например, температурное воздействие)    деформационные    характеристики засыпок из несвязных грунтов допускается принимать сниженными на 30% по сравнению с характеристиками при кратковременном загружении.

При расчете на температурные воздействия определение углов поворота и продольных перемещений элементов конструкций производится на действие температуры  и перепад температур

Расчетную температуру  и перепад  надлежит определять по общим правилам расчетов нестационарного температурного поля сооружений за шестимесячный период: от самого холодного   до самого теплого месяца

При таком расчете действительная криволинейная эпюра распределения температур заменяется статически эквивалентной трапецеидальной эпюрой, по которой определяются средние значения   а расчетные температуры вычисляются как разности:    

ПРИЛОЖЕНИЕ 10

 Обязательное

НАГРУЗКИ ОТ СУДОВ НА СУДОХОДНЫЕ ШЛЮЗЫ

1. При расчете шлюзов должны учитываться следующие нагрузки от судов:

нагрузки от навала на причалы в подходах или стены камеры шлюза пришвартованного судна при действии ветра, течения и гидродинамической силы;

нагрузки от навала судна при его подходе к причалам или стенам камеры шлюза;

нагрузки от натяжения швартовов при действии на судно ветра, течения и гидродинамической силы.

2. Нагрузка от навала на причалы в подходах или стены камеры шлюза пришвартованного судна при действии ветра и течения определяется в соответствии со СНиП 2.06.04-82. К поперечной силе от суммарного воздействия ветра и течения  добавляется поперечная составляющая гидродинамической силы, определяемая в соответствии с обязательным приложением 6.

3. Поперечная горизонтальная сила  от навала судна при подходе к причалам и стенам камеры шлюза определяется в соответствии со СНиП 2.06.04-82, принимая нормальную составляющую скорости подхода судна v, м/с, по таблице, при этом величина поперечной горизонтальной силы   от навала судна не должна превышать предельных значений нагрузки на бортовое перекрытие судна, кН, определяемых по формуле    

    где -  длина наибольшего одиночного или входящего в состав судна, м.

Для уменьшения вероятности повреждения корпуса судов и уменьшения нагрузки от навала на сооружения шлюза следует рассматривать целесообразность проведения мероприятий, обеспечивающих условия, при которых значение  кН, не превысит:

для грузовых теплоходов смешанного плавания типа |река-море", имеющих класс регистра |М" и ледовое подкрепление, -

Таблица

для грузовых теплоходов класса |О" и сухогрузных барж, в том числе входящих в составы, -

для танкеров и наливных барж, в том числе входящих в составы, - 

4. При проверке на сдвиг и опрокидывание отдельно стоящих незасыпанных конструкций значение поперечной горизонтальной силы  от навала судна следует во всех случаях принимать равным значению нагрузки на бортовое перекрытие судна, определяемой по формуле (1) .

5. Нагрузку от навала судна на парапеты, лицевая поверхность которых совпадает с лицевой поверхностью сооружения, следует определять в соответствии с п. 3.

В этом случае водоизмещение расчетного судна принимается в соответствии с осадкой, при которой верхний привальный брус расчетного судна находится на уровне верха парапета.    

6. Расчетная длина стены камеры  на которую распространяется сила навала судна, должна удовлетворять условию

где   d - толщина стены в рассматриваемом сечении;

- расстояние от точки приложения силы навала до рассматриваемого сечения.

7. Нагрузка на причал в подходе или на стену шлюза в камере от натяжения швартовов, воспринимаемая одной тумбой или рымом, должна приниматься в соответствии со СНиП 2.06.04-82.

Чертеж 1

Черт. 1. Схемы к расчету активного давления грунта

а- в простых случаях; б -в сложных случаях; 1 -расчетная плоскость;

 2 -возможные поверхности обрушения; 3 -вертикальные плоскости

 раздела между элементами призмы обрушения

Чертеж 2

Давление грунта на внутренние стены ячеек

(оболочек) (черт. 2)

Черт. 2. Схема к расчету давления грунта на внутренние стены ячеек (оболочек)

1 - ячейка; 2 - грунт засыпки; 3 - грунт основания

Текст документа сверен по:

официальное издание

Госстрой СССР -

М.: ЦИТП, 1987