МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ТЕХНИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПОДПОРНЫХ СТЕН ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ВСН 167-70

Минтрансстрой

Утверждены Техническим управлением Министерства транспортного строительства Приказ № 44 от 1 июня 1970 г.

ОРГТРАНССТРОЙ

Москва 1970

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящие Технические указания содержат необходимые требования к расположению подпорных стен, материалам для их возведения, а также указания по конструированию и расчету всевозможных типов подпорных стен, возводимых на естественных основаниях для поддержания откосов насыпей и выемок железных и автомобильных дорог.

Технические указания разработаны во Всесоюзном научно-исследовательском институте транспортного строительства на основе обобщения накопленного опыта проектирования, строительства и эксплуатации подпорных стен.

Обобщение материалов и подготовка текста Технических указаний осуществлены кандидатами техн. наук К. С. Завриевым (ЦНИИС) и Г. С. Шпиро (ВЗПИ) с участием инженеров А. А. Кочарова (Кавгипротранс), К. В. Харитова, И. А. Хазана (Союздорпроект), канд. техн. наук Н. М. Глотова и инж. Н. М. Бибиной (ЦНИИС).

В Технических указаниях учтены замечания и пожелания Технического управления и Главтранспроекта Минтрансстроя, а также Научно-технического совета и ЦНИИ МПС.

Технические указания согласованы с Научно-техническим советом МПС.

Замечания по Техническим указаниям просим направлять по адресу: Москва, И-329, Игарский проезд, 2, ЦНИИС.

Министерство транспортного строительства	Ведомственные строительные нормы	ВСН 167-70 Минтрансстрой
	Технические указания по проектированию подпорных стен для транспортного строительства	Вновь

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Технические указания распространяются на проектирование подпорных стен, возводимых на естественных основаниях для поддержания откосов насыпей (низовые стены) и выемок (верховые стены) железных и автомобильных дорог. Указания не распространяются на проектирование подпорных стен специального назначения: противооползневых, противообвальных, морских и волноотбойных, речных берегоукрепительных, а также всех типов стен, сооружаемых в. районах вечной мерзлоты.

1.2. При проектировании подпорных стен для районов, подверженных землетрясениям силой более 6 баллов, помимо настоящих Технических указаний, необходимо руководствоваться главой СНиП II-A. 12-62 «Строительство в сейсмических районах. Нормы проектирования».

1.3. Подпорные стены в течение всего срока службы должны обеспечивать безопасность и бесперебойность нормального движения транспорта, а также простоту и наименьшую трудоемкость их содержания в процессе эксплуатации.

1.4. Местоположение подпорной стены и ее конструкция должны устанавливаться в проекте на основании технико-экономического сравнения вариантов.

1.5. Подпорные стены, сооружаемые в населенных пунктах, следует проектировать с учетом архитектурных особенностей этих пунктов.

Внесены Всесоюзным научно-исследовательским институтом транспортного строительства (ЦНИИСом)

Утверждены Техническим управлением Минтрансстроя 1 июня 1970 г. Приказ № 44

Срок введения 1 октября 1970г.

1.6. Подпорные стены допускается возводить из железобетона, бетона (бутобетона), а также из камня на цементном растворе.

1.7. Материалы, применяемые для сооружения подпорных стен, должны удовлетворять требованиям главы СНиП П-Д.7-62 «Мосты и трубы. Нормы проектирования», предъявляемым к материалам опор мостов и фундаментов труб.

2. КОНСТРУИРОВАНИЕ

2.1. Подпорные стены из железобетона рекомендуются уголкового типа (без контрфорсов, а при высоте свыше 3 - 4 м и с контрфорсами); при соответствующем обосновании могут также применяться ряжевые и другие железобетонные подпорные стены. Из бетона и камня рекомендуется возводить массивные подпорные стены, а также стены одевающего типа.

Конструкции подпорных стен могут выполняться монолитными, сборными и сборно-монолитными.

2.2. Верховые подпорные стены должны располагаться за водоотводным кюветом. В целях уменьшения объема работ допускается устраивать у кюветных лотков вертикальные стены; ширина кювета у дна должна быть не менее 0,4 м.

2.3. В выемках на прямых участках расстояние от оси ближайшего железнодорожного пути до подпорной стены на уровне подошв шпал и выше должно быть не менее: на линиях I и II категорий - 3,7 м в каждую сторону; на линиях III и IV категорий - 3,7 м в одну сторону и 3 м - в другую. В полувыемках это расстояние следует принимать: на линиях I и II категорий - 3,7 м; на линиях III и IV категорий - 3 м.

На кривых участках минимальное расстояние от оси ближайшего железнодорожного пути до подпорной стены, расположенной в выемке или полувыемке с внешней стороны кривой, необходимо увеличивать согласно табл. 1.

Таблица 1

Линии I и II категорий

Линии III и IV категорий

Радиусы кривых, м	Увеличение расстояния, м	Радиусы кривых, м	Увеличение расстояния, м.
4000-3000	0,1	4000-2000
2500-1800	0,2	1800-1200	0,1
1500-700	0,4	1000-700	0,2
600 и менее	0,5	600 и менее	0,3

2.4. В насыпях на прямых участках минимальное расстояние от оси ближайшего железнодорожного пути до верха наружной грани (к которой крепятся перила - см. п. 2.20) подпорной стены следует принимать согласно табл. 2.

Таблица 2

Категория линий	Расстояние от оси ближайшего железнодорожного пути до верхней наружной грани низовой подпорной стены, м, при виде грунта земляного полотна
	Все грунты, за исключением перечисленных в следующей графе	Грунты скальные, крупнообломочные и песчаные (кроме мелких и пылеватых песков)
I и II	3,5	3,0
III	2,9	2,6
IV	2,75	2,5

На кривых участках пути эти расстояния необходимо увеличить: для подпорной стены, расположенной с внешней стороны кривой, согласно табл. 1, а для подпорной стены, расположенной с внутренней стороны кривой, на величину А, определяемую по формуле

где L=17 м - наибольшее расстояние между шкворневыми балками у обращающихся вагонов;

R - радиус кривой;

h - возвышение наружного рельса;

b = 1,524 м - ширина колеи;

h= l,l м - высота перил.

2.5. Толщина подпорной стены и ее отдельных элементов должна быть не менее:

для каменной кладки и бутобетонной ...….. 0,6 м

для бетонной кладки ........……………….…. 0,4 »

для железобетона ..........…………………….. 0,1 »

2.6. Расположение подпорной стены на автомобильной дороге должно удовлетворять требованиям главы СНиП П-Д.5-62 «Автомобильные дороги общей сети Союза ССР. Нормы проектирования».

2.7. Подпорные стены необходимо разделять сквозными вертикальными швами (на всю высоту стены, включая фундамент) на секции длиной от 6 до 20 м. Швы следует располагать так, чтобы подошва каждой секции опиралась на однородный грунт.

Стены на автомобильных дорогах допускается делить на секции длиной менее 6 м, при условии специального обоснования приведения давлений от каждого ряда колес автотранспорта (на призме обрушения) к нагрузке, распределенной на сплошной полосе (см. п. 4.5).

2.8. В продольном направлении подошву подпорной стены следует располагать на горизонтальной площадке или на уклоне до 0,02. При уклоне местности свыше 0,02 необходимо стену устраивать со ступенчатой подошвой.

2.9. Глубина заложения подошвы фундамента подпорной стены при непучинистых нескальных грунтах в основании должна быть не менее 1 м, а при прочих грунтах должна, кроме того, не менее чем на 0,25 м превышать расчетную глубину промерзания грунта. При опирании на скальные грунты глубина заложения подошвы фундамента должна быть не менее 0,25 м.

Глубина заложения подошвы фундамента определяется для верховой подпорной стены от дна кювета, а для низовой от поверхности грунта (по нормали к ней).

Допускается при грунтах в основании, подверженных пучению, проектировать фундамент такой же глубины, как и в случае непучинистых нескальных грунтов при условии, что под подошвой фундамента до глубины, на 0,25 м превышающей глубину промерзания, устроена специальная подушка из утрамбованного песка или щебня.

К подверженным пучению грунтам относятся суглинки, супеси, пылеватые и мелкие пески, а также крупнообломочные грунты, содержащие частицы размером 0,1 мм в количестве 30% по весу и более.

2.10. При проектировании конструкций железобетонных и бетонных подпорных стен следует выполнять требования «Указаний по проектированию железобетонных и бетонных конструкций железнодорожных, автодорожных и городских мостов и труб» (СП 365-67), предъявляемые к железобетонным и бетонным конструкциям мостов.

2.11. Для облицовки подпорной стены из природного камня допускается применять камни той же марки, что и для кладки, при условии удовлетворения требованиям морозостойкости, но с подбором лучших камней, приколом их и более тщательной разделкой швов.

2.12. Камни кладки подпорных стен должны иметь по возможности правильную форму. Перевязка швов должна быть не менее 10 см, а для угловых камней - не менее 15 см.

2.13. Для повышения устойчивости стены против опрокидывания в ее конструкции со стороны засыпки предусматривают консольный выступ (разгрузочную консоль); для повышения устойчивости против скольжения устраивают также шпору в подошве стены или этой подошве придают уклон, при котором ее скольжению по грунту сопротивляется сила веса стены.

2.14. Обратную засыпку за подпорными стенами рекомендуется производить крупнообломочными грунтами, а также песками: гравелистыми, крупными или средней крупности.

2.15. Поверхности подпорных стен, соприкасающиеся с грунтом (кроме подошвы фундамента), следует покрывать гидроизоляцией, например, горячим битумом (за 2 раза). Для обеспечения учитываемых в расчете сил трения между грунтом и этими поверхностями их следует делать неровными. При бетонных и железобетонных стенах этого можно достичь, смещая горизонтально расположенные соседние доски опалубки относительно друг друга на 0,5  1,0 см.

2.16. За подпорной стеной на высоте не менее 0,5 м над дном кювета (для верховых стен) или поверхностью грунта (для низовых стен) следует устраивать продольный дренаж (с уклоном не менее 0,04) из камня, щебня или гравия. В основании дренажа должна быть дана подготовка из слоя жирной глины или уложены сборные железобетонные желоба. В теле подпорной стены не реже чем через 2 м необходимо предусмотреть окна или трубки для выпуска воды из дренажа.

При подпорных стенах ряжевой сквозной конструкции продольный дренаж не устраивается.

2.17. На выступах стен и разгрузочных консолях следует устраивать сливы. Сливы, расположенные со стороны грунта, покрывают слоем камня и крупного песка.

2.18. В подпорных стенах, возводимых в выемках железнодорожного пути, через 300 м с каждой стороны устраивают камеры шириной 6 м, глубиной 2,5 м и высотой 2,8 м, располагаемые в шахматном порядке. В промежутках между камерами через каждые 50 м предусматривают ниши шириной 3 м, глубиной 1 м и высотой 2 м.

2.19. При проектировании подпорных стен для электрифицируемых участков железных дорог следует предусмотреть возможность установки опор контактной сети (например, путем устройства в конструкциях подпорных стен специальных ниш, консолей или уширений).

2.20. На низовых железнодорожных подпорных стенах, имеющих длину более 25 м или (независимо от длины) возводимых в пределах станций, необходимо предусмотреть перила по типу перил на мостах. При длине таких стен более 50 м, кроме того, через каждые 50 м следует устраивать площадки-убежища. Площадки-убежища у стен, находящихся по обеим сторонам пути, следует располагать в шахматном порядке.

2.21. На низовых автодорожных подпорных стенах при горизонтальной поверхности засыпки следует предусмотреть ограждение барьерного типа (из железобетонных брусьев, в виде парапета и т. п.).

2.22. Для удобства осмотра и эксплуатационного обслуживания у подпорных стен высотой 3 м и более необходимо устраивать сходы по концам стен и в промежутке через каждые 100 м. Вместо сходов можно устанавливать металлические лестницы или скобы, заделанные в стену. Сходы, лестницы и скобы должны отстоять от оси ближайшего железнодорожного пути не менее чем на 3 м, а на автомобильных дорогах - находиться за обочиной.

3. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА

3.1. Подпорные стены рассчитывают по трем предельным состояниям.

По первому предельному состоянию выполняют расчеты:

а) устойчивости стены против опрокидывания и скольжения;

б) прочности стены (по материалу);

в) прочности основания под подошвой фундамента стены. По второму предельному состоянию проверяют положение равнодействующей внутренних сил в сечении по подошве фундамента.

По третьему предельному состоянию проверяют положение равнодействующей внутренних сил в поперечных сечениях каменных и бетонных стен и рассчитывают на трещиностойкость железобетонные стены.

3.2. Расчет подпорной стены выполняют как плоской системы. При расчете рассматривают участок стены длиной 1 м. Нагрузки, действующие на стену и на поверхность грунта за стеной, приводят к рассматриваемому участку стены.

3.3. При засыпке котлована (со стороны передней грани фундамента подпорной стены) слоями толщиной 0,2-0,3 м и их трамбовании разрешается учитывать пассивный отпор грунта в размере  при расчете верховых стен и в размере  при расчете низовых стен на автомобильных дорогах, где En-сила пассивного давления грунта, определяемая согласно п. 5.5. В расчете низовых подпорных стен на железных дорогах пассивное давление грунта не учитывают.

3.4. Расчет устойчивости всей стены против опрокидывания производят по формуле

, (1)

где  Мon - момент опрокидывающих сил относительно оси, проходящей через переднее нижнее ребро подошвы фундамента стены (точки 0 на рис. 1);

Мпр - предельный момент, равный моменту удерживающих сил относительно той же оси;

т-коэффициент условий работы.

К опрокидывающим силам следует относить силы активного давления грунта на заднюю поверхность стены, а к удерживающим - все остальные силы.

Рис. 1

При определении Моп момент опрокидывающей силы или ее составляющей, не совпадающий с направлением опрокидывания, учитывают со знаком минус; аналогично учитывают при определении Мпр момент удерживающей силы или ее составляющей, совпадающий с направлением опрокидывания.

Коэффициент условий работы т в формуле (1) принимают равным 0,7 при нескальном грунте в основании стены и 0,8 при скальном.

3.5. Расчет устойчивости всей стены против скольжения производят по формуле

 (2)

где  Тсд - проекция сдвигающих сил на плоскость скольжения;

Тпр - предельная сдвигающая сила, равная проекции удерживающих сил на ту же плоскость;

m - коэффициент условий работы.

К сдвигающим силам следует относить силы активного давления грунта на заднюю поверхность стены и вызванные ими по плоскости скольжения силы трения, а к удерживающим - все остальные силы. При определении Тсд проекцию сдвигающей силы или ее составляющей, направленную против скольжения, учитывают со знаком минус; аналогично учитывают при определении Тпр проекцию удерживающей силы или ее составляющей, направленную в сторону скольжения.

Коэффициент условий работы т принимают равным 0,9 в случаях расчета верховых подпорных стен на автодорогах и равным 0,8 в остальных случаях.

Расчет устойчивости стен против скольжения производят при значениях коэффициентов трения кладки о грунт, приведенных в п. 692 «Технических условий проектирования железнодорожных, автодорожных и городских мостов и труб» (СН 200-62). Коэффициент трения грунта о грунт (при расчете устойчивости стен против скольжения) принимают равным tg, где -расчетный угол внутреннего трения грунта.

Расчет устойчивости стен против скольжения производят в предположении, что скольжение происходит по плоскостям, показанным стрелками на рис. 2. При этом пассивный отпор учитывают до глубины расположения линии пересечения передней грани фундамента стены с предполагаемой плоскостью скольжения (точки 0 на рис. 2).

Рис. 2

3.6. Стены, расположенные на крутых косогорах, а также все стены высотой более 7 м следует рассчитывать на устойчивость против скольжения (совместно с грунтом) по кругло-цилиндрической поверхности. В случае расположения под несущим слоем грунта пласта глины или прослойки водонасыщенного песка, подстилаемого глиной, такой расчет необходимо выполнять и для стен высотой от 3 до 7 м. Очертание круглоцилиндрической поверхности следует принимать таким, чтобы эта поверхность касалась подошвы фундамента (рис.3) или проходила ниже ее. Такой расчет производят в следующем порядке.

Рис. 3

При произвольной круговой линии скольжения (линии пересечения круглоцилиндрической поверхности скольжения с расчетной плоскостью) радиуса R с центром в точке О определяют отношение момента сдвигающих сил Мсд к предельному моменту Мпр - Эти моменты вычисляют относительно точки О по формулам:

Внимание! Это не полная версия документа. Полная версия доступна для скачивания.