Особенности проектирования оснований опор воздушных линий электропередачи

 

7.1 Требования настоящего раздела должны соблюдаться при проектировании оснований опор воздушных линий электропередачи и опор открытых распределительных подстанций напряжением от 1 кВ и выше.

По характеру нагружения опоры подразделяют на промежуточные, анкерные, угловые и специальные, применяемые на больших переходах.

7.2 Расчетные характеристики грунтов должны устанавливаться в соответствии с требованиями подраздела 5.3.

При расчете оснований по деформациям значение коэффициента надежности по грунту  допускается принимать равным единице. Для массовых опор нормативные значения характеристик допускается принимать по таблицам приложения Б, причем значения ,  и Е глинистых грунтов с показателем текучести  следует принимать по результатам испытаний грунтов.

Расчет оснований по несущей способности следует выполнять при значениях коэффициентов надежности по грунту  для: плотности ; угла внутреннего трения ; удельного сцепления  в песках, =2,4 в супесях при , суглинках и глинах при ; в остальных глинистых грунтах.

7.3 Расчет оснований по деформациям и несущей способности должен производиться для всех режимов работы опор. Динамическое воздействие порывов ветра на конструкцию опоры учитывают лишь при расчете оснований по несущей способности.

Предельные значения осадок и крена отдельных фундаментов при их загружении сжимающими нагрузками следует принимать по приложению Д.

7.4 Расчет оснований, сложенных пучинистыми грунтами, по несущей способности должен выполняться с учетом одновременного действия сил морозного пучения, постоянных и длительных временных нагрузок. Расчет оснований опор на одновременное действие сил морозного пучения и кратковременных нагрузок (ветровых и от обрыва проводов) не требуется.

7.5 Расчет оснований выдергиваемых фундаментов и анкерных плит по деформациям может не выполняться, если выдергивающая сила центральна по отношению к подошве фундамента (анкерной плите) и соблюдается условие

 

, (7.1)

 

где  - нормативное значение выдергивающей силы, кН;

 - нормативное значение веса фундамента или плиты, кН;

 - угол наклона выдергивающей силы к вертикали, град.;

 - коэффициент условий работы, определяемый в соответствии с 7.6;

 - расчетное сопротивление грунта обратной засыпки, кПа, принимаемое по таблице В.10 приложения В;

 - площадь проекции верхней поверхности фундамента на плоскость, перпендикулярную линии действия выдергивающей силы, .

7.6 Коэффициент условий работы  в формуле (7.1) принимают равным: , где  = 1,2; 1,0 и 0,8 - для опор с базой В (расстояние между осями отдельных фундаментов), равной 5, 2,5 и 1,5 м; при промежуточных значениях В, значение  определяют интерполяцией;  = 1,0 для нормального и  = 1,2 - для аварийного и монтажного режимов работы;  = 1,0; 0,8 и 0,7 - для опор соответственно: промежуточных прямых; промежуточных угловых, анкерных и анкерно-угловых, концевых, порталов распределительных устройств; специальных;  = 1,0 и 1,15 - соответственно для: грибовидных фундаментов и анкерных плит опор с оттяжками, стойки которых защемлены в грунте; анкерных плит опор, стойки которых шарнирно оперты на фундаменты.

7.7 Расчетное сопротивление грунта основания R под подошвой сжато-опрокидываемых фундаментов определяют по формуле (5.7) при коэффициенте .

Наибольшее давление на грунт под краем подошвы фундамента при действии вертикальной сжимающей и горизонтальных нагрузок в одном или в двух направлениях не должно превышать 1,2R.

7.8 Расчет оснований по деформациям при совместном воздействии на фундамент вертикальных (сжимающих или выдергивающих) и горизонтальных усилий сводится к соблюдению в каждом направлении действия горизонтальной силы условия

 

, (7.2)

 

где F и  - соответственно приведенная действующая и допускаемая горизонтальные силы на уровне верха фундамента, кН.

Значение  принимают как меньшее из результатов двух расчетов: при опрокидывании со сжатием и при опрокидывании с выдергиванием.

7.9 Основание и фундамент стоечной опоры должны удовлетворять требованиям расчета по деформациям

 

, (7.3)

 

где  - угол поворота стойки на уровне поверхности грунта под воздействием горизонтальных сил и моментов, рад.;

 - предельно допустимое значение угла поворота, рад.

Значение  при действии опрокидывающих нагрузок не должно превышать 0,01 рад. В песках плотных и средней плотности, а также в глинистых грунтах при  в случае установки перед стойкой не менее одного ригеля допускается  рад.с обязательной проверкой стойки на прочность.

7.10 Расчет оснований по несущей способности при действии на фундамент (анкерную плиту) выдергивающей нагрузки производят исходя из условия

 

, (7.4)

 

где F - расчетное значение выдергивающей силы, кН;

 - коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый равным 0,9;

 - нормативное значение веса фундамента (плиты), кН;

 - угол наклона выдергивающей силы к вертикали, град.;

 - коэффициент условий работы, принимаемый равным единице;

 - сила предельного сопротивления основания выдергиваемого фундамента, кН, определяемая по 7.11;

 - коэффициент надежности по назначению, принимаемый равным для опор: промежуточных прямых - 1,0; анкерных прямых без разности тяжений - 1,2; угловых (промежуточных и анкерных), анкерных (прямых и концевых) с разностью тяжений, порталов открытых распределительных устройств 1,3; специальных - 1,7.

7.11 Силу предельного сопротивления основания выдергиваемого фундамента , кН, определяют по формуле

 

, (7.5)

 

где  - расчетное значение удельного веса грунта обратной засыпки, ;

 - объем тела выпирания в форме усеченной пирамиды, , образуемой плоскостями, проходящими через кромки верхней поверхности фундамента (плиты) и наклоненными к вертикали под углами , равными:

у нижней кромки ;

у верхней кромки ;

у боковых кромок ;

 - объем части фундамента, находящейся в пределах тела выпирания, , для анкерных плит принимают равным нулю;

, ,  - площади граней тела выпирания, , имеющих в основании соответственно нижнюю, верхнюю и боковые кромки верхней поверхности фундамента (плиты);

 и  - расчетные значения удельного сцепления, кПа, и угла внутреннего трения грунта обратной засыпки, град., принимаемые равными:

 

; , (7.6)

 

здесь ,  - расчетные значения соответственно удельного сцепления и угла внутреннего трения грунта природного сложения, определяемые в соответствии с 7.2;

 - коэффициент, принимаемый по таблице 7.1.

 

Таблица 7.1

 

Грунты обратной засыпки	Коэффициент  при плотности грунта засыпки,
	1,55	1,7
Пески, кроме пылеватых влажных и насыщенных водой	0,5	0,8
Глинистые грунты при показателе текучести	0,4	0,6
Примечание - Значение коэффициента  для пылеватых песков влажных и насыщенных водой, глин и суглинков при показателе текучести  и супесей при должно быть понижено на 15%.

 

7.12 Несущая способность (устойчивость) основания стоечной опоры считается обеспеченной при соблюдении условия

 

, (7.7)

 

где  - равнодействующая всех расчетных горизонтальных нагрузок, действующих на опору на высоте Н над уровнем поверхности грунта, кН;

 

,

 

здесь М - расчетный опрокидывающий момент на уровне поверхности грунта с учетом деформаций основания опоры;

 - коэффициент условий работы закрепления, принимаемый по таблице 7.2;

 - предельное сопротивление основания от действия силы, приложенной на высоте H, определяемое расчетом, кН;

 - коэффициент надежности, принимаемый по 7.10.

 

Таблица 7.2

 

Грунты	Значение коэффициента условий работы закрепления  в грунтах со структурой
	ненарушенной	нарушенной
Пески:
крупные	1,05	1
средней крупности	1,1	1
мелкие	1,1	1
пылеватые	1,15	1,05
Супеси:
	1,3	1,2
	1,4	1,3
Суглинки:
	1,25	1,15
	1,4	1,25
	1,4	1,25
Глины:
	1,5	1,3
	1,5	1,3
	1,5	1,4

 

При расчете основания фундамента стоечной опоры все действующие на опору нагрузки каждого сочетания заменяют силами: поперечной , приложенной на высоте  от отметки поверхности земли, и вертикальной , приложенной на отметке подошвы стойки. Нагрузки М, , и  принимают по усилиям, действующим в сечении стойки на отметке поверхности грунта, полученным в результате статического расчета опоры.

7.13 Расчет оснований стоечных опор с оттяжками и стоек порталов с внутренними связями на вдавливание выполняют по несущей способности по формуле

 

, (7.8)

 

где  - расчетная сжимающая нагрузка на отметке подошвы стойки, кН; для промежуточных опор расчетную нагрузку из сочетаний с кратковременными нагрузками принимают с коэффициентом 0,6 для сверленых котлованов; в остальных случаях принимают полное значение;

 - коэффициент условий работы, равный 1;

R - расчетное сопротивление грунта основания при осадке стойки 5 см, принимаемое по таблице 7.3, кПа;

А - площадь подошвы фундамента, , принимают равной площади подошвы стойки при установке стойки в сверленый котлован и заделке пазух гравийно-песчаной смесью или крупным песком, а также в копаные котлованы без опорной плиты; при установке стойки в сверленый котлован и заполнении пазух бетонированием площадь А принимают равной площади котлована;

 - коэффициент надежности по грунту, равный 1,3.

 

Таблица 7.3

 

Грунты		Расчетное сопротивление грунта R, кПа
Пески:
гравелистые		6500
крупные		5200
средней крупности		3900
мелкие		2050
пылеватые		1300
Супеси:
		2050
		800
Суглинки и глины
		5850
		4700
		3600
при , равном		2300
		1600
		1300
		800
		400