01Котлован
Анкерное крепление ограждения
Применяется вместо или совместно с распорной системой, когда возможно разместить корни анкеров в расчётно устойчивой зоне грунтового массива.
Грунтовые анкеры / удерживающие системы
Расчёт и проектирование грунтовых анкеров
Проектируем временные и постоянные грунтовые анкеры для ограждений котлованов, подпорных сооружений и противооползневых систем. Определяем расчётную нагрузку, геометрию анкера, свободную длину и длину корня, шаг и ярусность, усилие предварительного натяжения, требования к антикоррозионной защите и программе пробных, контрольных и приёмочных испытаний.
01 / Область применения
Анкер — элемент общей удерживающей системы, а не отдельная «тяга заданной длины»
СП 248 рассматривает грунтовые анкеры как средство удержания подпорных конструкций, обеспечения устойчивости откосов и котлованов, а также восприятия сил всплытия подземных сооружений.
02Подпорное сооружение
Ограничение перемещений постоянной стены
Анкеры воспринимают растягивающие усилия и уменьшают требуемую консольную работу подпорной конструкции.
03Склон
Удержание потенциально неустойчивого массива
Корневая часть располагается за расчётной поверхностью скольжения, а схема проверяется совместно с общей устойчивостью склона.
04Всплытие
Восприятие выдёргивающих усилий
Для подземных сооружений анкерная система может включаться в расчёт на всплытие, если это предусмотрено общей конструктивной и геотехнической схемой.
02 / Устройство анкера
Свободная длина и корень выполняют разные функции
Корневая часть передаёт усилие на грунт. Свободная часть должна передать усилие от оголовка к корню без нежелательного сцепления на участке, который не должен участвовать в закреплении.
Оголовок
Передаёт анкерное усилие на стену, пояс или другую удерживаемую конструкцию и обеспечивает возможность натяжения и фиксации.
Анкерная тяга
Стержневая или канатная система, воспринимающая растягивающее усилие; проверяется по прочности с учётом испытательных нагрузок.
Свободная длина
Участок между оголовком и началом корня, который обеспечивает деформативность системы и передачу предварительного натяжения на корень.
Корень анкера
Заделка, через которую усилие от тяги передаётся в устойчивую часть грунтового массива.
Цементный камень / инъекционная оболочка
Формирует связь анкера с грунтом и одновременно участвует в защите металлических элементов в соответствии с принятой системой.
Антикоррозионная защита
Назначается с учётом временного или постоянного характера анкера, срока службы и условий эксплуатации.
03 / Расчётная постановка
Расчётная нагрузка на анкер получается из работы стены и грунтового массива по стадиям
Для ограждения котлована СП 248 определяет нагрузку на анкер через контактную задачу взаимодействия подпорной конструкции и примыкающего массива с учётом стадий разработки и предварительного натяжения.
Формируем геотехническую модель
Грунты, уровни воды, соседние фундаменты, коммуникации и границы расчётной области.
ИГИЗадаём удерживаемую конструкцию
Ограждение, подпорную стену или иной элемент с фактической жёсткостью и узлами передачи усилий.
СтенаВоспроизводим стадии
Разработку грунта, монтаж ярусов, устройство анкеров и последовательное натяжение.
Construction stagesПолучаем усилия в анкерах
Определяем расчётную нагрузку и её изменение на разных стадиях.
PdНазначаем геометрию
Свободную длину, корень, угол, шаг и положение корня относительно активной зоны / поверхности скольжения.
ГеометрияПроверяем и задаём испытания
Несущую способность по грунту и материалу, общую устойчивость, групповой эффект и программу испытаний.
Проект Предварительное натяжение входит в расчётную модель.
СП 248 требует учитывать податливость анкеров и рассматривать неблагоприятные сочетания их минимальной / максимальной жёсткости и предварительного натяжения. Поэтому «нагрузка на анкер» и «усилие блокировки» — не взаимозаменяемые значения.
04 / Предельные состояния
Проверяем не одну несущую способность корня, а всю цепочку передачи усилия
Отдельная проверка анкера не заменяет проверку общей устойчивости анкеруемого сооружения и взаимодействия группы анкеров с грунтом.
01Грунт
Выдёргивание корня из грунта
Для буроинъекционных анкеров нормативное сопротивление выдёргиванию окончательно подтверждается пробными статическими испытаниями или сопоставимым опытом; расчёт используется на предварительной стадии.
02Корень / тяга
Сцепление тяги с материалом корня
Проверяем передачу усилия внутри анкерной заделки и исключаем разрушение внутреннего контакта.
03Материал
Разрыв анкерной тяги
Сечение и материал тяги проверяются на расчётную и испытательную нагрузку с требуемыми коэффициентами надёжности.
04Система
Общая устойчивость сооружения вместе с анкерами
Корни должны располагаться в устойчивой части массива; проверяем поверхности скольжения, охватывающие стену, грунт и анкерную систему.
05Деформации
Потеря натяжения и перемещения оголовка
Учитываем податливость, перемещения удерживаемой конструкции, ползучесть и релаксацию, если они существенны для работы системы.
06Группа
Взаимное влияние анкеров и соседних сооружений
Проверяем групповую работу корней и влияние анкеров на примыкающие фундаменты, подземные сооружения и чувствительные коммуникации.
Корень должен работать в расчётно устойчивой зоне массива.
СП 248 требует учитывать положение корней относительно активной зоны и ограничивать взаимодействие с соседними фундаментами и коммуникациями. При плотном шаге корней групповой эффект подтверждается испытаниями, а не предполагается отсутствующим.
05 / Испытания анкеров
Испытания — часть проекта, а не формальная приёмка после устройства
СП 248 разделяет пробные, контрольные и приёмочные испытания. У каждого вида своя задача и свой уровень нагрузки.
Пробные испытания
Подтверждают несущую способность принятой конструкции анкера
Проводятся в наиболее характерных инженерно-геологических условиях до серийного устройства либо в установленной проектом последовательности.
Не менее 3 анкеров на яруспри условии расположения корней анкеров одного яруса в одном ИГЭ.
Контрольные испытания
Проверяют правильность конструкции и технологии устройства
Испытываются серийно выполненные анкеры для подтверждения того, что фактическая технология воспроизводит принятую проектную работу.
1,5 × расчётная нагрузка10% общего числа анкеров, каждый 10-й; не менее 3 на ярус при одном ИГЭ.
Приёмочные испытания
Проверяют эксплуатационную пригодность каждого анкера
Проводятся при натяжении анкеров после завершения необходимых технологических операций и достижения требуемых характеристик.
1,25 × расчётная нагрузкадля всех анкеров, кроме тех, на которых выполнены контрольные испытания.
Если корни расположены ближе 1,5 м друг к другу, групповой эффект нельзя игнорировать.
СП 248 требует при таком расположении в составе пробных испытаний опытно проверять несущую способность группы из трёх или пяти анкеров. Это особенно важно для многорядных систем с высокой плотностью корней.
06 / Производство работ
Расчётная схема должна быть воспроизводима принятой технологией устройства
ГОСТ Р 57355-2016 распространяется и на производство работ, и на испытания грунтовых анкеров. Проект фиксирует технологические требования, влияющие на расчётную работу системы.
Бурение
Диаметр, направление и глубина скважины должны обеспечивать проектное положение свободной части и корня.
Монтаж тяги
До погружения контролируются комплектность, центраторы, защитные элементы, муфты и возможность свободного натяжения.
Инъекция
Формируется корень анкера, обеспечивающий передачу усилия на грунт; количество стадий и параметры инъекции задаются технологией.
Выдержка
Натяжение и испытание выполняются после достижения раствором и системой требуемых характеристик.
Испытание и натяжение
Фиксируются нагрузка и перемещения оголовка, оценивается пригодность анкера и соответствие принятой проектной работе.
Блокировка
Анкер фиксируется на заданном усилии после испытания и принятия результата; величина блокировки соответствует расчётной и технологической схеме.
07 / Примеры материалов
Показываем расчёт, геометрию и испытания одной системой
После этого блока вставить обычный Tilda Image Block. Стадийная модель котлована; усилия в анкерах; план яруса; характерный разрез; расположение свободной части и корня; узел оголовка; тяга и антикоррозионная защита; программа испытаний; график нагрузка–перемещение; фрагмент РД. Без объектов, адресов и закрытых данных.
08 / Состав выдачи
Что передаём по анкерному креплению
Состав зависит от стадии и того, является ли анкерная система частью котлована, постоянного подпорного сооружения или противооползневой защиты.
Расчётную схему анкеруемого сооружения
Грунтовый массив, удерживаемая конструкция, строительные стадии и предварительное натяжение.
Расчётные нагрузки на анкеры
Усилия по ярусам и характерным стадиям, включая неблагоприятные сочетания.
Геометрию анкеров
Угол, отметка, шаг, свободная длина, длина корня и полная длина.
Проверку несущей способности
По грунту, тяге, внутреннему сцеплению и общей устойчивости системы.
Усилие предварительного натяжения
Требования к натяжению, контролю и блокировке анкера.
Конструктив анкера и оголовка
Тяга, муфты, защитные элементы, оголовок и связь с удерживаемой конструкцией.
Программу испытаний
Пробные, контрольные и приёмочные испытания с проектными уровнями нагрузок и критериями.
Требования к производству и контролю
Бурение, инъекция, выдержка, защита, натяжение, исполнительная фиксация и приёмка.
09 / Исходные данные
Что передать для постановки задачи
Для первичного расчёта нужны ИГИ, удерживаемая конструкция и строительная последовательность. Если анкеры уже предварительно назначены, проверим их как исходный вариант.
Что полезно приложить
01
инженерно-геологические и гидрогеологические изыскания
02
план и разрез ограждения / подпорной конструкции
03
стадии разработки котлована или возведения сооружения
04
предварительные ярусы и шаг анкеров — если уже назначены
05
границы участка и доступные зоны размещения корней
06
соседние фундаменты, подземные сооружения и коммуникации
07
требуемый срок службы: временные или постоянные анкеры
08
ранее выполненные расчёты, испытания или замечания экспертизы
11 / Вопросы
По грунтовым анкерам
Свободная длина передаёт усилие от оголовка к корню и позволяет выполнить натяжение анкера. Корень — закреплённая часть, через которую растягивающее усилие передаётся в грунтовый массив. Эти участки не должны рассматриваться как одна равномерно работающая заделка.
Для удержания котлована СП 248 требует определять её из контактной задачи взаимодействия подпорной конструкции и грунтового массива с учётом строительной стадийности и предварительного натяжения. Нагрузка не назначается отдельно от модели стены.
На предварительной стадии — да, для назначения исходной конструкции. Для буроинъекционных и винтовых анкеров СП 248 требует окончательно определять нормативное сопротивление выдёргиванию по пробным статическим испытаниям или сопоставимому опыту.
Проект предусматривает пробные, контрольные и приёмочные испытания. Контрольные выполняются на 1,5 расчётной нагрузки для 10% анкеров, но не менее трёх на ярус при одинаковом ИГЭ. Приёмочные — на 1,25 расчётной нагрузки для остальных анкеров. Пробные подтверждают принятую несущую способность конструкции анкера.
Корень должен передавать усилие в устойчивую часть массива и не должен попадать в активную зону или расчётную поверхность скольжения. Также учитываются соседние фундаменты, подземные сооружения и коммуникации, на которые анкерная система может оказывать влияние.
Не только сроком работы. Для постоянной системы требования к долговечности, защите от коррозии, деталировке, контролю и эксплуатационной надёжности выше. Конкретная система защиты принимается по нормативной документации и условиям эксплуатации.