Прорыв дна котлована, суффозия и всплытие

Справка по работе с расчётом · СП 22.13330.2016 с Изменениями № 1–5, пп. 9.28–9.31, формулы (9.16)–(9.18)
Основания зданий и сооружений. СП 22.13330.2016 с Изменениями № 1–5 → Подземные сооружения

1. Что считает

Три проверки котлована и подземной части сооружения, расположенных ниже пьезометрического уровня подземных вод (9.28).

Прорыв напорными водами водоупорного слоя под дном котлована: γ_f·γ_w·H0 ≤ γ_I·h0 (9.16), γ_f = 1,2.

Гидравлическое разрушение с суффозией при восходящей фильтрации: γ_f·I ≤ 1 (9.17), γ_f = 1,2.

Всплытие: γ_w·H0·A ≤ 0,9·ΣG_stb,c + 0,85·ΣG_stb,l + 0,65·ΣR_stb (9.18).

2. Расчётная схема и допущения

Все глубины отсчитываются от поверхности вниз; уровень напора выше поверхности задаётся со знаком минус.

Для (9.16): H0 — от подошвы проверяемого водоупора до максимального уровня напора, h0 — от дна котлована до подошвы водоупора, γ_I — средневзвешенный по толщинам слоёв.

Для (9.18): H0 — от подошвы подземной части до максимального уровня подземных вод.

3. Порядок работы

1. Отметьте нужные проверки.
2. Для прорыва задайте глубину дна котлована, уровень напора и слои под дном до подошвы водоупора.
3. Для суффозии — градиент I у ПФЗ по фильтрационному расчёту (рисунок 9.3).
4. Для всплытия — глубину подошвы, уровень вод, площадь и удерживающие нагрузки по видам.
5. Нажмите кнопку с примером внизу левой панели — страница заполнится готовыми данными, на которых видно, что и куда вводится.
6. Правьте поля: расчёт пересчитывается сам через мгновение после правки, отдельной кнопки «посчитать» нет.
7. Смотрите правую панель: расчётная схема, сводка результатов, проверки, графики и таблица по сечениям.
8. Убедитесь, что невязки в таблице проверок близки к нулю — это и есть признак того, что расчёт сошёлся.
9. Нажмите «Сформировать отчёт» — откроется отдельная страница с полным ручным выводом: формула со своим номером по справочнику, подстановка чисел, результат.
10. «Сохранить JSON» кладёт исходные данные в файл, «Загрузить JSON» возвращает их обратно — так удобно хранить варианты.

4. Исходные данные

Поля перечислены в том же порядке, в каком идут на странице.

5. Как читать результаты

6. Что означают проверки

Проверяется то, что в решении не участвовало: совпадение означает, что вывод верен, а не что арифметика повторена дважды.

7. Если программа отказывается считать

Сообщения об ошибках здесь не технические: каждое называет физическую причину и подсказывает, что поправить.

8. На что обратить внимание

• Градиент I программа не вычисляет — он берётся из фильтрационного расчёта.
• Единицы всюду согласованы: длины в метрах, силы в килоньютонах, моменты в кН·м, жёсткости в кН и кН·м². Если ввести жёсткость в МПа или в Н, ответ будет бессмысленным по величине, но программа об этом не догадается.
• Пустое поле и ноль — не одно и то же там, где это оговорено: ноль часто означает «не учитывать», а пустое поле — «подобрать самому».
• Отчёт самодостаточен: формулы в нём отрисовываются встроенным KaTeX, картинки — векторные, поэтому файл можно переслать или распечатать без интернета.
• Все проверки в отчёте считаются по величинам, которые в решении не участвовали. Невязка порядка 10⁻¹² и меньше означает машинный ноль; заметная невязка — повод разобраться, а не округлить.