Утверждены
Минмонтажспецстроем
СССР
29 декабря 1986
года
ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И УСТРОЙСТВО СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
И ШПУНТОВЫХ ОГРАЖДЕНИЙ В УСЛОВИЯХ РЕКОНСТРУКЦИИ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ И ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКИ
ВСН 490-87
Срок введения в действие
1 июля 1987 года
Разработаны
Всесоюзным научно-исследовательским институтом гидромеханизации,
санитарно-технических и специальных строительных работ - ВНИИГС (канд. техн.
наук Е.Д. Ковалевский) и Государственным институтом по проектированию оснований
и фундаментов - ГПИ Фундаментпроект (канд. техн. наук В.К. Рудь). В составлении
принимали участие: канд. техн. наук. В.Ф. Ковалев (НИИпромстрой), В.П. Вершинин
(ЛенНИИпроект), В.О. Изофов (ВНИИГС).
Внесены и подготовлены к утверждению Главным техническим управлением
Минмонтажспецстроя СССР.
Утверждены
Минмонтажспецстроем СССР 29 декабря 1986 г.
Взамен ВСН
358-76/Минмонтажспецстрой СССР.
Настоящая
инструкция устанавливает требования к проектированию и устройству свайных
фундаментов и шпунтовых ограждений из погружаемых в грунт элементов (свай и
шпунта) вблизи существующих зданий, сооружений и подземных коммуникаций в
условиях реконструкции промышленных предприятий и городской застройки
<*>.
--------------------------------
<*> Далее для
краткости, где это возможно, вместо термина "сваи-оболочки и сваи"
используется термин "сваи" и вместо термина "существующие здания
и сооружения" используется термин "сооружения".
Инструкция не
распространяется на проектирование и устройство свайных фундаментов и шпунтовых
ограждений на просадочных и вечномерзлых грунтах, на подрабатываемых
территориях, в карстоопасных районах, на оползневых склонах и искусственно
промораживаемых массивах.
1. ОБЩИЕ
ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Свайные
фундаменты и шпунтовые ограждения вблизи сооружений и подземных коммуникаций
следует проектировать и строить в соответствии с требованиями действующих
строительных норм и правил проектирования, производства и приемки работ по
устройству оснований и фундаментов с учетом указаний настоящей инструкции.
1.2. Свайные
фундаменты и шпунтовые ограждения из погружаемых в грунт элементов вблизи
сооружений и подземных коммуникаций следует проектировать на основе:
имеющихся данных и
результатов инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий, выполненных
на момент нового строительства;
данных, полученных
в результате обследования (Приложение 1) и характеризующих конструктивные
особенности и состояние существующих сооружений и подземных коммуникаций, а
также стабилизацию деформаций грунтов оснований сооружений за период их
эксплуатации по результатам наблюдений или расчету;
данных о параметрах
колебаний грунта, сооружений и подземных коммуникаций, вызываемых забивкой или
вибропогружением свай и шпунта;
технико-экономического
сравнения возможных вариантов проектных решений (с оценкой по приведенным
затратам и учетом сроков строительства).
1.3. Параметры
колебаний при погружении свай и шпунта молотами и вибропогружателями
прогнозируют, руководствуясь указаниями рекомендуемого Приложения 2, и уточняют
по результатам виброизмерений при погружении указанных в проекте пробных свай,
предназначенных для определения несущей способности, и шпунтин в соответствии с
требованиями раздела 4 настоящей инструкции.
1.4.
Динамические воздействия при погружении свай и шпунта должны удовлетворять
следующим требованиям:
а) для
сооружений и подземных коммуникаций должна быть обеспечена их нормальная эксплуатация;
б) параметры
колебаний должны быть допустимыми для чувствительных к колебаниям машин,
оборудования и приборов;
в) параметры
колебаний не должны превышать допустимых значений по санитарным нормам.
1.5. Допускается
проектировать свайные фундаменты и шпунтовые ограждения без учета по п. 1.4а динамических воздействий вблизи сооружений и подземных
коммуникаций, которые испытывали большие динамические воздействия, чем
ожидаемые от погружения ближайших к ним свай и шпунта, а деформации их
оснований стабилизировались.
2.
ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
И ШПУНТОВЫХ
ОГРАЖДЕНИЙ ИЗ ПОГРУЖАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
ВБЛИЗИ СООРУЖЕНИЙ
2.1. При
разработке проекта свайных фундаментов и шпунтовых ограждений из погружаемых
элементов молотами или вибрационным оборудованием вблизи сооружений необходимо
определить наименьшее расстояние r от погружаемых элементов до сооружений. Если
расстояние r будет меньше, чем приведенное в табл. 1, необходимо собрать
исходные данные в соответствии с указаниями раздела 4 и, исходя из требований
п. 1,4, определить допустимые расстояния [r] в соответствии с пп. 2.3 - 2.5,
2.13 и 2.15.
Таблица 1
──────────────────────────────┬───────────────────────────────────
Сооружения │ Радиус зоны обследования, м
├───────────┬───────────────────────
│при
забивке│ при вибропогружении
│ свай и
├────────┬──────┬───────
│ шпунта
│ свай- │ свай
│шпунта
│ │оболочек│ │
──────────────────────────────┴───────────┴────────┴──────┴───────
Производственные
и гражданские 25 60
35 20
здания
с полным каркасом
Здания
и сооружения, в конст- 25 50
30 20
рукциях
которых не возникают
усилия
от неравномерных осадок
Многоэтажные
бескаркасные 30 100
70 25
здания
с несущими стенами
Высокие
жесткие сооружения 25 80
50 20
и
дымовые трубы
──────────────────────────────────────────────────────────────────
2.2. Забивка и
вибропогружение свай и шпунта с учетом требований п. 1.4а
допускается без дополнительного расчета, если расстояния от них до сооружений
не менее указанных в табл. 1.
2.3. Если в
проекте расстояния r от ближайших забиваемых молотами свай и шпунта
предусматриваются меньшими чем по табл. 1, допустимые расстояния [r], на
которых забивка не вызовет развития деформаций оснований сооружений (
= 0),
определяют из условия
, (1)
где
- ускорение вертикальных колебаний фундамента
на расстоянии r до погружаемой сваи или шпунта, определяемое в соответствии с
указаниями рекомендуемого Приложения 2, м/с2;
-
допустимое ускорение вертикальных колебаний фундамента, при котором не
происходят дополнительные деформации оснований, принимаемое по табл. 2, м/с2;
-
дополнительные деформации основания существующего фундамента от динамических
воздействий с ускорением
.
Таблица 2
───────────────────────────────────┬──────────────────────────────
Сооружения │ Допустимое ускорение
│колебаний фундамента [альфа] ,
│ I
│ в зависимости от группы
│ грунтов оснований, м/с2
├───────────┬───────┬──────────
│ 1
│ 2 │
3
───────────────────────────────────┴───────────┴───────┴──────────
Производственные
и гражданские 1,2 0,6
0,15
здания
с полным каркасом
Здания
и сооружения, в конструкциях 1,5 1,0
0,15
которых не возникают усилия
от
неравномерных осадок
Многоэтажные
бескаркасные здания 1,0 0,5
0,15
с
несущими стенами
Высокие
жесткие сооружения 1,5
1,0 0,15
и
дымовые трубы
──────────────────────────────────────────────────────────────────
Примечание. Группа
грунтов в основании сооружений принимается по табл. 3.
Таблица 3
──────┬───────────────────────────────────────────────────────────
Группа│ Грунты в основании сооружения
грунта├───────────────────┬──────────┬────────────┬───────────────
│ пески │
супеси │ суглинки и │
прочие грунты
│ │ │ глины
│
──────┴───────────────────┴──────────┴────────────┴───────────────
1
Плотные, кроме Твердые Твердые, -
мелких и пылеватых полутвердые,
водонасыщенных тугоплас-
тичные
2
Средней плотности, Пластичные
Мягко-
Насыпной грунт
кроме мелких пластичные с равномерной
и пылеватых сжимаемостью
водонасыщенных; маловлажный
плотные мелкие
водонасыщенные
3
Рыхлые, плотные и Текучие Текуче- Илы. Сильно-
средней плотности пластичные, заторфованные
пылеватые текучие грунты и торфы.
водонасыщенные; Насыпной грунт
мелкие средней с неравномерной
плотности сжимаемостью
водонасыщенные независимо
от влажности
──────────────────────────────────────────────────────────────────
2.4.
Допустимые расстояния [r] при забивке свай и шпунта, удовлетворяющие требованию
п. 2.3, определяют из графика на чертеже по показателю
и коэффициенту затухания колебаний грунта с
расстоянием
,
принимаемому по табл. 1 рекомендуемого Приложения 2. Показатель
определяется по формуле
,
где K - коэффициент
передачи колебаний грунта фундаменту сооружения, принимаемый для расчетов по
табл. 3 рекомендуемого Приложения 2;
-
ускорение колебаний грунта на расстоянии 0,5 м от сваи, определяемое по чертежу
и формуле (2) Приложения 2.
Зависимость
допустимого расстояния [r] от показателя
2.5.
Допустимые расстояния [r] при вибропогружении свай-оболочек, свай и шпунта,
удовлетворяющие требованию п. 2.3, определяют из графика на чертеже по
показателю
и коэффициенту
.
Показатель
при вибропогружении определяется по формулам:
для шпунта
;
для свай
;
для свай-оболочек
.
2.6. Если в проекте расстояния r от погружаемых свай до зданий и
сооружений предусматриваются меньшими, чем по пп. 2.4 и 2.5, необходимо на
стадии проектирования провести измерения параметров колебаний при погружении
пробных свай в соответствии с пп. 4.6 и 4.7 и проверить допустимость ожидаемых
деформаций оснований фундаментов существующих сооружений, исходя из требования
, (2)
где
- дополнительные деформации основания,
вызванные влиянием нагружения фундаментов нового сооружения, определяемые
расчетом по СНиП 2.02.01-83;
-
предельные допустимые деформации оснований фундаментов, принимаемые по табл. 4.
Примечание. Проверка условия (2) может быть произведена без учета
для сооружений I категории по состоянию (табл.
5) и грунтов их оснований I группы (см. табл. 3), а также независимо от группы
грунтов оснований, если в месте примыкания к существующему сооружению
проектируемые фундаменты приняты из свай-стоек или из висячих свай при
расчетной нагрузке на сваю не более 0,75 от несущей способности по
грунту при нагрузке на острие не менее 50%.
Таблица 4
────────────────────────────┬─────────────┬───────────────────────
Сооружения │Категория <*>│
Предельные допустимые
│сооружений
по│ деформации оснований
│ состоянию
│ фундаментов
│
├───────┬────────┬──────
│ │осадка,│относи- │ крен
│ │ см
│тельная │
│ │ │разность│
│ │ │осадок │
────────────────────────────┴─────────────┴───────┴────────┴──────
Производственные
и I 2,5 0,004
-
гражданские
здания II 1,5 0,003
-
с
полным каркасом III 1,0 0,0007
-
Здания
и сооружения, в I 1,5 0,0016
0,0040
которых не возникают усилия
II 1,0 0,0010
0,0020
от
неравномерных осадок III 0,5 0,0004
0,0010
Многоэтажные
бескаркасные I 2,0 0,0030
0,0040
здания
с несущими стенами II 1,0 0,00070
0,0010
III 0,5 0,0003
0,0005
Высокие
жесткие сооружения I 2,5 0,0035
0,0040
и
дымовые трубы II 1,5 0,0020
0,0020
III 1,0 0,0008
0,0010
──────────────────────────────────────────────────────────────────
--------------------------------
<*>
Устанавливается на основании результатов обследования с оценкой по табл. 5.
Таблица 5
───────────────────┬────────────┬─────────────────────────────────
Сооружения │ Категория │
Деформации в конструкциях
│по состоянию│
───────────────────┼────────────┼─────────────────────────────────
1 │ 2
│ 3
───────────────────┴────────────┴─────────────────────────────────
Производственные
и I В элементах каркаса
повреждений
гражданские
здания нет. В ограждающих
кирпичных
с
полным каркасом стенах или стыках панелей
местные
трещины до 1 мм
без признаков
сдвигов.
Фундаменты в
хорошем состоянии
II В элементах каркаса имеются
местные
трещины до 0,5 мм.
Трещины в стыках стен и
заделках
перекрытий до
1 мм, в огражда-
ющих
конструкциях - до 5 мм при
наличии признаков сдвигов.
Относительная разность осадок
фундаментов
зданий со стальным
каркасом с
заполнением не более
0,001, для
остальных зданий -
не более 0,003.
Фундаменты
незначительно
повреждены
III В элементах каркаса
непрерывные
трещины до 1
мм. Трещины
в стенах более
5 мм, смещения
в стыках и
заделках перекрытий
до 5 мм.
Относительная
разность осадок
фундаментов зданий со стальным
каркасом с
заполнением более
0,001, для
остальных зданий -
более 0,003.
Фундаменты
имеют существенные
повреждения в
результате
разрушения
раствора и материала
Здания
и I В несущих конструкциях
зданий
сооружения, повреждений нет. В
ограждающих
в
конструкциях стенах
местные трещины и сколы
которых
не до 0,5 мм без
смещений.
возникают усилия Фундаменты в хорошем состоянии
от
неравномерных II В несущих конструкциях
трещины
осадок до 0,5 мм, в стенах
из кирпича
и крупных
блоков до 3 мм.
Относительная
разность осадок
фундаментов до 0,005.
Фундаменты
незначительно
повреждены
III В несущих конструкциях
сплошные
трещины свыше
1 мм, в стенах из
кирпича и
крупных блоков
до 5 мм.
Относительная
разность осадок
фундаментов
свыше 0,005.
Фундаменты имеют существенные
повреждения в
результате
разрушения
раствора и материала
Многоэтажные I В несущих стенах повреждений
бескаркасные
здания нет, в ограждающих
кирпичных
с
несущими стенами стенах и стыках панелей местные
трещины до 1
мм без признаков
сдвигов.
Фундаменты в
хорошем состоянии
II В несущих кирпичных стенах
и узлах сопряжений трещины
до 3 мм
непрерывные в пределах
конструкции при
наличии
признаков
сдвигов.
Относительная
разность осадок
фундаментов
панельных зданий
до 0,0008, кирпичных и блочных
зданий без
армирования
до 0,0010,
зданий с устройством
железобетонных
поясов до 0,0014.
Крен не более
0,003.
Фундаменты
незначительно
повреждены
III Сквозные трещины в стенах,
смещения в
заделках и стыках
до 5 мм.
Относительная
разность осадок
фундаментов
панельных зданий
свыше 0,0008,
кирпичных и
блочных зданий
без армирования
более 0,001,
зданий с устройст-
вом
железобетонных поясов выше
0,0014. Крен
более 0,003.
Фундаменты имеют
существенные
повреждения в
результате
разрушения
раствора и материала
Высокие
жесткие I В железобетонных
конструкциях
сооружения,
дымовые местные трещины до
0,5 мм.
трубы Признаки сдвигов в
заделках
и стыках отсутствуют
II В железобетонных конструкциях
сооружений трещины до 0,5 мм,
в стыках
сборных железобетонных
конструкций до
1,0 мм, В кирпич-
ной кладке
трещины до 2 мм.
Крен не более 0,002.
Фундаменты
незначительно
повреждены
III В железобетонных конструкциях
сооружений
трещины до 1 мм.
В кирпичной
кладке трещины
до 5 мм.
Крен более
0,002.
Фундаменты
имеют существенные
повреждения в
результате
разрушения
раствора и коррозии
материала
──────────────────────────────────────────────────────────────────
2.7.
Ожидаемые деформации
по п. 2.6 следует определять по формуле
, (3)
где
- предельное допустимое ускорение колебаний
фундамента, принимаемое по табл. 6 для различных сооружений в зависимости от их
состояния и группы грунта основания существующего здания.
Таблица 6
──────────────────────┬──────────┬────────────────────────────────
Сооружения │Категория │Предельные
допустимые ускорения
│сооружений│колебаний фундаментов [альфа]
│ по
│
II
│состоянию │в зависимости от
группы грунтов
│ │ оснований, м/с2
│
├──────────┬──────────┬──────────
│ │ 1
│ 2 │
3
──────────────────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────
Производственные
и I 6,0 4,5 1,2
гражданские
здания II 4,5 3,0 1,0
с
полным каркасом III 3,0 2,2 0,7
Здания,
в которых не I 5,0 3,0 1,0
возникают
усилия от II 3,5 2,2 0,7
неравномерных
осадок III 2,8 1,5 0,4
Многоэтажные I 3,0 2,2 0,7
бескаркасные
здания II 2,0 1,2 0,5
с
несущими стенами III 1,5 1,0 0,3
Высокие
жесткие I 4,0 2,5 0,8
сооружения
и дымовые II 3,0 1,5 0,6
трубы III 2,0 1,2 0,4
──────────────────────────────────────────────────────────────────
Примечание. Для
сооружений со свайными фундаментами значения
- допускается увеличить в 1,5 раза.
2.8. При
проектировании фундаментов, располагаемых в зоне влияния на деформации
оснований существующих сооружений, необходимо обеспечить минимальную осадку
ближайших к ним проектируемых фундаментов.
2.9. В случае
вибропогружения свай и свай-оболочек необходимо проверить прочность при
резонансе ближайших к свайному полю несущих конструкций в соответствии с
указаниями "Инструкции по расчету несущих конструкций промышленных зданий
и сооружений на динамические нагрузки" (М.: Стройиздат, 1970).
2.10. Если в
проекте требуемое расстояние r меньше допустимого [r], необходимо принять меры
по уменьшению динамических воздействий, приведенные в разделе 5, или принять
другие технические решения (вдавливание свай, устройство консолей и др.).
2.11. При
вдавливании свай на расстоянии менее 6 м от существующих фундаментов оценку
влияния вдавливания на осадки фундаментов сооружений следует производить по
табл. 7.
Таблица 7
──────────────────────────┬─────────┬─────────────────────────────
Фундаменты существующего
│ Группа │Максимальные
ожидаемые осадки
сооружения │ грунтов │ фундаментов при
вдавливании
│основания│ свай
в зоне 6 м
│ │ от сооружений, см
│
├──────────────┬──────────────
│ │с поверхности │ в лидерные
│ │ │ скважины
──────────────────────────┴─────────┴──────────────┴──────────────
На
естественном основании 1 1 0,5
2 1,5 0,75
3 2,0 1,0
Свайные 1 0,7 0,35
2 1,0 0,5
3 1,4 0,7
─────────────────────────────────────────────────────────────────
2.12. При
погружении свай вблизи сооружений со дна котлована должны быть соблюдены
требования п. 1.4а, при этом допустимые расстояния [r] по пп. 2.3 и 2.6 следует
определять с учетом мер, приведенных в Приложении 3.
2.13. При
наличии в зданиях и сооружениях машин, оборудования и приборов, чувствительных
к колебаниям, допустимые расстояния определяют исходя из условия
, (4)
где
- скорость колебаний отдельно стоящих
фундаментов под машины и оборудование или несущих конструкций сооружения,
находящихся на расстоянии r от погружаемых свай и шпунта, на которых
установлены машины, оборудование и приборы, определяемая в соответствии с
рекомендуемым Приложением 2;
[v] - допустимая
скорость колебаний, принимаемая в зависимости от класса машин, оборудования и
приборов, чувствительных к колебаниям, принимаемая в соответствии с
"Инструкцией по расчету перекрытий на импульсивные нагрузки" (М.:
Стройиздат, 1966).
2.14. Если, несмотря на принятые меры, рекомендуемые в разделе 5, по
уменьшению динамических воздействий, условие (4) не соблюдается, необходимо
определить зону их влияния и согласовать с производственной организацией
возможность проведения в этой зоне работ по погружению свай или шпунта,
предусмотрев при необходимости конструктивные или технологические решения по
снижению или исключению влияния динамических воздействий (виброизоляция машин,
оборудования и приборов, погружение свай и шпунта при временной
остановке чувствительного к колебаниям оборудования или вне смен его работы,
погружение свай вдавливанием).
2.15.
Допустимость параметров колебаний на рабочих местах при погружении свай и
шпунта проверяют в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.012-78 "Вибрация.
Общие требования безопасности".
Для жилых зданий
допускаемый уровень колебаний устанавливается в соответствии с
"Санитарными нормами допустимых вибраций в жилых домах" (N 1304-75).
3. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
И ШПУНТОВЫХ
ОГРАЖДЕНИЙ ИЗ ПОГРУЖАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
ВБЛИЗИ ПОДЗЕМНЫХ
КОММУНИКАЦИЙ
3.1. Оценку влияния
динамических воздействий на подземные коммуникации можно не производить, если:
при забивке свай и
шпунта молотами расстояние до коммуникаций не менее 10 м и при вибропогружении
свай - не менее 15 м;
подземные
коммуникации проложены в каналах, стальных кожухах или имеют защитные короба,
находящиеся на расстояниях, указанных в табл. 8.
Таблица 8
─────────────────┬────────────────────────────────────────────────
Характеристика
│ Допустимые расстояния [r] м, при забивке свай
грунтов
│ сечением 30 x 30 см для стальных газопроводов
│ и паропроводов при внутреннем давлении, МПа
├───────────┬────────────┬───────────┬───────────
│ 0
│ 0,5 │
1,0 │ 2,0
─────────────────┴───────────┴────────────┴───────────┴───────────
Пески 2,5 2,5 3,0 3,0
Супеси 2,5 2,5 3,0 3,5
Глины
и суглинки 1,5 1,5 2,0 2,5
──────────────────────────────────────────────────────────────────
Примечание. При
погружении свай сечением 40 x 40 см допустимые расстояния [r] в табл. 8 следует
увеличить в 1,5 раза, а для свай сечением 20 x 20 см - уменьшить в 1,2 раза.
3.2. Для стальных
трубопроводов допустимые расстояния до погружаемых свай и шпунта молотами
следует принимать по табл. 8. При вибропогружении шпунта значения [r] в табл. 8
могут быть уменьшены в 1,5 раза, а свай и свай-оболочек - увеличены вдвое.
3.3. Для составных
безнапорных трубопроводов из керамических, чугунных, асбоцементных и других
раструбных труб допустимые расстояния [r] до погружаемых свай и шпунта
определяются из условия, что трубопровод находится за пределами зоны остаточных
деформаций грунта вокруг погружаемых свай, определяемой по табл. 9.
Таблица 9
───────────────────────┬──────────────────────────────────────────
Характеристика
грунтов │ Радиус зоны деформации
грунта, м,
│ при забивке свай сечением, см
├─────────────┬─────────────┬──────────────
│ 20 x 20
│ 30 x 30 │
40 x 40
───────────────────────┴─────────────┴─────────────┴──────────────
Глины
и суглинки 1,0 2,0 3,0
Пески
и супеси 1,5 2,5 3,5
──────────────────────────────────────────────────────────────────
3.4. При погружении
свай со дна котлована вблизи подземных коммуникаций допустимые расстояния [r]
следует определять в соответствии с указаниями рекомендуемого Приложения 3.
4. ТРЕБОВАНИЯ К ИСХОДНЫМ ДАННЫМ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
И АВТОРСКОМУ
НАДЗОРУ
4.1. Исходными
данными для проектирования фундаментов и шпунтовых ограждений с учетом влияния
динамических воздействий на сооружения и подземные трубопроводы являются:
а) генплан участка
строительства с нанесенными подземными коммуникациями;
б) данные об
инженерно-геологических условиях участка строительства;
в) характеристика
сооружений и подземных коммуникаций, вблизи которых проектируются свайные
фундаменты и шпунтовые ограждения, и их состояние;
г) данные о
параметрах колебаний грунта и фундаментов сооружений, если расстояние от
сооружений до погружаемых свай и шпунта меньше расстояния, приведенного в табл.
1.
4.2. Данные об
инженерно-геологических условиях участка строительства должны характеризовать
геологические и гидрогеологические условия строительной площадки, а также
основания сооружений и подземных трубопроводов, находящихся в пределах
расстояний до погружаемых свай и шпунта, указанных в табл. 1.
Для фундаментов
сооружений, находящихся на расстояниях меньше допустимых [r] по п. 2.1, должны
быть определены характеристики и показатели физико-механических свойств грунтов для каждого слоя в пределах глубины не менее
сжимаемой толщи, рассчитываемой в соответствии с указаниями главы СНиП
2.02.01-83.
4.3. Характеристику
и состояние сооружений и подземных коммуникаций определяют по результатам
проводимого проектной организацией обследования, предусматривающего:
осмотр площадки
строительства и определение возможности проведения работ по погружению пробных
свай;
осмотр
сооружений, расположенных в пределах расстояний, указанных в табл. 1, и сбор
данных о сроках их эксплуатации и конструктивных особенностях в соответствии с
рекомендуемым Приложением 1;
определение
повреждений несущих и ограждающих конструкций (характер и величина раскрытия
трещин, сдвиги плит перекрытий, лестничных маршей, отклонение несущих стен и
колонн от вертикали и др.);
сбор данных о
машинах, приборах и оборудовании, чувствительных к колебаниям, и их
расположении;
сбор данных о
конструкции, материале, сроках начала и окончания строительства,
технологических требованиях к эксплуатации сооружений, оборудования и подземных
коммуникаций, о режимах работы и внутреннем давлении в подземных трубопроводах.
Примечание. В особо
ответственных случаях обследование сооружения с определением состояния и
прочности конструкции должно выполняться специализированной организацией с
составлением технического заключения.
4.4. При
обследовании должны быть определены конструкции, требующие усиления, а также
места, подлежащие ограждению от ожидаемого падения отставшей штукатурки,
подвесных предметов, лепных карнизов и т.д. при погружении свай и шпунта.
По результатам
обследования составляется акт (см. рекомендуемое Приложение 1).
4.5. В задании на
инженерно-геологические изыскания на участке строительства необходимо
предусмотреть работы по откопке шурфов для определения конструкции и состояния
фундаментов, а также расчетного сопротивления и модуля деформации грунта
несущего слоя, обжатого сооружением за период его эксплуатации.
4.6. Для
получения данных по п. 4.1г необходимо в задании на погружение пробных свай и
определение их несущей способности предусмотреть измерение параметров колебаний
грунта и фундаментов сооружений, ближайших к погружаемым сваям, с определением
коэффициентов
и K в соответствии с указаниями Приложения 2.
При назначении мест
погружения пробных свай одну сваю обязательно следует разместить в пределах
свайного поля на наименьшем расстоянии от сооружения.
4.7.
Параметры колебаний грунта и сооружений должны быть измерены при погружении не
менее двух пробных свай (двух-пяти шпунтин).
Масса молота или
характеристика вибропогружателя, а также размеры пробных свай не должны иметь
значительных отклонений от принятых в проекте.
4.8. Для
определения коэффициентов
и K параметры колебаний грунта должны быть
измерены по методике, указанной в рекомендуемом Приложении 2.
4.9. Перед
погружением пробных свай и шпунта необходимо организовать инструментальные
наблюдения за деформациями оснований сооружений и получить данные по
результатам нивелирования о развитии деформаций во времени.
При погружении
пробных свай (шпунта) и в период производственного погружения в зонах влияния
на деформации по условию (2) необходимо наблюдениями за осадками контролировать
соблюдение требования п. 5.5.
4.10. Наблюдения за осадками следует проводить по маркам, установленным
на наружных продольных и торцевой стенах сооружения, на расстояниях до 30 м от
ближайших погружаемых свай (шпунта) и до 50 м - от свай-оболочек.
Количество и места установки марок должны определяться проектом. Марки должны
обеспечивать получение данных о характере развития деформаций основания при
погружении пробных свай (шпунта) в процессе их производственного погружения и
по окончании работ по устройству свайных фундаментов и шпунтовых ограждений до
момента стабилизации осадок сооружений.
Измерение осадок
фундаментов следует производить с точностью не ниже 0,5 мм.
В качестве реперов
можно применять марки (не менее двух), установленные на сооружении, при этом
расстояние от марок до погружаемых свай или шпунта должно быть не менее 30 м, а
от марок до свай-оболочек - 50 м.
4.11. Для
наблюдения за деформациями конструкций используют гипсовые или цементные маяки,
устанавливаемые на трещины в кладке кирпичных стен, в узлах сопряжений несущих
и ограждающих конструкций.
Маяки нумеруют,
краской отмечают концы трещин с указанием даты отметки, измеряют раскрытие
трещин, расположение трещин схематически наносят на чертежи развертки стен. За
состоянием маяков и развитием трещин устанавливают систематическое наблюдение в
соответствие с требованиями "Руководства по наблюдению за деформациями
оснований и фундаментов зданий и сооружений" (М.: Стройиздат, 1975).
4.12. Для подземных
трубопроводов до начала свайных работ необходимо уточнить их планово-высотное
положение, а в процессе погружения свай и шпунта при r < [r] должен
осуществляться контроль за перемещениями трубопровода
и внутренним давлением наполнителя.
4.13. Авторский
надзор при проведении работ по устройству свайных фундаментов и шпунтовых ограждений вблизи существующих сооружений и подземных
трубопроводов должен включать контроль за соблюдением требований ППР и
выполнением предусмотренных в проекте мероприятий по усилению конструкций, а
также соответствием фактических осадок осадкам, принятым в ППР.
5. ТРЕБОВАНИЯ К ППР И МЕРЫ ПО УМЕНЬШЕНИЮ ВЛИЯНИЯ
ДИНАМИЧЕСКИХ
ВОЗДЕЙСТВИЙ НА СООРУЖЕНИЯ
И ПОДЗЕМНЫЕ
КОММУНИКАЦИИ
5.1. ППР на
погружение свай и шпунта должен содержать:
стройгенплан с
разрезами участка строительства и планово-высотную привязку спроектированных
фундаментов и шпунтовых ограждений к фундаментам сооружений или подземным
коммуникациям;
перечень и
характеристики оборудования для погружения свай и шпунта и режимы его работы;
перечень и объемы
необходимых подготовительных работ для погружения свай и шпунта;
технологические
карты на погружение свай и шпунта или план свайного поля с указанием
последовательности погружения свай и шпунта;
меры по усилению
конструкций сооружений и устройству защитных ограждений;
меры по наблюдениям
за осадками и состоянием сооружений;
согласованные со
службой эксплуатации сроки выполнения работ по погружению свай и шпунта вблизи
сооружений с чувствительным к колебаниям оборудованием.
5.2. Оборудование
для погружения свай и шпунта необходимо выбирать, исходя из требования
обеспечения наибольшей производительности и учитывая влияние динамических
воздействий на сооружения и подземные коммуникации.
Примечание. Если
основания сооружений сложены песками мелкими пылеватыми и супесями с
показателем текучести
> 0,5, то для забивки свай следует
применять или дизель-молот с меньшей массой падающей части, или молот
свободного падения по возможности с большей массой.
5.3. В случае,
когда ожидаются деформации оснований, сложенных слабыми песчаными грунтами,
сваи целесообразно погружать рядами вдоль сооружения, начиная с наиболее
удаленных рядов. Для оснований, сложенных глинистыми грунтами, сваи следует
погружать, начиная с ряда, ближнего к сооружению.
5.4. Погружение
свай и шпунта начинают после того, как будут удалены имеющиеся в толще грунта
остатки фундаментов, плит, лежни, корни деревьев и др.
5.5. Если
осадка фундаментов сооружения развивается со скоростью, превышающей 1,0 мм/сут,
необходимо прекратить погружение свай или шпунта и экстраполяцией установить
значение прогнозируемых деформаций основания
по графику их развития во времени
. Если
значения
превышают данные табл. 4, необходимо принять
меры согласно п. 5.7 и продолжить погружение свай или шпунта.
5.6. Меры по
уменьшению влияния на сооружения и подземные коммуникации динамических воздействий
при погружении свай и шпунта должны быть приняты, если:
а) расстояние r до
сооружения не будет превышать расстояний, приведенных в пп. 2.3, 2.5, 2.6, 2.11
и 2.13;
б) деформация
основания или сооружения в процессе погружения свай или шпунта достигла значений,
принятых в проекте.
5.7. Меры
по уменьшению динамических воздействий включают:
устройство лидерных
скважин и шнековое рыхление грунта для погружаемых свай, выемку грунта из полых
свай и свай-оболочек;
применение
тиксотропной или водяной рубашки;
снижение высоты
падения ударной части молота;
применение
вибропогружателей с динамическим торможением на выбеге;
уменьшение
количества одновременно работающих молотов или вибропогружателей;
уменьшение
количества одновременно погружаемых шпунтин;
полную или
частичную (до верха трубы) откопку трубопровода;
сокращение времени
на соединение звеньев составных свай при погружении в песчаные пылеватые и
глинистые грунты.
5.8. При погружении
свай молотами в лидерные скважины амплитуду смещений грунта при расчете можно
уменьшить: для песчаных грунтов - в 1,7 - 2,0 раза, глинистых - 2,0 - 2,5 при
отношении площади лидера к площади сваи 0,5 - 0,7. При шнековом рыхлении грунта
для указанных отношений площадей амплитуду смещений грунта можно уменьшить: для
песчаных грунтов до 1,5 раз и глинистых - 2.
5.9. При устройстве
лидерных скважин на расстоянии
м от сооружений и
м от подземных трубопроводов в водонасыщенных
песчаных грунтах и текучих супесях и суглинках глубина скважины не должна
превышать глубину заложения подошвы фундамента или низа трубопровода. Для
других грунтов глубину лидерных скважин следует принимать из условия
обеспечения устойчивости стенок скважины и несущей способности погруженных в
скважины свай.
При рыхлении грунта
шнеком диаметром до 300 мм расстояние до здания не регламентируют, а глубину
рыхления назначают исходя из несущей способности свай, погружаемых в
разрыхленный грунт.
Необходимо
сокращать время между устройством скважины и погружением в нее сваи.
5.10. При наличии
мерзлого грунта мощностью слоя свыше 20 см, асфальтовых и других покрытий
погружение свай и шпунта вблизи сооружений и подземных трубопроводов без
устройства лидерных скважин или разбуривания не допускается.
5.11. Применение
тиксотропной или водяной рубашки уменьшает амплитуду смещения в глинистых
грунтах до 1,5 раз.
5.12. Снижение
высоты падения молота с 2 до 0,5 м приводит к уменьшению амплитуды смещений
грунта в 1,2 - 1,3 раза.
5.13. Эффективность
мер, принятых в ППР, по уменьшению влияния на сооружения и подземные
коммуникации динамических воздействий должна быть уточнена контролем параметров
колебаний в соответствии с пп. 4.6 и 4.7, а также наблюдениями за осадками
согласно указаниям п. 4.9.
5.14. Если
прогнозируемые в соответствии с разделом 3 расстояния до подземных
трубопроводов будут меньше допустимых [r], необходимо в ППР предусмотреть на
случай аварийной ситуации временное отключение трубопровода от системы.
Приложение
1
Рекомендуемое
АКТ
ОБСЛЕДОВАНИЯ ЗДАНИЯ (СООРУЖЕНИЯ), РАСПОЛОЖЕННОГО ВБЛИЗИ
ПРОЕКТИРУЕМЫХ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ПО АДРЕСУ
г. ____________ " ___ "
______________ 19__ г.
Мы,
нижеподписавшиеся: представитель проектной организации ___
__________________________________________________________________
представитель заказчика
__________________________________________
и представитель организации, эксплуатирующей здание (сооружение)
__________________________________________________________________
произвели
визуальное обследование существующего здания
(сооружения) <*>, построенного в (месяц, год)
____________________
В
результате обследования установлено: _______________________
(приводятся данные
об этажности, высоте
и размерах в плане,
конструктивных
особенностях
и назначении здания (сооружения) и
краткое
описание конструкций: фундаментов
с указанием типа,
размеров и
глубины их заложения, давления на грунт; стен и пола
подземной части;
несущих стен; перекрытий; перемычек; покрытий;
инженерных коммуникаций и др., а также оборудования, чувствитель-
ного к колебаниям, с указанием его места установки
<**>.
Выводы комиссии о необходимости проведения инструментального
обследования прочности, отклонений элементов зданий от
проектного
положения и т.п.
Представитель проектной организации (подпись)
Представитель заказчика (подпись)
Представитель организации,
эксплуатирующей здание
(сооружение)
(подпись)
--------------------------------
<*>
При обследовании необходимо
использовать имеющуюся
техническую документацию здания (сооружения).
<**>
К акту прикладывается дефектная
ведомость со схемой
расположения трещин, сколов и других дефектов.
Приложение
2
Рекомендуемое
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ПАРАМЕТРОВ КОЛЕБАНИЙ
1. Расчет уровня
динамических воздействий по скорости V или ускорению колебаний
для определения допустимых расстояний по пп.
2.3, 2.4, 2.7, 2.13 и 2.15 производят по параметрам колебаний, определяемым
согласно указаниям настоящего приложения, и уточняют по данным измерений
параметров колебаний при забивке и вибропогружении пробных свай и шпунта.
Для расчетов по пп.
2.3, 2.4 и 2.7 принимают наибольшее измеренное значение амплитуды смещений и
соответствующую ей частоту вертикальной составляющей колебаний, а по пп. 2.13 и
2.15 значения амплитуд смещений и частот одной из трех составляющих колебаний.
2. Скорость V
(мм/с) и ускорение колебаний
(мм/с2) вычисляют по
формулам
; (1)
, (2)
где A и f -
соответственно амплитуда смещений, мм, и частота
колебаний, Гц, определяемые согласно указаниям настоящего приложения.
3. Для оценки
влияния динамических воздействий на сооружения и подземные коммуникации при
погружении свай молотами параметры колебаний грунта определяют по графику на
чертеже на основе данных об инженерно-геологических условиях участка
строительства. Значения
следует определять по частоте
,
принимаемой по оси абсцисс в зависимости от плотности и консистенции наиболее
прочного слоя грунта толщиной не менее 0,5 м, залегающего на глубину 6 - 8 м от
дневной поверхности или дна котлована. Границы выделенных на графике участков
соответствуют примерно диапазону изменения значений относительной плотности
песка
и текучести глинистых грунтов
,
причем с увеличением
и с уменьшением
возрастает
.
Зависимость
вертикальных смещений
и ускорений
от частоты
колебаний грунта
:
а - пески мелкие
рыхлые водонасыщенные; пылеватые средней
плотности и рыхлые
независимо от влажности;
б - пески гравелистые, крупные средней плотности
независимо от
влажности;
средней крупности
средней плотности
водонасыщенные;
мелкие плотные и средней плотности
и пылеватые плотные
маловлажные и влажные;
в - пески
гравелистые и крупные рыхлые
независимо от
влажности;
средней крупности и
мелкие рыхлые маловлажные
и влажные;
мелкие плотные средней плотности
и пылеватые плотные
водонасыщенные;
г - пески
гравелистые крупные и средней
крупности
плотные независимо от влажности;
гравелистые,
крупные и средней крупности средней плотности
маловлажные и
влажные; супеси твердые;
суглинки и глины
тугопластичные,
полутвердые и
твердые; д - супеси текучие;
е - супеси
пластичные;
ж - суглинки и глины текучие и текучепластичные;
з - суглинки и
глины мягкопластичные
4. Значения
и
соответствуют значениям вертикального
колебания грунта на расстоянии 0,5 м от забиваемой сваи молотом массой 5,5 т с
высоты падения 1,6 - 1,8 м. Для молотов массой не менее 1,8 т значение
следует уменьшить пропорционально отношению их
масс до 25%, а для молотов массой не более 7 т - увеличить до 20%.
5. Для оценки
влияния динамических воздействий на сооружения при вибропогружении свай и
шпунта значения
и
вертикальных колебаний грунта следует
принимать по табл. 1.
Таблица 1
───────────────────────┬──────────────────────────────────────────
Грунты │Параметры колебаний грунта при
вибропогру-
│жении на
расстоянии 0,5 м от сооружения
├──────────────┬─────────────┬─────────────
│ шпунта
│ сваи │сваи-оболочки
├───────┬──────┼──────┬──────┼──────┬──────
│А , мм │f , Гц│А , мм│f , Гц│А ,
мм│f , Гц
│ о │ о │ о
│ о │ о │ о
───────────────────────┴───────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────
Пески
гравелистые 0,45 15
- - 4,0
8
плотные
и средней
плотности;
пески круп-
ные,
средней крупности
и
мелкие плотные мало-
влажные
и влажные;
супеси
твердые;
суглинки
и глины твер-
дые,
полутвердые
и
тугопластичные
Пески
крупные, средней
0,12 20 2,0
6,5 3,0 8
крупности
и мелкие
средней
плотности;
пески
пылеватые плот-
ные
и средней плот-
ности;
супеси пластич-
ные;
суглинки и глины
мягкопластичные
и
текучепластичные
Пески
рыхлые; супеси 0,06 28
1,5 6,5 2,0
8
текучие
──────────────────────────────────────────────────────────────────
Примечания. 1.
Значения
и
приведены для шпунта Ларсен IV, погружаемого
вибропогружателем В-401; для полой сваи диаметром 600 мм, погружаемой
вибропогружателем ВП-80, и железобетонной сваи-оболочки диаметром 1200 мм,
погружаемой вибропогружателем ВУ-1,6 с выемкой грунта из полости сваи.
2. При погружении
свай и шпунта вибропогружателями других типов необходимо внести поправку в
значения
и
,
которую следует принять для
- пропорционально отношению
вынуждающих сил и для
- пропорционально отношению частот колебаний
вибропогружателей.
6. Амплитуда
смещения грунта на расстоянии r от погружаемой сваи или шпунта вычисляется по
формуле
, (3)
где
- амплитуда смещения на расстоянии
= 0,5 м от погружаемой сваи, мм;
e - основание
натурального логарифма;
-
коэффициент затухания колебаний грунта с расстоянием принимается по табл. 2 и
уточняется по данным измерений в соответствии с п. 10, 1/м.
Таблица 2
────────────────────────────────────┬─────────────────────────────
Грунты │ Коэффициент дельта, 1/м
├────────────┬────────────────
│забивка свай│вибропогружение
│ и шпунта
├──────┬─────────
│ │ сваи
│ сваи-
│ │ │оболочки
────────────────────────────────────┴────────────┴──────┴─────────
Пески
плотные и средней плотности 0,02 -
0,04 0,10 0,12
маловлажные
и влажные; супеси <*>
твердые;
суглинки и глины твердые,
полутвердые
и тугопластичные
Пески
плотные и средней плотности 0,04 -
0,07 0,08 0,10
водонасыщенные;
пески рыхлые <*>
маловлажные
и влажные; супеси
пластичные;
суглинки и глины
пластичные
и текучепластичные
Пески
рыхлые водонасыщенные; супеси 0,06 -
0,10 0,07 0,08
текучие;
суглинки и глины текучие <*>
--------------------------------
<*>
Для грунтов одного вида по крупности, плотности сложения, влажности и текучести
меньшие значения
соответствуют: для песков - большим значениям
показателя относительной плотности и меньшей влажности, для глинистых грунтов -
меньшим значениям показателя текучести и коэффициента пористости.
7. Скорость V и
ускорение колебаний
на расстоянии r вычисляют по формулам
; (4)
, (5)
где
и
- соответственно скорость
и ускорение колебаний грунта на расстоянии
.
8. В соответствии с требованиями п. 4.7 должны быть измерены параметры
колебаний (амплитуды смещений и соответствующие им частоты) в вертикальном и
двух взаимно перпендикулярных горизонтальных направлениях.
Регистрацию
колебаний следует производить одновременно через каждый 1 м погружения сваи или
шпунта до проектной отметки или через 0,5 м, если в геологических разрезах
имеют место выклинивающиеся слои грунта, или при мощности слоев менее 1 м.
9. Для регистрации
используют виброизмерительную аппаратуру, предназначенную для регистрации
смещений в диапазоне частот 2 - 30 Гц (например, датчики И001, И002,
сейсмоприемники СВ-5 и СГ1-10 и осциллографы Н-700, Н-004 и Н-041,
отградуированные по амплитуде смещения колебаний, и другая аналогичная
аппаратура).
Датчики следует
устанавливать на поверхности грунта и фундаментов на расстояниях, указанных в
пп. 10 и 11, с одинаковой ориентацией по направлениям измерений колебаний
грунта и фундамента. При этом необходимо обеспечить надежное крепление
датчиков.
10.
Коэффициент
,
определяемый по результатам измерений параметров колебаний, вычисляют по
формуле
, (6)
где
и
- амплитуды смещений грунта на расстояниях
и
.
11.
Значения коэффициента передачи колебаний грунта фундаменту (K) принимают по
табл. 3.
Таблица 3
────────────────────┬─────────────────────────────────────────────
Фундамент │
Значение коэффициента K в зависимости
│от грунта несущего
слоя основания фундамента
├──────────────┬───────────────┬──────────────
│пески рыхлые,
│ пески средней │пески плотные,
│супеси и
глины│ плотности, │супеси и глины
│с показателем
│супеси и глины │с показателем
│ текучести
│ с показателем │текучести
│ J
>= 1,0 │ текучести
│ J <= 0,5
│ L
│0,5 < J < 1,0
│ L
│ │ L
│
────────────────────┴──────────────┴───────────────┴──────────────
Здание
или сооруже-
ние
высотой до:
2 этажей 0,8 0,9 1,0
5 этажей 0,7 0,8 0,9
9 этажей 0,6 0,7 0,8
12 и выше
0,5 0,6 0,7
Оборудование,
установленное на:
грунте 0,9 0,95 1,0
перекрытии
здания 0,85 0,9 1,0
или сооружения
──────────────────────────────────────────────────────────────────
По результатам
измерений параметров колебаний коэффициент K вычисляют из равенства
, (7)
где
- амплитуда смещений фундамента, мм;
-
амплитуда смещений грунта на расстоянии от сваи, равном расстоянию до
фундамента, мм.
Приложение
3
Рекомендуемое
ПЕРЕЧЕНЬ
РЕКОМЕНДУЕМЫХ МЕР
ПО УСТРОЙСТВУ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
И ШПУНТОВЫХ
ОГРАЖДЕНИЙ ВБЛИЗИ ЗДАНИЙ
И ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЙ
1. Проверка
прочности, устойчивости оснований и сдвига фундамента по подошве в соответствии
со СНиП 2.02.01-83 по формуле
, (1)
где F - расчетная
нагрузка на основание;
- сила
предельного сопротивления основания;
-
коэффициент условий работы, принимаемый равным для
грунтов 1-й группы - 1,0; 2-й - 0,9 и 3-й - 0,7;
-
коэффициент надежности, принимаемый для сооружений I и II категорий по
состоянию равным I; II и III категории - 1,2.
2.
Устройство технологического шпунта для ограждения котлована.
3. Проверка
технологического шпунта по деформациям:
, (2)
где a -
горизонтальное смещение верха консольного шпунта в уровне планировки грунта или
максимальное смещение заанкеренного или многоярусного шпунтового ограждения;
[a] - допустимое
горизонтальное смещение грунта.
4.
Устройство разделительного шпунта, размеры которого обосновываются расчетом
дополнительных осадок от взаимного влияния существующего и нового фундаментов.
5.
Предохранение грунтов оснований сооружений от промерзания.
6.
Поверхностный водоотлив.
7.
Глубинное водопонижение.
8. Расчет
дополнительных осадок фундаментов при водопонижении по пп. 6 и 7 и их
допустимости в соответствии с требованиями п. 2.4.
9.
Упрочнение грунтов оснований сооружений.
10. Усиление
фундаментов и надфундаментных конструкций сооружений.
11. Вывешивание
существующих сооружений к подземных коммуникаций.
12.
Мероприятия по уменьшению динамических воздействий от погружения свай и шпунта:
устройство лидерных
скважин и разбуривание грунта;
вдавливание;
применение обмазок,
снижающих трение по боковой поверхности и в замках;
выемка грунта из
полости свай и свай-оболочек;
погружение свай с
подмывом.
13.
Проверка горизонтального смещения существующего свайного фундамента.
При
погружении свай вблизи сооружений (черт. 1) и подземных коммуникаций (черт. 2)
со дна котлована целесообразно использовать меры, указанные в перечне, в
соответствии с рекомендациями ниже приводимой таблицы, в которой учтены тип и
глубина заложения существующего фундамента
,
глубина котлована
,
горизонт подземных вод
и расстояние от верхней бровки котлована до
существующего фундамента или сооружения
.
Схема устройства
котлованов вблизи фундаментов
на естественном
основании и свайных
Черт. 1
Схема
устройства котлованов вблизи подземных коммуникаций
Черт. 2
────┬────────────────────────────────┬─────────────────────────────
N │ Условия устройства котлованов │
Рекомендуемые мероприятия
п/п
├──────────────────┬─────────────┤ по перечню
│
глубина, м
│ расстояние │
│ │ от верхней │
│ │ бровки
│
│ │до фундамента│
│ │сооружения, м│
────┼──────────────────┼─────────────┼─────────────────────────────
1
│ 2 │ 3
│ 4
────┴──────────────────┴─────────────┴─────────────────────────────
Вблизи фундаментов на естественном
основании
1
Устройство котлованов
возможно
без применения
специальных мероприятий
───────────────────────────────────────────────────────────────────
2 То же
п. 1;
п. 2.
Шпунт деревянный, из
стальных балок с деревянным
заполнением, стальных балок
в
распор, в замок.
Глубина
погружения на
2 - 3 м
ниже отметки подошвы
фундамента;
пп. 5 и
6
───────────────────────────────────────────────────────────────────
3
п. 1;
п. 2.
Шпунт деревянный, из
стальных
балок в распор, в
замок.
Глубина
погружения шпунта:
;
п. 6
───────────────────────────────────────────────────────────────────
4 То же
п. 1;
п. 2.
Шпунт деревянный или
стальной
замок;
пп. 5 и
6
───────────────────────────────────────────────────────────────────
5
п. 1. Откопка котлована
возможна без устройства
шпунтового ограждения, если
выполнено условие
устойчивости,
при
= 1,0;
= 1,2;
п. 2.
Шпунт деревянный, из
стальных балок в
распор и в
замок;
п. 5
───────────────────────────────────────────────────────────────────
6
п. 1;
п. 2.
Шпунт из стальных
балок в
распор, в замок.
Распорные балки должны
погружаться на глубину не
менее
+ 1,0 м;
п. 3.
[a] = 1,0 см;
пп. 5 и
6
───────────────────────────────────────────────────────────────────
7
п. 1;
п. 2.
Шпунт деревянный,
стальной
в замок;
п. 3.
[a] = 1,0 см;
пп. 6 -
8
───────────────────────────────────────────────────────────────────
8 То же
п. 1;
п. 2.
Шпунт стальной
в замок;
п. 3.
[a] = 0,5 см;
пп. 4 -
8;
пп. 9 -
12. При
необходимости
───────────────────────────────────────────────────────────────────
9
п. 1;
п. 2.
Шпунт деревянный,
из
стальных балок в распор,
в замок;
п. 3.
[a] = 1,0 см;
п. 6;
пп. 9 -
12. При
необходимости
───────────────────────────────────────────────────────────────────
10 То же
п. 1;
п. 2.
Шпунт из стальных
балок в
распор, в замок;
п. 3.
[a] = 1,0 см;
пп. 4 -
6;
пп. 9 -
12. При
необходимости
───────────────────────────────────────────────────────────────────
11
п. 1;
п. 2.
Шпунт в замок. Схема
шпунта (консольный,
заанкеренный, многоярусный)
обосновывается расчетом;
п. 3.
[a] = 0,5 см;
п. 4.
При необходимости;
пп. 6 - 8;
пп. 9 -
12. При
необходимости
───────────────────────────────────────────────────────────────────
12
п. 1;
п. 2.
Шпунт в замок.
Консольная схема шпунта
допустима только в связных
грунтах,
устойчивых к
динамическим воздействиям.
Взвешивающее действие воды
учитывается и для глинистых
грунтов;
п. 3.
[a] = 0,5 см;
пп. 4,
5, 7, 8;
пп. 9 -
12. При
необходимости
───────────────────────────────────────────────────────────────────
Вблизи свайных фундаментов
13
Никаких специальных
мероприятий не
требуется
───────────────────────────────────────────────────────────────────
14 То же
п. 2. Шпунт любой, кроме
стальных
балок с деревянным
заполнением;
пп. 5, 6
и 13.
───────────────────────────────────────────────────────────────────
15
п. 2. Шпунт любой, кроме
стальных
балок с деревянным
заполнением;
пп. 7, 8
───────────────────────────────────────────────────────────────────
16 То же
п. 2. Шпунт в замок;
п. 3.
[a] = 1,0 см;
пп. 5, 8, 13;
пп. 9 -
12. При
необходимости
───────────────────────────────────────────────────────────────────
17
п. 2. Шпунт любой;
п. 6;
пп. 9 -
12. При
необходимости
───────────────────────────────────────────────────────────────────
18 То же
п. 2. Шпунт любой, кроме
стальных
балок с деревянным
заполнением;
п. 4. при
<= 3 м;
пп. 5 -
8, 13;
пп. 9 -
12. При
необходимости
───────────────────────────────────────────────────────────────────
19
п. 2. Шпунт в замок;
п. 3.
[a] = 1,0 см;
пп. 9 -
12. При
необходимости
───────────────────────────────────────────────────────────────────
20
п. 1;
п. 2.
Шпунт в замок;
п. 3.
[a] = 0,5 см;
пп. 4, 5
при
< 3 м;
пп. 6 - 8;
пп. 9 -
12. При
необходимости
───────────────────────────────────────────────────────────────────
21
п. 1;
п. 2.
Шпунт любой;
п. 6;
пп. 9 -
12. При
необходимости
───────────────────────────────────────────────────────────────────
22 То же
п. 1;
п. 2.
Шпунт любой, кроме
стальных
балок с деревянным
заполнением;
п. 3.
[a] = 1,0 см;
пп. 4, 5
при
<= 3,0 м;
п. 6;
пп. 9 -
12. При необходимости
───────────────────────────────────────────────────────────────────
23
п. 1;
п. 2.
Шпунт в замок;
п. 3.
[a] = 1,0 см;
пп. 6 -
8;
пп. 9 -
12. При
необходимости
───────────────────────────────────────────────────────────────────
24 То же
п. 1;
п. 2. Шпунт в
замок;
п. 3.
[a] = 0,5 см;
пп. 4, 5
при
<= 3 м;
пп. 7,
8;
пп. 9 -
12. При
необходимости
───────────────────────────────────────────────────────────────────
Вблизи подземных коммуникаций
25
Устройство котлованов
возможно
без специальных
мероприятий
───────────────────────────────────────────────────────────────────
26 То же
п. 1;
п. 2.
Шпунт любой;
п. 5
───────────────────────────────────────────────────────────────────
27
п. 1;
п. 2.
Шпунт любой, кроме
стальных
балок с деревянным
заполнением;
пп. 6, 7
───────────────────────────────────────────────────────────────────
28 То же
п. 1;
п. 2.
Шпунт деревянный,
стальной в замок;
пп. 5 -
7
───────────────────────────────────────────────────────────────────
29
п. 1;
п. 2.
Шпунт любой;
п. 6
───────────────────────────────────────────────────────────────────
30 То же
п. 1;
п. 2.
Шпунт любой,
кроме
стальных балок
с
деревянным заполнением;
пп. 5, 6
───────────────────────────────────────────────────────────────────
31
п. 1;
п. 2.
Шпунт любой в замок;
п. 3.
[a] = 1,0 см;
пп. 6 -
8;
пп. 9 -
12. При
необходимости
───────────────────────────────────────────────────────────────────
32 То же
п. 1;
п. 2. Шпунт в замок (при
расчете необходимо учитывать
взвешивающее действие воды
и для
глинистых грунтов);
п. 3.
[a] = 1,0 см;
пп. 5 -
8;
пп. 9 - 12. При
необходимости
───────────────────────────────────────────────────────────────────
Приложение
4
Рекомендуемое
ПРИМЕР
РАСЧЕТА ВОЗМОЖНОСТИ
ПОГРУЖЕНИЯ СВАЙ ВБЛИЗИ ЗДАНИЙ
Исходные данные
Здание
административное, 5-этажное, кирпичное, без подвала, высотой 16 м, построено в
1958 г.
Фундаменты
ленточные, из сборных бетонных плит и блоков, глубина заложения
= 2,3 м, среднее давление на грунт 0,15 МПа.
Перекрытия из
железобетонных панелей.
Состояние здания:
имеются трещины в стенах здания, ширина раскрытия трещин до 2 мм; имеются
признаки сдвигов по трещинам. Повреждения фундаментов отсутствуют.
Сваи,
погружаемые вблизи здания, железобетонные сечением 30 x 30 см, длиной 8 м.
Минимальное расстояние от свай до здания r = 18 м. Расстояние до верхней бровки
котлована
= 16 м. Глубина котлована
= 3,5 м. Крепление стенок котлована по проекту
из стального шпунта типа Ларсен-4 длиной 8 м. Погружение свай намечено
проводить дизель-молотом С-330 с массой ударной части 2,5 т.
Грунтовые условия.
С поверхности толщина насыпного слоя достигает 1,5 м. Ниже песок средней
крупности, средней плотности, влажный, с глубины 3,7 до 4,4 м водонасыщенный.
Суглинки текучие и мягкопластичные до глубины 10 м подстилаются глинами
тугопластичными и полутвердыми. Мощность пройденных выработок 15 м. Горизонт
подземных вод на глубине
= 3,7 м.
Рассматриваемое
здание относится к многоэтажным бескаркасным зданиям с несущими стенами, для
которых радиус зоны обследования при забивке около них свай составляет 30 м
(см. табл. 1, п. 2.1). Следовательно, до начала забивки свай необходимо
провести обследование и составить акт по форме рекомендуемого Приложения 1.
По результатам
обследования (см. исходные данные) здание относим ко II категории по состоянию
(см. табл. 5), грунт в основании здания (песок средней крупности, средней
плотности влажный) по табл. 3 к грунту 2-й группы.
Поскольку
расстояние от здания до погружаемых свай r = 18 м, (меньше 30 м), то в
соответствии с требованиями п. 2.3 следует определить допустимое расстояние
[r], на котором забивка не вызовет развития деформаций основания здания из
условия (1):
,
где
- ускорение вертикальных колебаний фундамента
на расстоянии 18 м от сваи;
-
допустимое ускорение вертикальных колебаний фундамента, равное 0,5 м/с2, принято по табл. 2.
Для определения
расстояния [r] необходимо рассчитать ускорение
на расстоянии 0,5 м от погружаемой сваи по черт. 1 и формуле (2)
рекомендуемого Приложения 2. Коэффициент затухания колебаний с расстоянием для
суглинков текучих и мягкопластичных принимаем 0,07 1/м по табл. 2
рекомендуемого Приложения 2. Амплитуда смещения по графику на
черт. 1 Приложения 2
= 0,68 мм соответствует частоте
= 17 Гц, принятой для песков средней
крупности, средней плотности и глин тугопластичных и полутвердых. Ускорение
колебаний равно:
.
Коэффициент
передачи колебаний грунта фундамента 5-этажного здания на песках средней
крупности средней плотности принимаем равным 0,8 (см.
табл. 3 Приложения 2).
Определим
коэффициент
по формуле (2):
.
Допустимое
расстояние определим по графику (см. черт. 1), построенному с учетом требования
условия (1). При коэффициенте
= 0,082 и коэффициенте затухания с расстоянием
= 0,07 допустимое расстояние от погружаемых свай
до здания [r] = 12 м.
Таким образом,
забивку свай можно осуществлять без каких-либо дополнительных мероприятий.
Кроме того, в соответствии с требованиями Приложения 3 ограждение котлована
можно выполнить из шпунта любой конструкции. С целью удешевления и экономии
металла ограждение рекомендуется выполнить из стальных балок с деревянным
заполнением.
Приложение
5
Справочное
ОСНОВНЫЕ БУКВЕННЫЕ
ОБОЗНАЧЕНИЯ
r - расстояние от
ближайших погружаемых свай (шпунта) до фундамента сооружения или подземных
коммуникаций;
[r]- допустимое
расстояние от ближайших погружаемых свай (шпунта) до фундамента сооружения или
подземных коммуникаций;
A - амплитуда
смещений;
f - частота
колебаний;
-
амплитуда смещений грунта на расстоянии 0,5 м до погружаемой сваи (шпунта);
-
частота колебаний грунта на расстоянии 0,5 м до погружаемой сваи;
-
ускорение колебаний фундамента на расстоянии 0,5 м до погружаемой сваи;
-
ускорение вертикальных колебаний фундамента на расстоянии r;
-
допустимое ускорение вертикальных колебаний фундамента, при котором не
происходят дополнительные деформации оснований;
-
предельное допустимое ускорение колебаний фундамента;
-
дополнительные деформации основания существующего фундамента от динамических
воздействий;
-
дополнительная деформация основания сооружения за время t;
-
дополнительная деформация основания, вызванная влиянием нагружения фундаментов
нового сооружения;
-
коэффициент затухания колебаний грунта с расстоянием;
-
скорость колебаний фундаментов или несущих конструкций сооружения, находящихся
на расстоянии r;
-
допустимая скорость колебаний машин, оборудования и приборов;
K - коэффициент
передачи колебаний грунта фундаменту;
-
показатель текучести;
-
относительная плотность;
[s]- предельно
допустимые деформации оснований сооружений;
F - расчетная
нагрузка на основание;
- сила
предельного сопротивления основания;
-
коэффициент условий работы;
-
коэффициент надежности;
a - горизонтальное
смещение верха консольного шпунта;
[a] - допустимое
горизонтальное смещение грунта;
-
глубина заложения существующего фундамента;
-
глубина от поверхности планировки до отметки погружения свай существующего
свайного фундамента;
-
глубина котлована;
-
глубина залегания грунтовых вод;
-
расстояние от верхней бровки котлована до существующего фундамента подземных
коммуникаций;
DL - отметка
планировки;
WL - уровень
подземных вод;
FL - отметка
подошвы фундамента;
SL - отметка острия
свай существующего свайного фундамента;
FL - отметка низа
подземных коммуникаций;
KL - отметка дна
котлована;
B - ширина подошвы
фундамента.