Меню

Устройство свайных фундаментов вблизи существующих зданий



5. Проектирование свайных фундаментов

Выбор вариантов свайных фундаментов на площадках, примыкающих вплотную к заселенным зданиям в районах старой городской застройки и к эксплуатируемым промышленным объектам, требует детальной проработки, поскольку погружение свай забивкой или вибрированием в этих условиях обычно крайне нежелательно, а применение другой технологии погружения и свай иных типов приводит к значительному удорожанию строительства.

Как было указано в гл. 2, при погружении свай около существующих зданий возникают колебания подземных конструкций, на которые они обычно не рассчитаны, и грунтов основания. Все это может вызвать повреждение конструкций, уплотнение грунтов или потерю устойчивости грунтов с выпиранием их из-под подошвы фундаментов, дополнительную просадку или осадку основания с аварийными последствиями. Поэтому до разработки проекта свайных фундаментов вблизи существующих знаний необходимо установить, какое влияние может оказать забивка или вибропогружение свай на состояние примыкающих зданий. На этой основе выбираются и типы свай.

В «Инструкции по забивке свай вблизи зданий и сооружений» (ВСН 358-76) определен порядок оценки опасности колебаний грунта, распространяющихся от забиваемых свай, для окружающих зданий и сооружений и сформулированы требования к производству работ в случае, когда колебания грунта вызывают повреждения этих сооружений.

Опасность колебаний оценивают по допустимому ускорению колебаний, определяя допустимое расстояние от зданий до ближайших забиваемых свай, на котором здание или сооружение не получит дополнительных повреждений. Если свайное поле находится за пределами этого расстояния (для естественных оснований, сложенных выдержанными по мощности слоями однородных песчаных грунтов средней плотности и плотных, а также глинистых грунтов с показателем их текучести IL L определяется допустимой скоростью или ускорением колебаний, принимаемых в зависимости от класса машин и приборов по чувствительности к колебаниям. Если уровень колебаний окажется недопустимым для приборов, машин или оборудования, то следует их виброизолировать, или остановить на время забивки свай, или увеличить расстояние до ближайших забиваемых свай.

Допустимый уровень колебаний на рабочих местах проверяется в соответствии с требованиями «Санитарных норм проектирования промышленных предприятий» и «Положения о режиме работников виброопасных профессий, организаций и предприятий Минмонтажспецстроя СССР». Для жилых зданий допустимый уровень колебаний устанавливается в соответствии с «Санитарными нормами допустимых вибраций в жилых домах».

До настоящего времени вопрос о допустимости забивки свай вблизи существующих зданий в должной степени теоретически и экспериментально не изучен. Допустимое расстояние зависит: от характеристик и свойств грунтов, залегающих под существующими фундаментами и в основании проектируемого здания; уровня подземных вод; прочности несущих конструкций существующего здания и наличия в них каких-либо дефектов; назначения здания и размещенных в нем производств; числа забиваемых свай, их типа и др.

Наименьшее удаление свай от края существующих фундаментов должно составлять пять поперечников свай (1,5—2 м). Минимальное расстояние определяется также размерами сваебойного оборудования, которое должно работать в непосредственной близости от стен домов и сооружений.

Применение забивных свай в непосредственной близости от существующих зданий возможно в том случае, если налицо ряд условий, снижающих вероятность образования повреждений существующих зданий и сооружений от вибрации:

  • существующее здание построено на сваях, забитых в относительно плотные грунты;
  • ростверки фундаментов проектируемого здания располагаются не глубже подошвы существующих фундаментов мелкого заложения;
  • в основании существующих зданий отсутствуют слабые и структурно неустойчивые грунты;
  • состояние конструкций существующих зданий хорошее;
  • существующее здание имеет повышенную сейсмическую прочность, т.е. имеет полный каркас, монолитные или сборно-монолитные перекрытия, пояса армирования в стенах на нескольких уровнях, железобетонные фундаменты в виде сплошных плит, перекрестных монолитных или сборно-монолитных лент и т.п.

Забивные сваи, погружаемые обычным способом, использовать не рекомендуется:

  • при II или III категории повреждений существующих зданий и физическом их износе более 40 % (см. табл. 3.2);
  • при относительно низкой сейсмической прочности зданий (массивных несущих стенах, сводчатых и клинчатых перекрытиях и перемычках, перекрытиях по деревянным балкам и т.п.);
  • если в основании существующих домов залегают рыхлые пески или слабые глинистые грунты при высоком уровне подземных вод.

При разработке проектов в указанных случаях целесообразно использовать все технические возможности для увеличения разрыва между существующими фундаментами и ближайшими к ним рядами (кустами) забиваемых свай, поскольку с их удалением интенсивность динамических воздействий падает довольно быстро и уже на расстоянии 2—4 м снижается примерно вдвое, и применять технические приемы, облегчающие погружение свай (например, лидерные скважины, сваи в тиксотропной рубашке) 1 .

Уфимским НИИпромстроем разработана технология забивки свай в тиксотропной рубашке. Применение такой технологии позволяет уменьшить необходимое число ударов для погружения свай на заданную глубину в глинистые грунты [9]. Этим достигается снижение суммарного динамического воздействия на окружающую среду (по сравнению с обычной технологией), т.е. уменьшается опасность повреждения конструкций существующих зданий, уровень шума, отрицательное влияние технологических факторов на существующую застройку.

В тех случаях когда забивка свай недопустима, возможно применение набивных свай, в том числе с уширением в нижней части. При выборе типа и конструкции буронабивных свай (включая их длину, диаметр, наличие уширения) рекомендуется руководствоваться следующими положениями:

  • при наличии в основании существующих зданий песков и супесей, способных уплотняться при динамических воздействиях, а также тиксотропных грунтов (ленточные глинистые грунты, илы, супеси) следует применять проходку скважин вращательным бурением под глинистым раствором, а бетонирование производить способом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ);
  • если буронабивные сваи используются только в зоне примыкания, нижние концы их необходимо располагать на той же глубине, что и у забивных свай, чтобы не вызывать искусственного развития неравномерных осадок разных частей нового здания (в водонасыщенных песчаных грунтах может быть утечка грунта в пробуренные рядом скважины).

При проходке скважин, расположенных на расстоянии l ≤ 2 df от фундаментов существующего здания (здесь df — глубина заложения подошвы этих фундаментов), обязательна обсадка их трубами; скважины, расположенные на расстоянии 2 dfllh (где lh — длина ствола скважины), можно проходить без обсадных труб, но обязательно под глинистым раствором. В остальной части котлована может быть использована технология, определяемая только особенностями грунтов площадки, т.е. использование обсадных труб и глинистого раствора может оказаться не обязательным.

Применение вдавливаемых свай в непосредственной близости от фундаментов существующих зданий недопустимо при наличии в основании глинистых грунтов, которые могут существенно снизить показатели механических свойств при перемятии (сопротивление сдвигу более чем в 2 раза, модуль деформации более чем в 1,5 раза). Данные о способности грунтов к изменению свойств должны содержаться в материалах изысканий и характеризоваться показателями чувствительности грунта к нарушению его природного сложения.

Таким образом, разработку технической документации в рассматриваемых условиях следует производить после тщательного обследования состояния существующих зданий, сооружений, подземных коммуникаций, а также выполнения детальных инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий. Проектирование таких объектов, как правило, выполняется силами специализированных проектных и исследовательских организаций.

Сотников С.Н. Проектирование и возведение фундаментов вблизи существующих сооружений

Источник

Возведения фундаментов вблизи существующих зданий

В последние годы особую актуальность приобретает проблема возведения фундаментов новых зданий вблизи существующих объектов, поскольку при этом возникают не только значительные технологические трудности, но и опасность повреждений расположенных в непосредственной близости ранее возведенных строений. Строительство зданий вблизи или вплотную к уже существующим является более сложной задачей, чем возведение отдельно стоящего здания. Опыт свидетельствует, что пренебрежение особыми условиями такого строительства может привести к появлению в стенах ранее построенных зданий трещин, к перекосам проемов и лестничных маршей, к сдвигу плит перекрытий и, в конечном итоге, к нарушению нормальных условий эксплуатации существующих зданий, а иногда даже к аварийным ситуациям. Особенно возрастает опасность подобных деформаций при строительстве на основаниях, сложенных слабыми грунтами, так как эти грунты сравнительно легко подвержены технологическому разрушению и характеризуются значительными и медленно затухающими осадками.

Б.И. Далматов выделяет следующие причины, обусловливающие проявление дополнительных деформаций существующих зданий при возведении около них фундаментов:

  • выпор грунта в сторону разрабатываемого котлована;
  • суффозия грунта из-под подошвы фундамента при открытом водоотливе;
  • динамическое воздействие на грунт при забивке шпунта свай;
  • разработка мерзлого грунта и промораживание талого грунта;
  • отклонение шпунта под воздействием нового фундамента.

При разработке котлована для строительства нового здания рядом с существующим необходимо соблюдать следующие правила:

  • не применять ударные и взрывные способы разработки грунта;
  • максимально сокращать строительные работы в котловане.

Если строительство ведется рядом с существующим зданием вплотную и отметки заложения подошв их фундаментов совпадают, то не рекомендуется разрабатывать весь котлован до стенки существующего фундамента без специальных мероприятий. Строительство в этом случае осуществляют захватками. При этом соседняя захватка делается только после возведения фундамента на предыдущем участке.

Если глубина заложения подошвы фундамента нового здания больше, чем глубина существующего, то применяется шпунтовое ограждение, или «стена в грунте». Водопонижение в этих случаях следует проводить с осторожностью, так как оно может вызвать дополнительные осадки.

Для рядом строящихся зданий желательно использовать однотипные фундаменты.

Основная опасность для существующих зданий связана с развитием дополнительных осадок, вызванных передаваемым давлением на грунт основания новым зданием. При этом наибольшие повреждения возникают в пределах 2. 7 м от границы примыкания старых зданий. Следовательно, если между смежными зданиями обеспечен достаточный разрыв, то опасность дополнительной осадки резко снижается. На этом принципе было разработано предложение консольного примыкания к существующим фундаментам новых зданий (рис. 13.5.1).

Рис. 13.5.1. Применение фундамента с консолями с поперечными несущими стенами: 1 — существующий фундамент; 2 — ограждающая стена; 3 — зазор; 4 — монолитная часть стены фундамента с консолью; 5 — шпунт; 6 — поперечный ленточный фундамент.

Сущность этого решения заключается в том, что фундамент нового здания не доводится до его торца. Торцевая часть здания опирается на консоль, вылет которой определяется расчетом. Сама консоль рассчитывается и проектируется в соответствии с требованиями расчета железобетонных конструкций.

Другим способом является устройство между зданиями разделительной стенки в виде шпунтового ряда набивных свай, или «стена в грунте». Стенка заделывается на глубину h2 в более прочные подстилающие грунты ниже перекрывающих их слабых грунтов (рис. 13.5.2).

Рис. 13.5.2. Разделительная шпунтовая стенка 1 — фундамент существующего здания; 2 — фундамент строящегося здания; 3 — разделительный шпунт.

Разделительная стенка должна устраиваться по всей линии примыкания фундамента нового здания к существующему и с каждой стороны выходить за пределы существующего здания не менее чем на hi/4. Шпунтовая стенка в плане должна иметь шпоры, развитые в стороны примерно на 0,25h (h — мощность сжимаемой толщи или глубина развития зоны деформации).

Перспективным является способ погружения свай вблизи существующего здания статической нагрузкой. Применение этого метода позволяет полностью устранить шум, опасную вибрацию и загрязнение воздушной среды. Разработан ряд эффективных установок, позволяющих производить вдавливание свай.

Устройство буронабивных свай по технологическим особенностям вполне отвечает требованиям к возведению фундаментов вблизи зданий.

Известно много типов буронабивных свай , отличающихся, в основном, конструкцией оборудования, применяемого для проходки скважин, изготовления ствола и уширения сваи. Опыт строительства зданий на таких сваях свидетельствует о снижении в несколько раз осадок домов по отношению к фундаментам на естественном основании. Это позволяет использовать буронабивные сваи на участках примыкания к существующим зданиям, обеспечивая тем самым уменьшение влияния загружения соседних площадей до безопасных величин.

В перспективе при выборе типа фундаментов вблизи существующих зданий преимущество будет отдаваться буронабивным сваям, позволяющим достигать высокого уровня механизации процесса, иметь высокую несущую способность, проходить толщу слабых грунтов, опираться на прочные грунты и создавать необходимые условия для сохранения несущих конструкций зданий, вблизи которых выполняется строительство новых зданий.

Источник

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.

Внесены Главным техническим управлением

Утверждены
Минмонтажспецстроем СССР
29 декабря 1986 г.

Срок введения в действие
1 июля 1987 г.

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.

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. 1.4 а 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

2.2. Забивка и вибропогружение свай и шпунта с учетом требований п. 1.4 а допускается без дополнительного расчета, если расстояния от них до сооружений не менее указанных в табл. 1 .

Радиус зоны обследования, м

При забивке свай и шпунта

Производственные и гражданские здания с полным каркасом

Здания и сооружения, в конструкциях которых не возникают усилия от неравномерных осадок

Многоэтажные бескаркасные здания с несущими стенами

Высокие жесткие сооружения и дымовые трубы

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 ( s a = 0), определяют из условия

где a ф — ускорение вертикальных колебаний фундамента на расстоянии r до погружаемой сваи или шпунта, определяемое в соответствии с указаниями рекомендуемого приложения 2 , м/с 2 ;

[ a ]I — допустимое ускорение вертикальных колебаний фундамента, при котором не происходят дополнительные деформации оснований, принимаемое по табл. 2 , м/с 2 ;

s a — дополнительные деформации основания существующего фундамента от динамических воздействий с ускорением a ф > [ a ]I .

2.4. Допустимые расстояния [ r ] при забивке свай и шпунта, удовлетворяющие требованию п. 2.3 , определяют из графика на чертеже по показателю l и коэффициенту затухания колебаний грунта с расстоянием d , принимаемому по табл. 1 рекомендуемого приложения 2 . Показатель l отделяется по формуле

где К — коэффициент передачи колебаний грунты фундаменту сооружения, принимаемый для расчетов по табл. 3 рекомендуемого приложения 2 ;

a о — ускорение колебаний грунта на расстоянии 0,5 м от сваи, определяемое по чертежу и формуле ( 2 ) приложения 2 .

Зависимость допустимого расстояния [ r ] от показателя l

2.5. Допустимые расстояния [ r ] при вибропогружении свай-оболочек, свай и шпунта, удовлетворяющие требованию п. 2.3 , определяют из графика на чертеже по показателю l и коэффициенту d . Показатель при вибропогружении определяется по формулам:

Допустимое ускорение колебаний фундамента [ a ] I , в зависимости от группы грунтов оснований, м/с 2

Производственные и гражданские здания с полным каркасом

Здания и сооружения, в конструкциях которых не возникают усилия от неравномерных осадок

Многоэтажные бескаркасные здания с несущими стенами

Высокие жесткие сооружения и дымовые трубы

Примечание. Группа грунтов в основании сооружений принимается по табл. 3 .

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:

где so — дополнительные деформации основания, вызванные влиянием нагружения фундаментов нового сооружения, определяемые расчетом по СНиП 2.02.01-83;

[ s ] — предельные допустимые деформации оснований фундаментов, принимаемые по табл. 4 .

Примечание. Проверка условия ( 2 ) может быть произведена без учета so для сооружений 1 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 %.

Грунты в основании сооружения

Суглинки и глины

Плотные, кроме мелких и пылеватых водонасыщенных

Твердые, полутвердые, тугопластичные

Средней плотности, кроме мелких и пылеватых водонасыщенных; плотные мелкие водонасыщенные

Насыпной грунт с равномерной сжимаемостью маловлажный

Рыхлые, плотные и средней плотности пылеватые водонасыщенные; мелкие средней плотности водонасыщенные

Илы. Сильно-заторфованные грунты и торфы. Насыпной грунт с неравномерной сжимаемостью независимо от влажности

Категория* сооружений по состоянию

Предельные допустимые деформации оснований фундаментов

Относительная разность осадок

Производственные и гражданские здания с полным каркасом

Здания и сооружения, в которых не возникают усилия от неравномерных осадок

Многоэтажные бескаркасные здания с несущими стенами

Высокие жесткие сооружения и дымовые трубы

Устанавливается на основании результатов обследования с оценкой по табл. 5 .

Категория по состоянию

Деформации в конструкциях

Производственные и гражданские здания с полным каркасом

В элементах каркаса повреждений нет.

В ограждающих кирпичных стенах или сты ках панелей местные трещины до 1 мм без признаков сдвигов, фундаменты в хорошем состоянии

В элементах каркаса имеются местные трещины до 0,5 мм. Трещины в стыках стен и заделках перекрытий до 1 мм, в ограждающих 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

В элементах каркаса непрерывные трещины до 1 мм. Трещины в станах 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 сооружения, в конструкциях которых не возникают усилия от неравномерных осадок

В несущих конструкциях зданий повреждений нет. В ограждающих стенах местные трещины и сколы до 0,5 мм без смещений. Фундаменты в хорошем состоянии

В несущих конструкциях трещины до 0,5 мм в стенах из кирпича и крупных блоков до 3 мм.

Относительная разность осадок фундаментов до 0,005.

Фундаменты незначительно повреждены

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 бескаркасные здания с несущими стенами

В несущих стенах повреждений нет, в ограждающих кирпичных стенах и стыках панелей мастные трещины до 1 мм без признаков сдвигов.

Фундаменты в хорошем состоянии

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

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 устройством железобетонных поясов выше 0,0014.

Крен более 0,003.

Фундаменты имеют существенные повреждения в результате разрушения раствора и материала

Высокие жесткие сооружения, дымовые трубы

В железобетонных конструкциях местные трещины до 0,5 мм. Признаки сдвигов в заделках и стыках отсутствуют

В железобетонных конструкциях сооружений трещины до 0,5 мм, в стыках сборных железобетонных конструкции до 1,0 мм.

В кирпичной кладке трещины до 2 мм.

Крен не более 0,002.

Фундаменты незначительно повреждены

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

, (3)

где [ a ] II — предельное допустимое ускорение колебаний фундамента, принимаемое по табл. 6 для различных сооружений в зависимости от их состояния и группы грунта основания существующего здания.

2.8. При проектировании фундаментов, располагаемых в зоне влияния на деформации оснований существующих сооружений, необходимо обеспечить минимальную осадку ближайших к ним проектируемых фундаментов.

Категория сооружения по состоянию

Предельные допустимые ускорения колебаний фундаментов [ a ] II в зависимости от группы грунтов оснований, м/с 2

Производственные и гражданские здания с полным каркасом

Здания, в которых не возникают усилия от неравномерных осадок

Многоэтажные бескаркасные здания с несущими стенами

Высокие жесткие сооружения и дымовые трубы

Примечание. Для сооружений со свайными фундаментами значения [ a ] II — допускается увеличить в 1,5 раза.

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.).

2.12. При погружении свай вблизи сооружений со дна котлована должны быть соблюдены требования п. 1.4 а, при этом допустимые расстояния [ r ] по пп. 2.3 и 2.6 следует определять с учетом мер, приведенных в приложении 3 .

где v ф — 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).

Группа грунтов основания

Максимальные ожидаемые осадки фундаментов при вдавливании свай в зоне 6 м от сооружений, см

в лидерные скважины

На естественном основании

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).

Для жилых зданий допускаемый уровень колебаний устанавливается в соответствии с «Санитарными нормами допустимых вибраций в жилых домах» (№ 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 .

Допустимые расстояния [ r ] м, при забивке свай сечением 30 ´ 30 см для стальных газопроводов и паропроводов при внутреннем давлении, МПа

Глины и суглинки

Примечание. При погружении свай сечением 40 ´ 40 см допустимые расстояния [ r ] в табл. 8 следует увеличить в 1,5 раза, а для свай сечением 20 ´ 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 .

Радиус зоны деформации грунта, м, при забивке свай сечением, см

Глины и суглинки

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

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. 4.1 г 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 d и К 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.

Масса молота или характеристика вибропогружателя, а также размеры пробных свай не должны иметь значительных отклонений от принятых в проекте.

4.8. Для определения коэффициентов d и К параметры колебаний грунта должны быть измерены по методике, указанной в рекомендуемом приложении 2 .

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 марки, 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 IL > 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.

5.6. 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.

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 пло щадей амплитуду смещений грунта можно уменьшить: для песчаных грунтов до 1,5 раз и глинистых — 2.

5.9. При устройстве лидерных скважин на расстоянии r £ 3 м от сооружений и r £ 2 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 о 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) 1) , 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, чувствительного к колебаниям, с указанием его места установки 2) .

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)

1 ) При обследовании необходимо использовать имеющуюся техническую документацию здания (сооружения).

2) 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 a 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 a (мм/с 2 ) вычисляют по формулам

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 Ао следует определять по частоте f о , 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 I ф и текучести глинистых грунтов IL , прячем с увеличением I Д с уменьшением IL возрастает f о .

4. Значения Ао и f о 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 Ао 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 Ао и f о вертикальных колебаний грунта следует принимать по табл. 1 .

Зависимость вертикальных смещений Ао и ускорений a о от частоты колебаний грунта f о :

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

Параметры колебаний грунта при вибропогружении на расстоянии 0,5 м от сооружения

Источник

Читайте также:  Монеты под углами фундамента