Проектирование и устройство свайных фундаментов Для сохранения непрерывности ствола сваи обсадную трубу поднимали на % высоты бетонного. свай разработана в 60-х годах в СибЗНИИЭП под руководством проф.
Установка и расчет фундамента дома из буронабивных свай из Руководство по проектированию и устройству фундаментов из метод бетонирования подъемной трубой либо в обсадной трубе, оставляемой в скважине.
РУКОВОДСТВО по проектированию и устройству ФУНДАМЕНТОВ ИЗ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ И ОПОР-КОЛОНН КИЕВ 1991 Одобрено Научно-техническим советом Госстроя УССР и рекомендовано к внедрению (протокол № 7 от 15.05.91) Приведены прогрессивные нормы проектирования и технологические требования по возведению современных фундаментов и инженерных сооружений с применением буронабивных свай и буровых опор-колонн. Разработало в развитие и дополнение. Указаний по проектированию, устройству и приемке фундаментов ил буронабивных свай (РСН 263-74) и Инструкции по проектированию и устройству фундаментов типа буровая опора-колонна (РСН 309-78). Для инженерно-технических работников научно-исследовательских, проектных, специализированных строительных организации и студентов старших курсов. Разработано НИИСП Госстроя УССР (кандидаты техн. наук Д.А. Романов, С.В. Романов. В.Д. Романов, П.П. лычев, инженеры А.И. Велигура и В.В. Хоход) и НИИСК Госстроя СССР (кандидаты техн. наук Н.С. Метелюк и В.Г. Абросимов) при участии ВНИИОПС Госстроя СССР (кандидаты техн. наук Б.В. Бахолдин), института Укрспецстройпроект Минмонтажспецстроя УССР (кандидаты техн. наук В.Е. Коваль и В.Л. Оперштейн), трестов Укрбурвод (инженеры С.С. Шевандин и Р.А. Ярощук) и Укргидроспецфундаментстрой НПО Укргадроспецстрой Минмонтажспецстроя УССР (инженеры В.С. Казаков и В.Н. Новицкий). Под общей редакцией канд. тех. наук, заслуженного строителя УССР Д.А. Романова. СОДЕРЖАНИЕ 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 2. ВИДЫ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ И БУРОВЫХ ОПОР-КОЛОНН. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 3. СТАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ОПЫТНЫХ И КОНТРОЛЬНЫХ СВАЙ 4. ОСНОВНЫЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ 5. РАСЧЕТ СВАЙ И ОПОР ПО ПРЕДЕЛЬНОМУ СОСТОЯНИЮ ПЕРВОЙ ГРУППЫ (ПРОЧНОСТИ) Расчетная нагрузка по материалу ствола Расчет нагрузки на сваю по сопротивлению грунта основания Условия определения расчетных нагрузок, допустимых на сваи (опоры), прорезающие просадочные грунты 6. РАСЧЕТ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ И ИХ ОСНОВАНИЙ ПО ПРЕДЕЛЬНОМУ СОСТОЯНИЮ ВТОРОЙ ГРУППЫ (ДЕФОРМАЦИИ) 7. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СВАЙНЫХ РОСТВЕРКОВ 8. ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ Общие требования Устройство буронабивных свай (опор) сухим способом Устройство набивных свай с плоской уширенной пятой в вытрамбованных скважинах Устройство буронабивных свай с применением глинистого раствора вблизи существующих зданий Бетонирование методом вертикально перемещаемой трубы /ВПТ/ Устройство свай /опор/ с применением трубчатых оболочек Устройство глубоких буровых опор с применением станков типа Супер-ЕДФ и 20-ТН Устройство свай с камуфлетной пятой Случайные дефекты и способы их устранения Устройство буровых опор с корневидным основанием Устройство буроопускных свай с уплотненным основанием Устройство комбинированных свай 9. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ВОЗВЕДЕНИЮ БУРОВЫХ ОПОР-KOЛOHН 10. ПРИЕМКА РАБОТ 11. ТРЕБОВАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИЛОЖЕНИЕ I (Форма И-I) ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ СВАЙ ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (Форма И-2) ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ПРОЦЕНТ АРМИРОВАНИЯ СТВОЛА БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ (ОПОР) В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЕРТИКАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ, кН, И МОМЕНТА, кН·м ПРИЛОЖЕНИЕ 4 ЖУРНАЛ УСТРОЙСТВА БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ (форма) ПРИЛОЖЕНИЕ 5 СВОДНАЯ ВЕДОМОСТЬ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ (форма) ПРИЛОЖЕНИЕ 6 ЖУРНАЛ УСТРОЙСТВА БУРОНАБИВНОЙ СВАИ-ОПОРЫ С ТРУБЧАТОЙ ОБОЛОЧКОЙ (форма) ПРИЛОЖЕНИЕ 7 ЖУРНАЛ УСТРОЙСТВА БУРОВЫХ ОПОР (форма титульного листа) ПРИЛОЖЕНИЕ 8 ЖУРНАЛ УСТРОЙСТВА БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ С КАМУФЛЕТНОЙ ПЯТОЙ (форма) ПРИЛОЖЕНИЕ 9 ЖУРНАЛ УСТРОЙСТВА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СВАЙ-СТОЕК С КАМУФЛЕТНОЙ ПЯТОЙ (форма) ПРИЛОЖЕНИЕ 10 ЖУРНАЛ УСТРОЙСТВА БУРОВОЙ ОПОРЫ С КОРНЕВИДНЫМ ОСНОВАНИЕМ (форма) ПРИЛОЖЕНИЕ 11 ЖУРНАЛ БУРЕНИЯ СКВАЖИН И ПОГРУЖЕНИЯ БУРООПУСКНЫХ СВАЙ С УПЛОТНЕННЫМ ОСНОВАНИЕМ (форма) ПРИЛОЖЕНИЕ 12 ЖУРНАЛ ВИБРАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СВАЮ № ___ (форма) ПРИЛОЖЕНИЕ 13 ЖУРНАЛ ВОЗВЕДЕНИЯ БУРОВЫХ ОПОР-КОЛОНН (форма титульного листа) ПРИЛОЖЕНИЕ 14 СВОДНАЯ ВЕДОМОСТЬ УСТРОЙСТВА. БУРОВЫХ ОПОР-КОЛОНН (форма) ПРИЛОЖЕНИЕ 15 ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ФУНДАМЕНТОВ ИЗ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ НА ПОДРАБАТЫВАЕМЫХ ТЕРРИТОРИЯХ ПРИЛОЖЕНИЕ 16 ПРИМЕНЕНИЕ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ НА ЗАКАРСТОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ ПРИЛОЖЕНИЕ 17 УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ (ОПОР) НА ОПОЛЗНЕОПАСНЫХ СКЛОНАХ ПРИЛОЖЕНИЕ 18 ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА УДЕРЖИВАЮЩИХ ПРОТИВООПОЛЗНЕВЫХ ФУНДАМЕНТОВ ПРИЛОЖЕНИЕ 19 ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ФУНДАМЕНТОВ ИЗ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ НА СЕЙСМИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРИложение 20 ТАБЛИЦА СООТНОШЕНИЙ ЕДИНИЦ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН, ПРИНЯТЫХ В НАСТОЯЩЕМ РУКОВОДСТВЕ 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1. Настоящее руководство распространяется на проектирование, устройство и приемку фундаментов промышленных, жилищно-гражданских и сельскохозяйственных зданий и сооружений из буронабивных свай и опор-колонн. 1.2. Руководство не распространяется на проектирование и устройство буронабивных свай в районах вечной мерзлоты и залегания просадочных грунтов мощностью более 30 м. 1.3. Выбор конструкций фундаментов (например, свайного, на естественном или искусственно упрочненном основании), вида свай или опор, а также способа устройства следует производить в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03-85 "Свайные фундаменты", п. 1.2 и настоящего руководства (разделы 2, 7-9, приложения 15-19) на основе сравнения технико-экономических показателей возможных вариантов фундаментов с учетом требований по экономному расходованию основных строительных материалов, уменьшению стоимости, затрат труда и сроков строительства. 1.4. Свайные фундаменты следует проектировать на основе результатов инженерных изысканий для каждой строительной площадки. 1.5. При проектировании, производстве и приемке работ следует также руководствоваться СНиП 2.03.01-84 "Бетонные и железобетонные конструкции", СНиП 3.02.01-83 "Основания и фундаменты" и СНиП III-4-60 "Техника безопасности в строительстве". 2. ВИДЫ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ И БУРОВЫХ ОПОР-КОЛОНН. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 2.1. Буронабивные сваи по характеру работы в грунте подразделяют сваи-стойки и висячие сваи. К стойкам относятся сваи и опоры, опирающиеся практически на несжимаемые грунты (скальные, крупнообломочные породы с песчаным заполнителем, пески гравелистые, крупные и средней крупности плотные, а также глинистые грунты твердой консистенции). Такие сваи и опоры передают нагрузку на грунт через пяту (сопротивление грунта по боковой поверхности ствола в расчетах, их несущей способности не учитывается). К сваям-стойкам также можно отнести сваи, опирающиеся на мало сжимаемые песчаные или глинистые грунты при относительно небольших нагрузках, которые не вызывают деформации (осадки) основания в процессе эксплуатации здания или сооружения, возводимого на таких сваях. К висячим относятся сваи и опоры, заглубленные в сжимаемые грунты и воспринимающие нагрузку на них черед боковую поверхность и пяту. 2.2. К буровым опорам условно относятся буронабивные сваи, имеющие поперечные сечения ствола больше 600 мм и соответственно более высокую несущую способность. К буровым опорам-колоннам относятся одиночные буронабивные сваи с оголовниками под колонны каркасных зданий. 2.3. Буронабивные сваи и буровые опоры подразделяются: по способу устройства скважины: на буронабивные или буровые (грунт вдоль ствола в процессе бурения не уплотняется). В устойчивых связных грунтах скважины образуются вращательным бурением насухо или вибробурением специальными механизмами и приспособлениями. В сыпучих или водонасыщенных оплывающих грунтах бурение выполняется под глинистым раствором или под защитой инвентарных стальных труб. В отдельных случаях при соответствующем обосновании допускается забивка оставляемых в грунте труб-оболочек с открытым нижним концом, под защитой которых грунт извлекается изнутри; на штампованные (грунт вдоль ствола в процессе устройства уплотняется), скважины которых образуются забивкой, вибрацией или вдавливанием трубчатых лидеров с закрытым нижним концом или теряемым башмаком, а также расширением скважин небольших диаметров взрывом удлиненных зарядов взрывчатого вещества (ВВ); по материалу ствола: на бетонные (с конструктивным размещением арматурных стержней в верхней части ствола; на железобетонные (с арматурным каркасом по всей длине ствола); на трубобетонные из труб-оболочек с бетонным ядром; на комбинированные, с железобетонной стойкой (сваей) сплошного сечения заводского изготовления или железобетонной оболочкой на части длины ствола; по способу устройства ствола: на монолитные (при бетонировании скважин на месте); из железобетонных свай заводского изготовления, погружаемых в грунт по скважине забивкой, вибрацией или вдавливанием (для свай с уширенной пятой); на сборные из готовых железобетонных столбов заводского изготовления диаметром 500 мм и более, опускаемых в предварительно пробуренные скважины. После добавки столбов зазоры между стенками скважины и столба в глинистых грунтах заполняют жидким раствором марки 8-10, а в песчаных грунтах они закрываются сами в результате обсыпания и уплотнения песка от вибрации при добивке; по геометрической форме поперечного сечения ствола: на круглые сплошного сечения; на круглые пустотелые (трубчатые); на квадратные (в комбинированных сваях); по наличию уширенной пяты: с уширением в основании ствола и с двумя уширениями (одно в основании и одно по длине ствола), разбуриваемыми специальными механизмами (расширителями); с камуфлетной пятой, образуемой энергией взрыва; с уширением, получаемым путем втрамбования в грунт бетонной смеси жесткой консистенции (типа Франки); с корневидным основанием из коротких железобетонных сваек заводского изготовления, забиваемых в грунт с забоя скважины; по положению оси ствола к горизонту: вертикальные и наклонные; по расположении свай в плане: одиночные, кустовые, однорядные, двухрядные и свайные поля, объединенные общим ростверком. 2.4. Применение буронабивных свай и буровых опор разных видов рекомендуется для зданий и сооружений различного назначения при относительно больших вертикальных и горизонтальные нагрузках, а также при наличии сложных инженерно-геологических условий строительства, когда: в пределах строительной площадки отметки кровли несущего слоя грунта, пригодного в качестве основания, резко изменяются; несущий слой залегает под толщей слабых грунтов в пределах от 5 до 25 м (глинистых с консистенцией IL ≥ 0,5, просадочных разнородных насыпных, илистых, торфяных, рыхлых песков и др.); необходима прорезка разнородной насыпи с твердыми включениями, прослойками твердых глинистых грунтов и плотных песков с галькой, не позволяющими забивать сваи до проектных отметок; площадки стеснены, сложно транспортировать и устанавливать забивные сваи; вблизи существующих зданий и сооружений, в которых от ударов или вибрации при погружении свай могут возникнуть недопустимые деформации элементов несущих конструкции зданий или оборудования; недопустим шум, удары и вибрация вблизи больниц, школ, театров и др.; строительство ведется на оползневых склонах, на подрабатываемых и закарстованных территориях; отсутствуют базы стройиндустрии по изготовлению забивных свай; усиливаются фундаменты существующих зданий и сооружений. 2.5. Одиночные буровые опор-колонны могут быть применены при строительстве зданий каркасного типа, кроме цехов, оборудованных мостовыми кранами с тяжелым режимом работы. 2.6. Тип уширений и корневидных оснований следует выбирать исходя из условий возможности их образования в несущем слое грунта мощностью не менее 5 м. Основными из них являются: разбуриваемые механическими расширителями (преимущественно в глинистых устойчивых грунтах, позволяющих качественно производить зачистку забоя); разбуриваемые с применением глинистого раствора (в неустойчивых сыпучих или оплывающих грунтах); камуфлетные (в различных связных грунтах с коэффициентом консистенции IL ≤ 0,5 и непосредственно над песками плотными и средней плотности); вытрамбовыванные (в песках средней плотности и связанных грунтах с IL = 0,3 - 0,5); корневидные основания (в песках плотах и средней плотности, супесях твердых и пластичных, суглинках полутвердых и тугопластичных). 3. СТАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ОПЫТНЫХ И КОНТРОЛЬНЫХ СВАЙ 3.1. Статические испытания буронабивных свай, буровых опор и свай оболочек проводятся с целью определения их несущей способности и деформаций (перемещений) для проектирования свайных фундаментов, а также оценки технологии устройства и качества работ. 3.2. Статические испытания сваи назначаются во всех характерных местах геологического разреза строительной площадки не менее, чем с двухкратной повторяемостью. К таким местам относятся следующие участки: резкого искривления пластов грунта; изменения физико-механических свойств прорезаемых грунтов; наличия слоев и пропластков слабых грунтов; изменения отметок подошвы низкого ростверка больше, чем на 3 м, вызывающие выбор свай разной длины. 3.3. для объектов в сложных инженерно-геологических условиях должны выполняться комплексные испытания свай с раздольным определением сопротивления грунта по боковой поверхности ствола и под пятой. Испытания свай в просадочных грунтах II типа должны включать возможность определения отрицательного (негативного) сопротивления грунта по боковой поверхности ствола при искусственном замачивании основания в соответствии с пп. 3.41-3.43 настоящего руководства. 3.4. Программу или задание на испытание свай статической нагрузкой должна выдавать проектная организация (приложение 1). Требования к программе приведены в приложении 1 к ГОСТ 5686-78 "Сваи. Методы полевых испытаний". 3.5. Испытания опытных свай и оценка их несущей способности должны выполняться до разработки и выдачи рабочих чертежей проекта к производству работ. 3.6. Контрольные испытания рабочих свай могут выполняться в процессе производства работ при наличии соответствующих обоснований, а также по требованию авторского надзора или технического надзора заказчика. 3.7. Количество статических испытаний свай определяется программой, в зависимости, от геологических и гидрогеологических условий площадки, типа свай, конструктивной схемы сооружения и результатов испытаний на аналогичных смежных площадках, но не менее двух на отдельное здание или сооружение. При застройке микрорайонов или кварталов количество опытных свай по решению проектного института может быть принято на группу зданий с однотипными свайными фундаментами, возводимыми в аналогичных инженерно-геологических условиях. 3.8. Оголовки опытных и контрольных свай должны быть армированы или заключены в металлическую обойму (трубу) с заглублением последней на 30 см ниже уровня грунта и выводом над поверхностью земли на высоту 40-50 см. 3.9. Торец испытываемой сваи должен быть ровным и горизонтальным. Если это условие не выполнено, то за 5-6 дней до испытания на выровненный торец следует уложить металлическую плиту толщиной 10-20 мм на цементном растворе марки 100. 3.10. Выпуски арматурных стержней анкерных свай должны быть строго вертикальными и ровными. Длина выпуска арматурных стержней назначается в зависимости от конструкции испытательного стенда. 3.11. При проведении испытаний в зимнее время грунт в местах испытаний следует отогревать на всю глубину промерзания в радиусе 1 м + 0,5d при вертикальной нагрузке и 2 м + 0,5d при горизонтальной (d - диаметр сваи, м). 3.12. Манометры, прогибомеры и другие приборы, применяемые для измерения нагрузки и деформаций (перемещений), должны быть предварительно протарированы, а гидросистема проверена на стабильность давления. 3.13. К испытаниям свай разрешается приступить не ранее приобретения бетоном ствола проектной прочности, определяемой по результатам испытаний стандартных бетонных образцов, изготовленных при бетонировании свай, или определяемой неразрушающим методом. 3.14. Подготовка и проведение испытаний должны выполняться с соблюдением правил безопасности, установленных для соответствующих видов работ. 3.15. Статические испытания свай и опор при всех видах нагрузок выполняются в соответствии с ГОСТ 5686-78 и настоящего руководства. 3.16. По результатам статических испытаний составляется следующая документация: геологический разрез, соответствующий месту испытания 1 т программы или задания на испытание); результаты уточнения наименований и отметок кровли, прорезаемых сваями слоев грунта, а также грунта, залегающего ниже подошвы пяты; журнал испытаний каждой сваи; графики зависимости осадок или перемещений свай от нагрузки в масштабе: при испытании вдавливающей или выдергивающей нагрузкой: для нагрузки по горизонтали 1 см = 20-100 кН (2-10 тс), при максимальной нагрузке до 500 кН (50 тс) 1 см = 20 кН (2 тс), от 500 до 2000 кН (от 50 до 200 тс) 1 см = 50 кН (5 тс), более 2000 кН (200 тс) 1 см = 100 кН (10 тс); для осадки по вертикали 1 см = 1-10 мм, при максимальной осадке до 50 мм 1 см = 10 мм, от 50 до 100 мм 1 см = 5 мм, более 100 мм 1 см = 10 мм; для времени 1 см = 1 ч; при испытании горизонтальной нагрузкой 1 см = 5 кН (0,5 тс); для перемещения по вертикали 1 см = 2 мм; акт о проведении испытаний за подписями представителей заказчика, изыскательской или проектной организации, строительной организации и научно-исследовательского института, если представители последнего принимали участие в испытаниях. В акте должны быть кратко указаны вид свай, их размеры, армирование, глубина, заложения, способ устройства, характерные особенности проведения испытаний, их конечные результаты и предложения; заключение о несущей способности испытанных свай с определением предельных и расчетных (допустимых) нагрузок. Испытание свай (опор) осевыми вдавливающими нагрузками 3.17. Схему загрузочного устройства при статических испытаниях свай вертикальной вдавливающей нагрузкой следует принимать в зависимости от значения расчетной нагрузки на сваю и наличия упорных конструкций, платформ и пригрузки. 3.18. При нагрузке на сваю до 1000 кН (100 тс) испытание можно проводить либо с применением платформы и штучного груза для упора гидродомкрата, гидродомкрата упорной бачки и двух анкерных свай. Сопротивление последних выдергиванию должно быть больше ожидаемой предельной нагрузки на испытываемую сваю. 3.19. При нагрузке на сваю до 2000 кН (200 тс) и невозможности анкеровки сваями следует применять консольную загрузочную платформу, устанавливаемую на выровненную горизонтальную поверхность грунта вокруг испытываемой сваи. 3.20. При нагрузке на сваю (опору) более 2000 кН (200 тс) применяется испытательная установка рамного типа с передачей реактивных усилий на анкерные сваи, количество которых должно быть не менее четырех (рисунки 1 и 2). Рис. 1. Схема испытательной установки при кустовом расположении анкерных свай: 1 - анкерная свая; 2 - упорная балка; 3 - гидродомкрат; 4 - балка для крепления прогибомеров; 5 - испытываемая свая. Рис. 2. Схема установки при рядовом расположении анкерных свай: 1 - анкерная свая; 2 - тяжи; 3 - упорная балка; 4 - гидродомкрат; 5 - испытываемая свая 3.21 Количество анкерных свай зависит от грунтовых условий, глубины заложения и диаметра уширений и должно определяться расчетом. При этом глубина заложения анкерных свай не должна превышать длину испытываемой сваи. При необходимости недостаточное реактивное усилие анкерных свай можно повысить пригрузом испытательной установки стальными плитами, балками, блоками и др. 3.22. Арматурный каркас анкерной сваи должен заходить в уширенную пяту до ее подошвы и его расположение в плане должно соответствовать конструкции упорной системы испытательной установки. Количество и сечение арматурных стержней класса АII должна приниматься по расчету в зависимости от значения выдергивающих усилий с коэффициентом условий работы, учитывающим неравномерность распределения усилий в стержнях арматуры, равным 0,7. 3.23. Загрузочные устройства и анкерные сваи должно рассчитываться на усилия, соответствующие полуторной ожидаемой продельной нагрузке испытываемой сваи. 3.24. Нагрузка на сваю повышается ступенями. Значение ступеней нагрузок назначается в зависимости от требуемой точности испытания: при равномерной схеме нагрузок - в пределах 1/15-1/10 ожидаемого значения предельного сопротивления свай (рис. 3); при дифференцированной - от 1/5 в начале испытания до 1/15-1/10 на последующих стадиях. При значительном ожидаемом предельном сопротивлении (более 100 тс) первая ступень нагрузки может быть принята равной 0,3 Fпр. Рис. 3. График зависимости осадки сваи от нагрузки при статическом испытании вертикальной вдавливающей нагрузкой 3.25. При статических испытаниях рабочих свай нагрузка на них не должна превышать расчетную, умноженную на коэффициент 1,1. 3.26. Расчетная нагрузка, допустимая на сваю (опору) по несущей способности грунтов основания Fd, кН (тс), по результатам статических испытаний вдавливающей нагрузкой определяется по формуле (1) где Fu - нормативное значение предельного сопротивления, определяемое по результатам испытания сваи (опоры), кН (тс); vg -коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,2; для одиночной сваи (опоры) под колонну - 1,4. За предельную принимается нагрузка, соответствующая резкому изменению кривой на графике зависимости осадки от нагрузки. Если на графике не наблюдается резкого изменения кривой вплоть до критической нагрузки, то за предельную принимается нагрузка, предшествующая критической на одну ступень или меньше критической на 10 %. При этом за критическую принимается такая нагрузка, при которой происходит срыв или оседание сваи без увеличения нагрузки и достигается общая осадка сваи не менее 100 мм. Критическое напряженное состояние грунта у сваи считается также наступившим, если при нагрузке, увеличиваемой ступенями, общая осадка сваи составляет более 40 мм, а приращение осадки за последнюю ступень превышает приращение осадки за предшествующую ступень в 5 раз и более или при меньшей разнице, если осадка не затухает в течение одних суток и более. Для опор больших сечений (0,6 м и более) или свай с уширенной пятой предельную нагрузку следует ограничивать предельной осадкой, равной 80 мм для фундаментов зданий и сооружений, малочувствительных к неравномерным осадкам (дымовые трубы, водонапорные башни, элеваторы и др.) и 40-50 мм для жилых, общественных и промышленных зданий. Кроме того, осадка сваи, соответствующая расчетной нагрузке, не должна превышать 20 мм. Таким образом, при статических испытаниях опытных висячих свай нагрузка, как правило, должна доводиться до критического значения или до достижения осадок, превышающих предельно допустимые для данного сооружения, или до разрушения материала ствола сваи. 3.27. Испытания опытных свай, опертых на плотные пески или глинистые грунты твердой консистенции, могут быть прекращены при осадках менее 40 мм при условии доведения нагрузки до полуторной расчетной по материалу ствола. При таком условии расчетную нагрузку, допустимую на сваю (опору), следует принимать равной расчетной нагрузке по сопротивлению материала ствола. Испытание свай осевыми выдергивающими нагрузками 3.28. Испытание свай на выдергивающую нагрузку производится с помощью одной упорной балки, гидравлического домкрата с манометром, двух поперечных опорных балок, упорной плиты и тягового приспособления с тяжами (рис. 4). Минимальное расстояние между осями опорных балок следует принимать равным 5-6 d или 3-4 D (для свай с уширением), но не менее 4 м. Опирание упорной балки также возможно на шпальные клетки или дощатые подкладки по головам двух анкерных свай. Рис. 4. Схема установки для испытания свай на действие вертикальной выдергивающей нагрузки: 1 - испытываемая свая; 2 - нижняя плита анкера; 3 - упорная плита; 4 - гидродомкрат; 5 - тяжи 3.29. В зависимости от назначения рабочих свай и особенностей действующих выдергивающих нагрузок могут быть следующие виды испытаний: ступенчато-возрастающей нагрузкой с выдержкой каждой ступени до условной стабилизации; пульсирующей нагрузкой, возрастающей ступенями, причем в пределах каждой ступени производится нагрузка и полная разгрузка без выдержки до тех пор, пока не наступит условная стабилизация перемещений, которая считается наступившей, если в течение трех очередных циклов действия пульсирующей нагрузки перемещение возрастает не более, чем на 0,1 мм; непрерывно возрастающей выдергивавшей нагрузкой, причем перемещение измеряется от каждой ступени нагрузки без выдержки во времени до его условий стабилизации. 3.30. Расчетная выдергивающая нагрузка, допустимая на сваю (опору) Fd,b, кН (тс) по результатам статических испытаний, определяется по формуле (2) где vc,b - коэффициент условий работы, принимаемый равным при глубине заложения менее 4 м - 0,6, при глубине 4 м и более - 0,8; Fu,b - предельная выдергивающая нагрузка на сваю, определяемая по графику статического испытания, и соответствующая нагрузке, предшествующей на одну ступень критической, при которой подъем сваи начинает непрерывно возрастать без увеличения нагрузки, причем подъем сваи должен, быть не менее 50 мм для свай без уширений и не менее 25 мм - для свай с уширенной пятой, кН (тс); vq - коэффициент надежности, равный 1,2. Испытание свай горизонтальными нагрузками Рис. 5. Схема испытания на горизонтальную нагрузку одной сваи: 1 - испытываемая свая; 2 -гидродомкрат; 3 - распорная балка; 4 - опора; 5 - насосная станция; 6 - манометр 3.31. Схема загружения при статических испытаниях горизонтальной нагрузкой принимается в зависимости от вида испытаний и наличия неподатливых опор вблизи испытываемой сваи (рисунки 5-8). Рис. 6. Схема испытания на горизонтальную нагрузку двух свай: 1 - испытываемая свая; 2 - гидродомкрат; 3 - распорная балка; 4 - насосная станция; 5 - манометр Рис. 7. Схема комбинированного испытания на горизонтальную нагрузку одной сваи: 1 - ранее испытанная свая; 2 - упорная балка; 3 - распорная балка; 4 - гидродомкрат; 5 - испытываемая свая; 6 - насосная станция Рис. 8. Схема испытания на горизонтальную нагрузку одновременно четырех свай: 1 - испытываемая свая; 2 -гидродомкрат; 3 - распорная балка; 4 - насосная станция 3.32. Несущая способность распорной балки должна соответствовать максимальной испытательной нагрузке и рассчитываться на полуторную нагрузку сваи на изгиб по сопротивление материала ствола. 3.33. При испытании свай до заданного значения горизонтального перемещения и отсутствии вблизи Них неподатливых жестких опор загрузочное устройство (домкрат и упорная балка на, катках) располагается между двумя сваями (рисунки 6 и 8). Расстояние между осями испытываемых свай с уширенной пятой должно быть не менее 2D (D - диаметр уширения). 3.34. При испытании сваи до критической нагрузки и отсутствии вблизи нее жесткой неподатливой опоры следует применять загрузочное устройство, состоящее из гидродомкрата, распорной балки и упорной балки, опирающейся на две сваи (рис. 7). 3.35. В зависимости от назначения сваи и характера действующих на нее эксплуатационных нагрузок назначаются следующие виды испытаний: ступенчато-возрастающей нагрузкой с выдержкой каждой ступени до условной стабилизации перемещений и полной разгрузкой после завершения загружения (рис. 9,а); ступенчато-возрастающей нагрузкой с частичкой разгрузкой на каждой ступени после условной стабилизации перемещений и полной разгрузкой после завершения загружения (рис. 9,б); ступенчато-возрастающей нагрузкой с полной разгрузкой на каждой ступени после условной стабилизации перемещений (рис. 9,в). 3.37. Расчетная горизонтальная нагрузка, допустимая на сваю (опору) Fd,г кН (тс), По результатам статических испытаний определяется по формуле , (3) где Fu,г - предельное сопротивление сваи, определяемое по графику горизонтального перемещения от нагрузки и принимаемое равным нагрузке, предшествующей на одну ступень критической, при которой перемещение непрерывно возрастает без увеличения нагрузки; vq -коэффициент надежности, равный 1,2. При контрольных испытаниях рабочих свай, испытываемых до заданного в проекте значения перемещения, за предельное сопротивление Fu,nг принимается нагрузка, соответствующая на графике заданному значению перемещения, а при отсутствии ограничения - перемещению, равному 10 мм. Особенности испытаний свай в просадочных грунтах 3.38. В случаях возможного аварийного замачивания просадочной толщи (для зданий и сооружений, оборудованных водопроводом и канализацией, промышленных цехов с мокрым технологическим процессом) либо при возможном в период эксплуатации зданий и сооружений повышения уровня грунтовых вод испытание свай (опор) статической нагрузкой должно проводиться с предварительным замачиванием всей просадочной толщи грунтов с сохранением водонасыщенного состояния просадочного грунта в процессе испытаний. Статические испытания с замачиванием основания следует проводить на площадках, расположенных за пределами пятна проектируемого здания или сооружения, но в аналогичных грунтовых условиях. 3.39. При наличии близко расположенных эксплуатируемых зданий замачивание производится через дренажную траншею глубиной не менее 1 м, устраиваемую от испытываемой сваи или куста свай на расстоянии 1 м, и дренажные скважины (рис. 10). При испытании вертикальной нагрузкой траншея заполняется слоем щебня толщиной 10-12 см, а при горизонтальной нагрузке - на всю глубину. Степень водонасыщения просадочного грунта в процессе испытаний на расстоянии не менее 2 м от боковой поверхности ствола и по всей глубине просадочной толщи должна быть Sr ≥ 0,8. 3.41. На незастроенных территориях микрорайонов или промышленных комплексов статические испытания свай в грунтовых условиях II типа по просадочности при возможности обводнения территории в процессе строительства и дальнейшей эксплуатации зданий и сооружений должны проводиться с замачиванием через котлован размером в плане не менее 20×20 м, глубиной 0,8-1 м и до полного проявления просадочных свойств грунтов от собственного веса. 3.42. Комплексные испытания с определением негативного (отрицательного) сопротивления грунта по боковой поверхности свай (опор) должны выполняться по специальной программе, составляемой проектным институтом с привлечением специализированной научно-исследовательской организации. 3.43. В процессе замачивания основания и испытания свай в просадочных грунтах следует проводить наблюдения путем нивелирования за возможными перемещениями (осадками) глубинных марок, анкерных устройств и опор реперной системы с закрепленными по ней прогибомерами. Результаты наблюдений должны учитываться при определении осадки или перемещения сваи на каждой ступени нагрузки. 3.44. Результаты комплексных испытаний решением проектного Института могут быть распространены на несколько зданий или сооружений, расположенных в пределах одного участка с аналогичными грунтовыми условиями. 3.45. В грунтовых условиях I типа по просадочности в тех случаях, когда толщина просадочного слоя невелика (3-5 м) и нижний конец свай находится ниже уровня грунтовых лед (УГВ), допускается не проводить статических испытаний свай с локальным замачиванием грунта. При этом сопротивление грунта в полости опирания пяты определяется путем статического испытания сваи с освобожденной боковой поверхностью в пределах просадочной толщи (скважина бурится с обсадной трубой, а бетонирование ствола сваи выполняется в другой трубе меньшего диаметра). Сопротивление по боковой поверхности ствола в замоченном грунте определяется по результатам испытания сван с локальным замачиванием в аналогичных грунтовых условиях. 3.46. В грунтовых условиях II типа по просадочности в тех случаях, когда низший конец сваи находится ниже УГВ, а разница между толщиной просадочного слоя hпр и длиной участка ствола сваи, на котором учитывается негативное трение hsl невелика (не более 3 м), допускается не проводить статического испытания сваи с локальным замачиванием грунта. При этом сопротивление грунта по нижнему участку сваи (ниже hпр) определяется как разность между сопротивлением основания под пятой вдавливающей нагрузке, определяемой без замачивания, и сопротивлением основания сваи длиной, равной hпр, выдергивающей нагрузке такие без замачивания. Сопротивление по боковой поверхности в замоченном грунте в пределах h - hsl определяется расчетом по результатам испытаний с локальным замачиванием в аналогичных грунтовых условиях. 3.47. Расчетная нагрузка Fd,II, кН (тс), допустимая на сваю (опору), в грунтовых условиях II типа по просадочности с учетом возможного развития негативного трения грунта по результатам статических испытаний с замачиванием (см. п. 3.38) следует определять по формуле (4) где Fu,II - нормативное значение предельного сопротивления, равное предельной нагрузке на сваю (опору), по результатам испытаний с замачиванием, кН (тс); u - периметр ствола в пределах слоев грунта, проседающих под действием собственной массы при замачивании, м; hsl - расчетная глубина, до которой производится суммирование сил бокового сопротивления проседающих слоев грунта, м; fi - расчетное сопротивление i -го слоя просадочного грунта в замоченном состоянии по боковой поверхности ствола, определяемое по результатам статических испытаний выдергивающей нагрузкой, кПа (тс/м2); hi - толщина i-го слоя просадочного грунта, оседающего при замачивании, м; vg - коэффициент надежности, равный 1,2. 4. ОСНОВНЫЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ 4.1. Рабочие чертежи свайных фундаментов из буронабивных свай и одиночных опор-колонн разрабатываются на основе результатов инженерно-геологических изысканий и исследований грунтов строительной площадки с учетом опыта строительства и данных испытаний свай статической нагрузкой ряда других объектов с аналогичными условиями. 4.2. Проект фундаментов из буронабивных свай должен содержать следующие элементы*/: план фундаментов и вертикальные разрезы с указанием необходимых марок, размеров и отметок; рабочие чертежи конструкций всех типов свай, опор и ростверков с указанием расчетной схемы нагрузок на каждый тип фундаментов, приведенных к центру тяжести куста свай в плане на отметке подошвы ростверков в виде суммарных значений вертикального усилия N, кН (тс), изгибающего момента М, кН·м (тс·М), и горизонтального усилия Н, кН (тс), действующих во всех направлениях; расход и требования к материалам ростверков, стволов свай и уширенных пят, а также потребность в стальных трубах с учетом из оборачиваемости; количество и тип сборных элементов и основные объемы работ; проект организации строительства, в состав которого включается генеральный план объекта или комплекса объектов; проект производства работ **/, в котором должны быть технологические карты со схемами устройства свай или опор, ведомостями потребного оборудования, механизмов и приспособлений, последовательностью рабочих процессов и продолжительностью их выполнения, численностью и квалификационным составом бригад; потребность в извлекаемых стальных обсадных трубах; решения по выполнению мероприятий подготовительного периода; указания по требованиям безопасности при работе на каждом этапе; ведомости объемов работ и материалов; схемы пооперационного контроля качества работ; графики организации строительства свайных фундаментов комплекса сооружений или зданий квартальной застройки. _________________ */ Перечисленные ниже элементы проекта фундаментов можно совмещать. **/ Проект производства работ выполняется производственной организацией. по результатам инженерно-геологических изысканий на строительной площадке выбирается опорный пласт и назначаются отметки опирания пяты свай на грунт, а также глубины бурения (или продавливания) скважин или забивки трубчатых оболочек в соответствии с п. 4.7 настоящего руководства; выбирается вид свай и ориентировочно назначается высота ростверков; назначается параметры свай или опор согласно пп. 4.4-4.7 и определяется их несущая способность в соответствии с пп. 5.1-5.14; определяются усилия, действующие на сваи, необходимое количество свай, производится их размещение в плане, рассчитываются и конструируются ростверки. На общем плане расположения свай (опор) указываются их номера; для камуфлетных свай определяется масса зарядов ВВ и производятся все необходимые технологические расчеты согласно пп. 8.137-8.147 и пп. 8.150-8.153; проверяется устойчивость отдельных свай и фундаментов в целом, расположенных на откосах или подвергающихся горизонтальным усилиям; определяются конечные осадки оснований одиночных свай и свайных кустов, опирающихся на сжимаемые породы, согласно пп. 6.2-6.6; составляется расчетно-пояснительная записка с технико-экономическим обоснованием выбора конструкций фундаментов и технологии работ */; ________________ */ Расчетно-пояснительная записка с технико-экономическим обоснованием выбора конструкций и технологии работ (заказчику не передается, хранится в архиве проектной организации), 4.4. Буронабивные сваи и опоры могут применяться без уширений, с уширенной пятой или с корневидным основанием. Наличие и размер уширенных пят, а также корневидных конструкций определяется в зависимости от значения нагрузок и грунтовых условий. При этом следует исходить из целесообразности получения равенства расчетных нагрузок на сваю по сопротивлению материала ствола и грунта основания. 4.5. Диаметр ствола сваи назначается из условия обеспечения необходимой прочности, но не менее 400 мм при длине свай до 10 м, 500 мм - до 15 м, 600 мм и более - до 30 м. 4.6. Отношение диаметра пяты D к диаметру ствола d обычно удовлетворяет условию Диаметры уширений, разбуриваемых механическими расширителями, рекомендуется назначать в пределах 1200-1800 мм с градацией через 200 мм; образуемых энергией взрыва (камуфлетных) - в пределах 800-2000 мм с градацией через 100 мм; получаемых втрамбованием жесткой бетонной смеси (типа Франки) в пределах 800-1200 мм с учетом возможности отжатия грунта за пределы периметра скважины до 200 мм. 4.7. Нижний конец свай без уширений необходимо заглублять в выбранный опорный пласт не менее, чем на 1 м, а с уширениями в основании - в связные грунты не менее, чем на 2 м, или один диаметр уширенной пяты, в крупнообломочные и песчаные грунты не менее, чем на 0,3 м, считая от кровли выбранного пласта до подошвы уширения, разбуриваемого расширителем, и до центра камуфлетной пяты. При наличии слоя погребенного торфа нижний конец свай (опор) должен быть заглублен не менее, чем на 2 м ниже подошвы этого слоя. 4.8. Выбор опорного пласта следует производить с учетом возможных изменений гидрогеологических условий в процессе эксплуатации зданий и сооружений. 4.9. Длина сваи в грунте должна быть не менее 3 м, включая уширение и подпятник, от поверхности земли или подошвы ростверка. 4.10. Опирание нижних концов свай (пят) в слабых грунтах (торф, рыхлые пески, разнородные насыпные пылевато-глинистые грунты с показателем текучести в водонасыщенном состоянии IL > 0,5, просадочные I типа с показателем текучести в водонасыщенном состоянии IL > 0,4 и просадочные II типа) не допускается. 4.11. Применение буронабивных свай в фундаментах зданий и сооружений, возводимых в районах залегания просадочных грунтов II типа, при возможности отмачивания допускается только при условии полной прорезки присадочной толщи. Если по прогнозу подъем уровня грунтовых вод невозможен, а при возможности случайного замачивания грунта в проекте предусматриваются водозащитные и конструктивные мероприятия, обеспечивающие прочность и устойчивость сооружений, то в таких случаях допустима частичная прорезка просадочных грунтов. 4.12. Армировать сваю следует в зависимости от вида и размера нагрузок. При действии только вертикальных вдавливающих нагрузок, когда несущая способность ствола обеспечивается одним бетоном и по расчету армирование ствола не требуется, следует армировать только головную часть ствола конструктивной постановкой в свежеуложенный бетон отдельных стержней диаметром 14-20 мм, длиной 2000-2500 мм в количестве 4-12 шт. без хомутов или спирали. Выпуски для связи с ростверком необходимо предусматривать в пределах 400-600 мм (нижний предел для стволов диаметром 400 мм, верхний - диаметром 800 мм и более). При действии на сваю горизонтальных нагрузок и изгибающих моментов армирование ствола следует назначать по расчету (см. пп. 5.4, 6.6 и 7.9). 4.13. Диаметр арматурного каркаса должен быть на 100-120 мм меньше диаметра буровой скважины. Каркас должен иметь достаточную жесткость, обеспечивающую его геометрическую неизменяемость при транспортировании и установке в скважину. Жесткость каркаса увеличивается приваркой хомутов большего диаметра (10-16 мм), спаренных хомутов или колец из полосовой стали толщиной 5-6 мм, шириной 50-60 мм с шагом 3-4 м. Защитный слой бетона в свае обеспечивается приваркой скоб-полозьев к четырем продольным стержням каркаса по диаметрально противоположным сторонам. Расстояние между скобами по длине стержня должно быть не более 4 м. 4.14. Свайные фундаменты следует проектировать с минимальным количеством типоразмеров свай на одной строительной площадке. Рекомендуется назначать не более трех типов свай, отличающихся по длине, а также диаметрам ствола и уширенных пят. 4.15. При устройстве буронабивных свай в котлованах или траншеях с разными отметками дна условия выполнения должны быть оговорены в рабочих чертежах свайных фундаментов и решены в проекте производства работ. 4.16. В одном кусте подошва всех свай должна располагаться на одной отметке. Минимальное расстояние между осями свай и опор с уширенной пятой: для первой группы: по прочности материала ствола свай (опор) и свайных ростверков; по несущей способности грунта основания; для второй группы; по осадкам оснований свай и свайных фундаментов от вертикальных нагрузок; по перемещениям свай от действия горизонтальных нагрузок и моментов; по образованию или раскрытию трещин в элементах железобетонных конструкций свайных фундаментов. 4.21. Свайные фундаменты в целом, сваи и опоры, рассчитываемые по предельным состояниям, должны удовлетворять условиям , (7) S ≤ Sпр, (8) где N - расчетная нагрузка, передаваемая на одну сваю (опору) или свайный фундамент в целом (либо его основание), определяемая при проектировании здания или сооружения, кН (тс); Fd - несущая способность одиночной сван в составе фундамента по сопротивлению грунта основания, кН (тс); vg - коэффициент надежности; S - деформация (осадка или перемещение) фундамента, определяемая расчетом в соответствии с разд. 6 настоящего руководства и приложениями 1, 3 и 4 СНиП 2.02.03-85 "Свайные фундаменты"; Sпр - предельные деформации оснований (осадок или перемещений) фундамента, устанавливаемые в задании на проектирование, а при отсутствии ее в задании принимается по предельно допустимым деформациям, приведенным в СНиП 2.02.01-83 "Основания зданий и сооружений". 4.22. Горизонтальную нагрузку на отметке подошвы ростверка разрешается принимать равномерно распределенной на все сваи фундамент как при шарнирном опираний, так и жестком. 4.23. Железобетонные и бетонные сваи (опоры) следует проектировать из тяжелого бетона. Класс бетона следует назначать согласно требованиям СНиП 2.02.03-85 "Свайные фундаменты". При этом во всех случаях проектная марка бетона для буронабивных свай и ростверков должна быть не ниже B10 (M 150), железобетонных свай заводского изготовления не ниже B15 (М 200), а для предварительно напряженных железобетонных свай-стоек и оболочек не ниже В22.5 (М 300). 4.24. При наличии агрессивных грунтовых вод или возможности попадания в грунт агрессивных производственных вод следует руководствоваться СНиП 2.03.11-85 "Защита строительных конструкций от коррозии" и Инструкцией по защите железобетонных конструкций от коррозии (СН 262-67). 5. РАСЧЕТ СВАЙ И ОПОР ПО ПРЕДЕЛЬНОМУ СОСТОЯНИЮ ПЕРВОЙ ГРУППЫ (ПРОЧНОСТИ) 5.1. Несущую способность буронабивных свай следует принимать по наименьшему из двух значений, полученных при расчете: по сопротивлению материалов ствола в соответствии с пп. 5.2-5.4; по сопротивлению грунта основания сваи в соответствии с пп. 5.5-5.14. При наличии данных статических испытаний несущая способность свай принимается непосредственно по их результатам. где φ - коэффициент продольного изгиба, учитываемый только в пределах свободной длины ствола - от низа высокого ростверка до поверхности плотного грунта, принимаемый по табл. 1. При расположении ствола сваи в слабых грунтах (текучих глинистых грунтах, илах, торфе или воде) за свободную длину ствола следует принимать расстояние от низа ростверка до подошвы слабого слоя; vδ1 - коэффициент условий работы, учитывающий бетонирование в вертикальном положении, принимаемый равным 0,85; vδ2 - коэффициент условий работы, учитывающий бетонирование подводным способом (методом ВПТ), принимаемый равным 0,7. При бетонировании сухих скважин, а также трубчатых полостей, свободных от воды, vδ2 принимается равным 1,0; vδ3 - коэффициент, учитывающий сроки твердения бетона, принимаемый по табл. 2; Rδ -расчетное сопротивление тяжелого бетона для предельных сопротивлений первой группы на осевое сжатие (призменная прочность), МПа; Аδ - наименьшая площадь поперечного сечения ствола, см2, Ra,c - расчетное сопротивление арматуры сжатию для предельных состояний первой группы, МПа; Aа - площадь поперечного сечения арматуры, см2. Примечание. Расчетную длину сваи lo определяют в зависимости от свободной длины l; при защемлении обоих концов сваи lo = 0,5l; при защемлении одного конца и шарнирном опирании другого lo = 0,7l; при шарнирно-неподвижном закреплении обоих концов lo = l; при защемлении одного конца и свободном другом конце (голова сваи) lo = 2l. Таблица 2. 5.3. Расчетную нагрузку, допустимую на сваю, работающую на осевую выдергивающую нагрузку, по материалу ствола - арматурной стали Fs,b кH, следует определять по формуле Fs,b = 0,1 γsRsAa, где γs - коэффициент условий работы, учитывающий неравномерность натяжения рабочих стержней арматуры, принимаемый равным 0,7; Rs - расчетное сопротивление арматуры растяжению для предельных состояний первой группы, МПа; Аа - площадь поперечного сечения арматуры, см2. 5.4. Расчет стволов свай и опор под колонны зданий по предельным состояниям первой и второй групп (по деформациям, образованию трещин, их раскрытию и переменной жесткости) рекомендуется выполнит в соответствии со СНиП 2.03.01-84 "Бетонные и железобетонные конструкции", разделом 6 Рекомендаций по комплексным мерам защиты зданий и сооружений (К,: НИИСП Госстроя УССР, 1989), а также настоящим руководством. для упрощения расчетов процент армирования стволов допускается определять по приложению 3 настоящего руководства. 5.5. Длину арматурных каркасов в грунте при наличии небольшой горизонтальной силы, вызывающей горизонтальное перемещение головы свай Δг ≤ 10 мм, рекомендуется принимать равной: Расчет нагрузки на сваю по сопротивлению грунта основания 5.6. Расчетная нагрузка, допустимая на буронабивную сваю без уширения и с уширенной пятой, а также на опору с корневидным основанием или сваю-оболочку, погружаемую с открытым нижним концом, выемкой грунта и бетонным ядром, работающую на осевую вдавливающую нагрузку Fd,r, кН (тс), должна определяться как сумма расчетных сопротивлений грунта в плоскости нижнего конца ствола или подошвы уширенной пяты и по боковой поверхности по формуле (11) где Fd - то же значение, что в формуле (7), кН (тс); vg - коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,4, для одиночной сваи (опоры) под колонну vg = 1,6; vCR - коэффициент условий работы, зависящий от размеров пяты и вида основания, определяемый по табл. 3; R - расчетное (предельное) сопротивление грунта под нижним концом ствола сваи (опоры) без уширения и с уширенной пятой, кПа (тс/м2), принимаемое по табл. 4, для буровых опор с корневидным основанием и буроопускных свай с уплотненным основанием - по табл. 5; А - площадь опирания на грунт (проекция наибольшего поперечного сечения ствола или уширенной пяты на горизонтальную плоскость, для опор корневидным основанием площадь поперечного сечения нижнего конца ствола), м2; u - периметр поперечного сечения ствола, м; vcf - коэффициент, зависящий от способов образования скважин и ствола сваи (опоры), принимаемый по табл. 6; fi - расчетное (предельное) сопротивление по боковой поверхности ствола, кПа (тс/м2), определяемое по табл. 7; hi - толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью ствола, м; Nd - расчетная нагрузка, предаваемая на одну сваю (опору) от расчетных нагрузок, действующих на фундамент при наиболее не выгодном их сочетании с учетом собственной массы сваи (опоры), кН (тс). Таблица 3. Значение коэффициентов условий работы vCR, зависящих от размеров пяты и способа подготовки основания 5.8. Расчетная нагрузка, допустимая на армированную буронабивную сваю с уширенной пятой по грунту, работающую на осевую выдергивающую нагрузку, Fd,в, кН (тс), (14) где γg, Rcr, R, u, γcf, fi, hi - обозначения те же, что в формуле (11), γCB - коэффициент условий работы для уширений, заглубленных в грунт не менее 5 м при глинистых грунтах и 6 м при песчаных грунтах (от планировочной отметки до центра уширенной пяты), принимаемый равным: для нагрузок, возрастающих ступенями γCB =0,8; для нагрузок пульсирующих и знакопеременных; в глинах и суглинках с IL ≤ 0,5 γCB = 0,7; в глинах и суглинках при 0,5<IL≤0,75, песках маловлажных и супесях при IL<0 γCB = 0,6; в глинах и суглинках при 0,75<IL≤I, в песках влажных и супесях при 0≤IL≤I γCB = 0,5; глинах, суглинках и супесях при IL>I и песках водонасыщенных γCB =0,4; Ав - площадь передачи давления на вышележащий пласт грунта (площадь проекции уширенной пяты на горизонтальную плоскость за вычетом площади поперечного сечения ствола, примыкающего к пяте), м2; G - масса сваи (собственный вес), в водонасыщенных грунтах принимается с учетом взвешивающего действия воды, кН (тс). 5.9. Диаметр уширенной пяты D, м определяется исходя из условия равенства несущей способности сваи по материалу ствола и грунту Fδ,ств = Fd,r для висячей сваи из формул (9) и (11) (15) Условия определения расчетных нагрузок, допустимых на сваи (опоры), прорезающие просадочные грунты 5.10. Основания, сложенные просадочными грунтами, должны проектироваться в соответствии с указаниями раздела 8 СНиП 2.02.03-85 "Свайные фундаменты" и требованиями настоящего руководства. 5.11. Расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности ствола fi в пределах просадочной толщи, которая может быть подвержена замачиванию, следует определять с учетом ее полного водонасыщения. 5.12. Если возможно замачивание грунта II типа по просадочности только сверху, то негативное сопротивление (трение и сцепление) грунта Fн.с, кН (тс), для одиночных свай и опор-колонн следует учитывать по формуле где u, hII, fi, hi - обозначения те же, что в формуле (4). При отсутствии результатов испытаний свай выдергивающей нагрузкой fi принимается по таблицам 6 и 7 для грунтов в замоченном состоянии. 5.13. Если просадочные грунты II типа могут быть подвержены обводнению снизу (подъем грунтовых вод, сезонные подтопления и др.), то fi в пределах просадочной толщи должно приниматься по таблицам 6 и 7 для грунтов в естественном состоянии (до замачивания) со знаком минус или по результатам комплексных испытаний в соответствии с п. 3.42. 5.14. В грунтовых условиях II типа по просадочности проверка прочности свай (опор) по материалу ствола, установленную по п. 5.2, должна производиться на нагрузки с учетом действия негативных сил сопротивления грунта. 6. РАСЧЕТ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ И ИХ ОСНОВАНИЙ ПО ПРЕДЕЛЬНОМУ СОСТОЯНИЮ ВТОРОЙ ГРУППЫ (ДЕФОРМАЦИИ) 6.1. Расчет отдельно стоящих свай-стоек, а также свайных фундаментов, состоящих из свай-стоек, по деформации выполнять не требуется. 6.2. Расчет осадок свайных фундаментов (кустов или полей) из висячих свай следует производит- как для условного фундамента на естественном основании в соответствии со СНиП 3.02.01-83 "Основания и фундаменты". Границы условного фундамента определяются по схемам, представленным на рис. II, а, б, в: снизу - плоскостью АБ, проходящей в уровне опирания нижних концов свай или уширенных пят на грунт естественной структуры; с боков - вертикальными плоскостями АВ и ВГ, состоящими от наружных граней свай крайних рядов на расстоянии , а при наличии наклонных свай - проходящими через нижние концы этих свай; сверху - поверхностью планировки грунта ВГ. Здесь φсрн - средневзвешенное значение нормативного угла внутреннего трения грунта, (18) где φ1н, φ2н, φnн - нормативные значения углов внутреннего трения для отдельных пройденных сваями слоев грунта толщиной соответственно l1, l2,… ln; l - глубина погружения свай в грунт, считая от подошвы ростверка. Полученные по расчету осадки свайных фундаментов не должны превышать предельно допустимых значений согласно условию (8). 6.3. Расчет осадок отдельно стоящих свай, опор или свай-оболочек без уширений следует выполнять как для условного столбчатого фундамента с круглой подошвой по схеме, представленной на рис. 12, а. 6.4. Расчет осадок свайных фундаментов, в которых круговые площадки в основании не накладываются, следует выполнить с учетом влияния нагрузок от соседних свай (опор) в пределах круга с радиусом, равным 6 d для свай без уширений и 3D -с уширенной пятой. 6.5. Расчет свай (опор) и свай-оболочек на совместное действие вертикальных и горизонтальных нагрузок и моментов следует выполнять в соответствии с требованиями, изложенными в приложении I к СНиП 2.02.03-85 "Свайные фундаменты". 6.6. Изгибающие моменты М, кН·м (тс·м), от действия горизонтальной силы на сваю, защемленную в ростверке, допускается определять по упрощенной формуле 7.3. Подошва ростверка может располагаться ниже поверхности земли (низкий ростверк) и выше (высокий свайный рострерк). 7.4. После размещения свай в плане и конструирования ростверка для фундаментов с вертикальными сваями уточняется расчетная нагрузка на каждую сваю N, кН (тс), по формуле (20) где Nd, Мx, Мy - соответственно расчетная сжимающая сила (равнодействующая вертикальных сил), кН (тс), и расчетные изгибающие моменты относительно главных центральных осей x и y в плоскости подошвы ростверка, кН·м (тем); n - количество свай в свайном фундаменте; X, Y - расстояния от главных осей свайного фундамента в плане до оси сваи, для которой вычисляется нормальная нагрузка, м; Хi, Yi - расстояния от главных осей до оси каждой сваи, м; Fd - наименьшее значение расчетной нагрузки сдай по материалу ствола или по грунту основания, кН (тс). 7.6. Высота ростверка определяется по расчету и должна быть не менее 400 мм. 7.7. Головы буронабивных свай должны заделываться в ростверке по длине: в свайном фундаменте, работающем только на вертикальные сжимающие нагрузки при монолитных ростверкам - на 50-100 мм, а выпуски арматуры для связи с ростверками должны быть не менее 250 мм; 7.9. Расчет верхних уширений стволов буронабивных свай-(опор), сопряжений с колонной, ростверков и безростверковых свайных фундаментов следует выполнять в соответствии со СНиП 2.03.01-84 "Бетонные и железобетонные конструкции", а также приложениями 9-12 Руководства по проектировании свайных фундаментов, дополняющего СНиП 2.02.03-85 "Свайные фундаменты". 8.16. Продолжительность перемешивания бетонной смеси в зимних условиях должна быть увеличена по сравнению с нормами летнего времени не менее, чем на 25 %. При применении подогретой воды одновременно с началом подачи ее в смеситель загружают крупный заполнитель, а после заливки половины требуемого количества воды и нескольких оборотов барабана (чаши) смесителя подают песок и цемент. Бетонная смесь в зимних условиях транспортируется с принятием мер, замедляющих процесс ее остывания в пути и при перегрузках, для чего кузова бетоновозов и бадьи должны быть утеплены и перед началом работ прогреты; при больших морозах, ветре и снегопадах бетонную смесь следует укрывать, а для доставки на расстояния свыше 3 км - применять транспортируемые средства с искусственным подогревом кузова. Предельная продолжительность транспортирования устанавливается строительной лабораторией. 8.17. Температура бетонной смеси, доставляемой в зимнее время на площадку, должна контролироваться с помощью технического термометра. 8.18. Качество применяемой бетонной смеси на площадке проверяется отбором контрольных кубиков непосредственно из верхней части ствола сваи после подъема бетонолитной трубы удаления кондуктора и формования оголовка. 8.19. Контрольные бетонные кубики изготовляются и хранятся в условиях, аналогичных условиям, в которых происходит бетонирование свай. Контрольные бетонные кубики отбираются в количестве 3 шт. с каждых 50-100 м3 уложенного бетона, но не меньше, чем в каждой двадцатой сваи. При устройстве опытных свай контрольные кубики отбираются в количестве 3 шт. с каждой сваи и хранятся в шурфе рядом со сваей. Бетонирование методом вертикально перемещаемой трубы /ВПТ/ 8.83. Уширенную пяту и ствол сваи рекомендуется бетонировать по методу ВПТ. Арматурный каркас следует устанавливать перед бетонированием. 8.84. Бетонолитные стальные трубы с наружным диаметром 273-350 мм могут применяться цельные и собранные из отдельных секций. Цельные трубы разрешается применять как исключение при глубине скважин до 10 м и расходе бетонной смеси до 4 м3 на одну сваю. При применении труб, собранных из отдельных секций, должна быть обеспечена герметичность всех стыков. 8.85. Бетонолитную трубу следует снабдить вверху жестким металлическим бункером. К бункеру прикрепляется площадка с ограждением и лестницей. Бункер для загрузки бетонной смеси изготовляется из листовой стали толщиной 3-5 мм с металлической обвязкой из уголковой стали. а - вид сбоку; б - вид с торца; в - план; 1 - запор; 2 - стенки (дверка): 3 - шарнирная петля; 4 - трубчатый кондуктор; 5 -диафрагма; 6 - отверстия с закладными шкворнями; 7 - строповочная петля; 8 - каретка; 9 - днище; 10 - люк с задвижкой Уровень бетонной смеси в скважине и заглубление трубы проверяются с помощью стандартного уровнемера или лота, опускаемого в зазор между стенкой скважины и трубой. В зависимости от результатов измерений устанавливается предельно возможная высота подъема трубы. 8.93. Интенсивность укладки бетонной смеси должна быть не менее 1 м3/ч в летних и 5 м3/ч в зимних условиях, но не менее 4 м ствола в 1 ч. Перерывы в бетонировании не должны превышать 1 ч. 8.94. Бетонирование следует немедленно прекращать в случае прорыва глинистого раствора или воды в трубу /при неосторожном ее подъеме или недостаточном заглублении/. Об этом свидетельствует падение уровня глинистого раствора или воды в скважине. После аварийного перерыва с удалением бетонолитной трубы допускается возобновление бетонирования только при условии обсадки скважины трубой диаметром, равным диаметру скважины, с заглублением ее конца в свежеуложенный бетонный столб на 2-3 м и удалением изнутри трубы глинистого раствора, шлама и слабого бетона толщиной слоя не менее 0,5 м при помощи желонки. Указанные работы должны выполняться до начала твердения бетона. Оставляемая в грунте труба при отсутствии в ней воды заполняется бетонной смесью класса B15 /М200/ пластичной консистенции свободным сбрасыванием через воронку с патрубком, установленную по центру сваи /высота падения смеси в трубе не ограничивается/. 8.95. Свая признается дефектной, если при ее бетонировании бетонная смесь из бетонолитной трубы упущена, а затем бетонирование продолжено без удаления шлама. Пониженная несущая способность такой сваи должна быть компенсирована устройством дополнительной сваи. 8.96. При бетонировании сваи методом ВПТ особое внимание должно быть уделено обеспечению интенсивности и непрерывности подачи бетонной смеси. При этом к концу бетонирования глинистый раствор и загрязненная бетонная смесь должна быть полностью вытеснены из скважины. Признаком качественного завершения бетонирования является выход на поверхность земли незагрязненного бетона "шапкой" /после удаления трубы/ с наличием в нем щебня или гравия такой же крупности, какая была в примененной бетонной смеси. 8.97. Если по производственным условиям буронабивные сваи устраиваются с отметки земли или дна котлована, превышающей проектную отметку подошвы ростверка, и головы свай не формуются в опалубке, (см. рис. 16), то после их отрывки верхний расслоившийся слабый слой бетона должен быть срублен до обнаружения в сколах бетона щебня, но не менее чем на 30 см. 8.98. В процессе бетонирования свай надлежит контролировать: качество и температуру /зимой/ бетонной смеси; интенсивность укладки смеси; уровень бетонной смеси в трубе; размер заглубления трубы в бетонную смесь; объем бетона, уложенного в скважину, поскольку сопоставление фактически уложенного объема с предусмотренным по проекту характеризует размеры свай и является наряду с другими способами также средством контроля качества работ. 8.99. Журнал устройства каждой сваи заполняется бригадиром или мастером по форме, приведенной в приложении 5. Сводная ведомость буронабивных свай по всему объекту или по отдельным захваткам составляется по форме, приведенной в приложении 5. Устройство свай /опор/ с применением трубчатых оболочек 8.100. Буронабивные сваи /опоры/ с применением оставляемых в грунте трубчатых стальных или железобетонных оболочек устраивают на местности, покрытой водой, или вблизи существующих зданий при наличии в прорезаемых напластованиях весьма неустойчивых водонасыщенных или сыпучих слоев грунта, когда сохранность скважин и основания под фундаментами зданий в процессе бурения и бетонирования под глинистым раствором не гарантируется (рис. 26). Рис. 26. Технологическая схема устройства трубобетонных свай с уширенной пятой: I - установка кондуктора диаметром 920 мм, длиной 3,0 м и бурение скважины ковшовым буром диаметром 880 мм до отметки грунтовой воды; II- установка и погружение в грунт первой секции трубы диаметром 820 мм вибропогружателем ВП-30, съемка вибропогружателя, постановка второй секции трубы со сваркой стыка и дополнительное погружение трубы в грунт до проектной отметки; III - съемка вибропогружателя и бурение скважины ковшовым буром диаметром 780 мм до проектной отметки; IV - разбурившие уширения с зачисткой основания ковшовым буром; V - бетонировании сваи бетонной смесью класса B15 (М200) с осадкой конуса 7-8 см и установка арматурного каркаса длиной 7 м; 1 - кран МКГ-25; 2 - навесное буровое оборудование; 3 - ковшовый бур; 4 - кондуктор; 5 - вибропогружатель; 6 - вторая секция трубы; 7 - первая секция трубы; 8 - упорная каретка; 9 - телескопическая колонна; 10 - расширитель; 11 - бадья с секторным затвором; 12 - арматурный каркас; 13 - уширенная пята 8.101. Если сотрясения при забивке оболочек или вибрация при их погружении в грунт опасны для устойчивости существующих зданий, бурение скважин рекомендуется производить с применением глинистого раствора с одно временной обсадкой их трубами без применения ударных или вибрационных механизмов. Состав, параметры и расход глинистого раствора задаются проектом и подбираются строительной лабораторией в зависимости от характеристики прорезаемых грунтов и применяемых глин. 8.102. Бетонирование трубчатых полостей свай-оболочек, свободных от воды, при внутреннем диаметре труб до 650 мм и отсутствии в них арматуры следует производить свободным сбрасыванием бетонной смеси с осадкой конуса 6-8 см. Уплотнение бетона глубинным электровибратором следует производить только в головной части ствола после извлечения обсадной трубы. 8.103. Бетонирование вертикальных трубчатых полостей свай-оболочек, свободных от воды, при внутреннем диаметре труб более 650 мм, а также при наличии в трубах диаметром 500 мм и более арматурных каркасов допускается производить свободным сбрасыванием бетонной смеси через воронку или бункер с бетонолитной трубой диаметром 325-377 мм, длиной 2-3 м, установленной по центру сваи-оболочки. При наклонных сваях-оболочках длина бетонолитной трубы должна быть не меньше арматурного каркаса. 8.104. Бетонирование трубчатых полостей свай-оболочек и уширений, заполненных водой или глинистым раствором, следует производить методом ВПТ в соответствии с пп. 8.83-8.98. Допускается также бетонирование уширения и бетонной пробки в трубе по высоте не менее 2 м подводным способом /методам ВПТ или при помощи контейнера/ с удалением изнутри оболочки воды или глинистого раствора эрлифтом или желонкой, расчисткой загрязненного верхнего слоя бетона и последующим бетонированием ствола "насухо". 8.105. При наличии соответствующего по грузоподъемности оборудования и интенсивном бетонировании следует применять инвентарные обсадные трубы, извлекаемые из грунта по окончании бетонирования всего ствола до начала схватывания цемента. Расход обсадных труб в сметной документации следует определять с учетом их износа (6 %) и отходов (4 %) от общего объема крепления скважин с извлечением труб, предусмотренного проектом. 8.106. Для уменьшения сопротивления грунта по боковой поверхности извлекаемых труб соответственно допустимому усилию подъемного механизма рекомендуется применение телескопически вводимых двух или трех обсадных труб разного диаметра. Журнал устройства каждой сваи ведется по форме, приведенной в приложении 6. Сводная ведомость свай-опор по всему объекту или захваткам составляется по форме, приведенной в приложении 5. Устройство глубоких буровых опор с применением станков типа Супер-ЕДФ и 20-ТН 8.107. Устройство глубоких буровых опор с применением станков Супер-ЕДФ французской фирмы "Беното", 20-ТН японской фирмы "Като" и аналогичных станков отечественного производства возможно в грунтах различных характеристик. Скважины диаметром 800-1700 мм, глубиной до 40 м образуются ударным грейферным или роторным бурением, с применением инвентарных обсадных труб, состоящих из секций длиной 2, 4 и 6 м и режущего наконечника в нижнем фланце первой секции. Технологическая схема устройства таких опор дана на рис. 27. Рис. 27. Технологическая схема устройства свай станком Супер-ЕДФ-55: I - бурение скважины под защитой обсадной трубы диаметром 670-1180 мм; II - установка арматурного каркаса; III - бетонирование сваи методом ВПТ с подъеме; обсадной трубы; IV - удаление обсадной трубы и формование головы сваи; 1 - буровой станок Супер-ЕДФ; 2 - грейфер; 3 - инвентарная обсадная труба; 4 - автосамосвал; 5 - гидравлический домкрат, сообщающий трубе поступательное движение домкрат, вращающий трубу, не показал; 6 - хомут для захвата обсадной трубы; 7 - арматурный каркас: 8 - воронка с бетонолитной трубой; 9 - автобетоносмеситель; 10 ствол сваи-опоры 8.108. Во время бурения скважин обсадные трубы непрерывно погружаются вращательно-поступательными движениями. 8.109. Для проходки песков, мягкопластичных глин и других слабых пород в нижнем конце первой секции трубы следует ставить обычный режущий наконечник, а для проходки твердых глинистых и скальных грунтов - усиленный режущий наконечник. 8.110. В конце бурения необходимо следить за характером проходимых грунтов, при изменении вида грунта - менять рабочий орган Для разработки песчаных и крупнообломочных пород следует применять двухчелюстный грейфер с герметическими челюстями повышенной вместимости. Для разработки твердых глинистых и скальных грунтов челюсти грейфера снабжаются режущими сверхармированными зубьями. Для разработки твердых грунтов челюсти грейфера закрепляются /блокируются/ в открытом положении, чтобы обеспечить работу грейфера как ударного долота. Разработка прочных скальных грунтов может выполняться ударными долотами. 8.111. В связных грунтах средней плотности при наличии роторной приставки к станку могут применяться шнековые буровые органы или, цилиндрические фрезы с откидным днищем. Водонасыщенные неплотные пески и или рекомендуется разрабатывать желонкой, обеспечивающей большую производительность, чем грейфер. Желонка также может быть использована для зачистки забоя скважины и откачки воды. В процессе бурения необходимо тщательно осуществлять контроль отметки забоя и режущего наконечника путем регулярных примеров. Отметку режущего наконечника устанавливают, учитывая общую длину секций обсадных трус, ниже зафиксированного на станке условного уровня. отметка забоя определяется опусканием в скважину лота. 8.112. При бурении в устойчивых грунтах, в которые обсадная труба может погружаться под действием гидравлических домкратов ниже забоя, следует стремиться к тому, чтобы режущий наконечник врезался в забой на 25-40 см. В таких случаях к моменту удара грейфера о забой целесообразно поднимать обсадную трубу на 12-20 см. При этом в грунте образуется кольцевая полость, облегчающая работу грейфера. 8.113. При проходке слабых неустойчивых грунтов /плывунов, водонасыщенного торфа, ила и др./ рекомендуется разрабатывать их при положении режущего наконечника на 1-3 м ниже забоя, а в момент удара грейфера о забой обсадную трубу поднимать не следует. 8.114. При разработке водонасыщенных неустойчивых грунтов уровень воды в скважине необходимо поддерживать не менее, чем на 3 м выше уровня грунтовых вод для предупреждения наплыва грунта в скважину. Это достигается периодическим добавлением воды в скважину, для чего должны быть предусмотрены водоснабжение от временного водопровода или доставка воды автоцистернами. 8.115. При разработке маловлажных глинистых грунтов возможно налипание грунта на режущий наконечник обсадной трубы, что может при бетонировании привести к попаданию грунта в бетонную смесь. Для предупреждения этого следует после достижения проектной отметки приподнять обсадную трубу на 0,3-0,5 м и несколько раз опустить грейфер до забоя скважины. 8.116. После достижения проектной отметки забой следует зачистить грейфером, несколько раз медленно опуская его на забой. При зачистке забоя в водонасыщенных песчаных грунтах необходимо обращать особое внимание на уровень воды в скважине, выполняя требование п. 8.114. Зачистка забоя скважины в этих случаях выполняется желонкой. 8.117. Грунт, извлекаемый из скважины, рекомендуется грузить в транспортные средства и удалять от места бурения. 8.118. В тех случаях, когда предвидится значительная задержка с началом бетонирования (отсутствие арматурных каркасов, бетонной смеси и др.), бурение рекомендуется приостановить, не доводя забой до проектной отметки на 1-2 м. Этот участок следует проходить после того, как возможность перерыва между окончанием бурения и началом бетонирования будет устранена. 8.119. При установке арматурного каркаса на части длины опоры необходимо учитывать его осадку при уплотнении бетонной смеси. Размер ожидаемой осадки каркаса устанавливается опытным путем. 8.120. Бетонирование сухих буровых скважин должно производиться непрерывно на полную глубину скважины или в несколько этапов в соответствии с п. 8.102. При бетонировании в несколько этапов высота столба бетона в скважине на каждом этапе должна на 2 м превышать длину удаляемых секций обсадной трубы. 8.121. Высота укладки бетонной смеси на первом этапе до начала подъема обсадной трубы должна приниматься так, чтобы уложенный бетон внизу скважины не начал твердеть до подъема трубы. 8.122. Время, необходимое для доставки бетонной смеси с завода на строительную площадку для ее укладки на заданную высоту и подъема обсадной трубы, не должно превышать срока начала схватывания цемента в бетонной смеси. 8.123. Для уплотнения бетонной смеси и лучшей связи бетона с грунтом подъем обсадной трубы должен производиться поступательно-вращательным движением, с последовательным подниманием ее на 20-30 см и опусканием на 10-15 см. 8.124. Секции обсадной трубы после извлечения должны быть тщательно очищены от налипших затвердевших частиц бетона и промыты. Бетонирование скважин при наличии в них воды должно производиться методом ВПТ или инвентарным контейнером с открывающимися внизу створками. 8.125. При укладке бетонной смеси контейнером необходимо проверить его узлы, после чего приступить к бетонированию, полностью заполняя его бетонной смесью. Заполненный контейнер сначала следует опустить на дно забоя скважины или на поверхность ранее уложенной бетонной смеси. Затем для открытия нижних створок контейнером необходим его небольшой подъем и спуск. После этого контейнер следует постепенно поднимать так, чтобы нижние створки его оставались в свежеуложенном бетоне до полного выхода бетонной смеси. 8.126. Бетонирование следует вести до отметки, превышающей проектную не менее, чем на 40-50 см, с последующим сбросом жидкого раствора и загрязненного бетона. 8.127. Бетонная смесь должна поставляться строго по графику, составленному исходя из необходимой скорости укладки с учетом схватывания цемента и технологических перерывов для снятия секции обсадной трубы. 8.128. В процессе устройства буровых опор должны вестись журналы бурения и бетонирования буровых опор (приложение 7). На правильность ведения, записей в журнале должно быть обращено особое внимание производителя работ и технадзора, так как журнал является единственным документом, дающим возможность проконтролировать весь процесс изготовления буровой опоры. Устройство свай с камуфлетной пятой 8.129. Сваи с камуфлетной пятой, образуемой энергией взрыва, применяются в следующих случаях: если с поверхности земли залегают сильно сжимаемые, разнородные насыпные, набухающие, или просадочные грунты, подстилаемые на относительно небольшой глубине (до 20 м) глинистыми породами, не обладающими просадочными свойствами; когда сваи других типов могут быть заменены камуфлетными такой же несущей способности, но меньшей длины или большей несущей способности при меньшем количестве и при меньшей или равной стоимости; если требуется увеличить несущую способность ранее погруженных в грунт свай-оболочек с открытым нижним концом или глухим конусным башмаком. 8.130. Камуфлетные уширения в основании свай образуются мгновенно - одним взрывом сосредоточенного заряда, двумя последовательными взрывами (двойного камуфлетирования), взрывом кольцевого заряда и групповым взрывом нескольких зарядов, расположенных по периметру стенки скважины. 8.131. Бетонные буронабивные сваи с камуфлетной пятой изготавливаются на площадках, непокрытых водой, в буровых или взрывных скважинах. В устойчивых связных грунтах обсадка скважин инвентраной трубой, которая служит также бетонолитной, производится только перед камуфлетированием (рис. 28). В песчаных грунтах, в которых стенки скважин обсыпаются или оплывают через, небольшой промежуток времени после бурения, обсадка скважин производится вслед за бурением. Рис. 28. Технологическая схема устройства набивных свай с камуфлетной пятой: I - бурение скважины диаметром 400-600 мм глубиной 4-14 м; II -опускание инвентарной обсадной трубы с воронкой; III - установка заряда взрывчатого вещества (ВВ) и заполнение скважины бетонной смесью класса В 20 (М 200) литой консистенции (осадка конуса 12-16 ом); IV - образование камуфлетной пяты взрывом заряда ВВ и добавление бетонной смеси; V - перестановка трубы в другую скважину, забивка арматурных стержней диаметром 16-20 мм и формирование головы сваи в инвентраной опалубке под проектную отметку; 1 - буровая машина; 2 - скважина; 3 - стреловой кран; 4 - обсадная труба с воронкой; 5 - вибробадья; 6 - электросеть; 7 - бетонная смесь; 8 - заряд ВВ; 9 - арматурные стержни; 10 - ствол сваи; 11 - камуфлетная пята; 12 - грунтовая оболочка, уплотненная взрывом 8.132. Сваи, состоящие из железобетонных свай-стоек заводского изготовления с камуфлетной пятой, утраиваются в устойчивых связных грунтах (рис. 29). Скважины бурятся самоходными буровыми установками, навесным оборудованием типа СО-2, сваевдавливающими агрегатами или пробиваются при помощи станка ударно-канатного бурения с конусным балансиром. Рис. 29. Технологическая схема устройства железобетонных свай-стоек с камуфлетной пятой: I - бурение скважины; II - установка обсадной трубы с воронкой; III - опускание заряда ВВ и заполнение скважины бетонной смесью литой консистенции; IV - образование уширенной пяты взрывом заряда; V - добетонирование пяты и ствола сваи до проектной отметки; VI - перестановка трубы в следующую скважину; VII - забивка железобетонной сваи-стойки с заглублением конусного конца в бетонную смесь до центра пяты; 1 - буровой агрегат; 2 - скважина; 3 -стреловой кран; 4 - инвентарная обсадная труба с воронкой; 5 - вибробадья; 6 - электросеть; 7 - бетонная смесь; 8 - заряд ВВ; 9 - камуфлетная пята; 10 - грунтовая оболочка, уплотненная взрывом; 11 - вибропогружатель; 12 - железобетонная свая-стойка заводского изготовления 8.133. На местности, покрытой водой, а также при прорезке слабых водонасыщенных грунтов (плывунных, илистых и др.) скважины бурятся с одновременной обсадкой трубами. В таких случаях применяются камуфлетные сваи с защитной оболочкой, извлекаемой ступенями по мере бетонирования ствола или оставляемой в грунте. 8.134. Сваи двойного камуфлетирования применяются в случаях, когда требуется получить относительно большую пяту в неглубокой скважине или при небольшом диаметре обсадных труб, через которые большой ящик с зарядом ВВ не проходит. При этом один заряд заменяется двумя меньшими, взрываемыми в той же скважине последовательно. Объем бетона в скважине над первым зарядом должен рассчитываться из условия необходимости заполнения камуфлетной полости до половины. После взрыва первого заряда и проседания бетонной смеси в центре полости устанавливается второй заряд, а затем вся полость и скважина вновь заполняются смесью. Взрывом этого заряда, действующим через малосжимаемую массу бетонной смеси литой консистенции, грунт отжимается дальше. Таким образом происходит увеличение диаметра пяты без заметных деформаций грунта на поверхности. 8.135. При устройстве свай двойного камуфлетирования необходимо тщательно контролировать уровень бетона в камуфлетной полости после первого взрыва, а также положение второго заряда при помощи щупа или лота. 8.136. Камуфлетирование кольцевыми и групповыми зарядами применяется для устройства уширенных пят в основании скважин или колодцев-оболочек большого диаметра (более 1 м), В этом случае заряды взрывчатого вещества располагаются предельно близко к наружной грани скважины или оболочки, что способствует образованию значительно большей камуфлетной полости за пределами скважины. 8.137. Для производства взрывных работ разрешается использовать взрывные материалы (ВМ) и средства взрывания (СВ), на которые имеются государственные стандарты или утвержденные в установленном порядке технические условия, а также постановления Госгортехнадзора СССР. Преимущественно следует применять влагостойкие ВВ. Рекомендуемые ВВ и СВ приведены в таблицах 10 и 11. Таблица 10. Взрывчатые вещества, рекомендуемые к применению при камуфлетировании свай 8.142. При сосредоточенном заряде ВВ и однородной грунтовой среде сферы действия камуфлетного взрыва имеют форму, близкую к шарообразной. В этом случае радиус разрушения или деформации (уплотнения) грунта Тp, м, (23) где Kр - коэффициент сопротивления грунта разрушению взрывом, определяемый по табл. 15, м/кг1/3; С - масса заряда ВВ, кг. Таблица 15. Коэффициенты, сопротивления грунта разрушению взрывом 8.143. Безопасное расстояние от очага камуфлетного взрыва (центра заряда) до ближайшей части фундамента близко расположенных сооружений (по сейсмическому влиянию) Rδ, м, определяется по формуле (24) где Тр - радиус разрушения, м; Kр - коэффициент сопротивления грунта разрушению взрывом. При размещении зарядов в водонасыщенных грунтах его следует увеличить в 2 раза; С - масса заряда ВВ, кг. При групповых взрывах эквивалентный заряд по сейсмическому влиянию Сэкв, кг, определяется по формуле (25) где С1, С2, … Сn - масса одновременно взрываемых (одиночных) зарядов, кг; R1, R2, ... Rn - соответствующие расстояния от зарядов до ближайшей части фундамента сооружения, для которого определяется сейсмическое влияние взрыва, м. Усредненное расстояние по сейсмическому влиянию одновременно взрываемых зарядов Rэкв, м, определяется по формуле. (26) 8.144. Масса заряда ВВ для создания требуемого размера камуфлетной пяты, установленного расчетом, должна быть проверена пробными взрывами в аналогичных грунтовых условиях при устройстве опытных свай, подлежащих испытаниям статической нагрузкой. При этом следует учитывать, что применение высокобризантных ВВ (гексогена, тротила и др.) обеспечивает получение трещин по поверхности камуфлетных полостей, заполнение которых жидким раствором способствует увеличению размеров опорной пяты сваи. Применение воздушных оболочек зарядов (50 % от объема ВВ) позволяет на 20-25 % увеличить диаметр камуфлетной полости, что также способствует увеличению несущей способности свай. 8.145. Взрывные работы по образованию камуфлетных уширений необходимо выполнять силами специальной команды подрывников под руководством лица, имеющего право ведения взрывных работ, со строгим соблюдением Единых правил безопасности при взрывных работах, утвержденных Госгортехнадзором, и настоящего руководства. 8.146. Критерием правильности подбора заряда может служить объем бетонной смеси, просевшей в камуфлетную полость, или диаметр камуфлетной пяты DK, м, вычисленный по формулам: при сосредоточенном заряде ВВ, взрываемом в маловлажном связном грунте и помещенном ниже обсадной трубы (27) при сосредоточенном заряде ВВ, взрываемом внутри трубы, оставляемой в грунте, или ниже трубы н песчаном грунте (28) где V - объем бетонной смеси, просевшей после взрыва заряда из скважины, или трубы в камуфлетную полость, м3, определяется исходя из разности отметок поверхности бетона в скважине до и после взрыва. 8.147. Минимальную высоту заполнения обсадной трубы или сваи-оболочки бетонной смесью для камуфлетирования свай в неустойчивых грунтах следует назначать из условия проседания ее после взрыва на высоту столба смеси, необходимой для заполнения камуфлетной полости, с запасом на 2 м бетонной пробки в трубе. Объем камуфлетной полости, VK, м3, определяется по формуле объема шара с коэффициентом 1,1, учитывающим увеличение объема бетонной смеси на заполнение трещин и переходной части от ствола к пяте (29) Высота ствола бетонной смеси в трубе, м, определяется из формулы объема цилиндра (30) где dвн - внутренний диаметр трубы, м. Полная высота столба бетонной смеси в трубе, м, L = Lo + 2м. (31) 8.148. Высоту бетонной снеси или раствора в трупе в устойчивых связных грунтах, при первом взрыве для свай двойного камуфлетирования следует назначать из условия потребности заполнения половины камуфлетной полости (32) 8.149. Нормативное время процесса камуфлетирования определяется с учетом всех затрат времени от приготовления бетонной смеси до момента взрыва заряда. Это время должно быть меньше срока схватывания цемента, не больше 1 ч в летнее время и 2 ч при температуре ниже +5 °C. 8.150. Камуфлетирование свай при условиям, указанных в п. 4.16, рекомендуется производить последовательными рядами, в кустах первыми изготавливаются средние сваи, а затем крайние. В отдельных случаях при небольшом количестве свай в кусте в связных устойчивых грунтах целесообразно выполнять групповое камуфлетирование. Количество одновременно взрываемых зарядов в группе равно числу свай в кусте. 8.151. В пробуренную скважину инвентарная обсадная труба опускается стреловым краном не до самого забоя (см. рис. 29), а до ограничителей или наклонных плоскостей воронки. При этом нижний конец трубы должен находиться над зарядом ВВ на расстоянии не меньше 1,2 м при массе заряда до 1,5 кг, 1,5-1,6 м - при массе заряда до 2 кг и 1,8-2,0 м - при массе заряда больше 2 кг. 8.152. Если обсадная труба не подвешена, а опущена до забоя скважины, ее поднимают на высоту, указанную в п. 8.151, затем ставят удерживающий хомут. 8.153. Наружный диаметр инвентарной обсадной трубы следует назначать на 10-20 мм меньше диаметра скважины. Такое отношение диаметров позволяет устанавливать трубу, свободно опуская ее в скважину без принудительного вдавливания или забивки, а также поднимать без большого усилия на крюке крана. 8.154. При отсутствии склада ВВ вблизи строительной площадки взрывные материалы рекомендуется завозить на строительную площадку в количестве суточной потребности. 8.155. Заготовка зарядов должна выполняться в специально оборудованном помещении. Во время работы взрывника на рабочей площадке помещение закрывается на замок и охраняется проинструктированным рабочим. 8.156. Заряды ВВ упаковываются в дощатые ящики или пластмассовые коробки (тару) с отверстиями для вывода проводов электросети. Тара должна быть прочной и водонепроницаемой. 8.157. При диаметре скважин больше 500 мм к таре следует прикреплять направляющие планки, чтобы опущенный заряд фиксировался в центре сечения. 8.158. Для полной гарантии взрыва на один заряд следует ставить по два электродетонатора, к которым присоединяются провода двух параллельных линий электросети. 8.159. Для защиты электросети от истирания или повреждения провода протягиваются в пределах верхнего конца обсадной трубы и воронки через газовую трубу или гибкий резиновый шланг. При подводном бетонировании методом ВПТ провода должны предохраняться по всей длине трубы. В таких случаях нижний конец предохранительной трубки надежно прикрепляется к ящику с зарядом, верхний - выводится на поверхность, а промежуточные звенья соединяются муфтами. 8.160. Провода, по которым подается ток, и электродетонаторы предварительно должны быть проверены на проводимость электричества и пробиваемость изоляции. При этом разница в расчетном и измеренном сопротивлениях не должна превышать 10 %. 8.161. После заделки крыши и проверки электросети ящик с зарядом опускается на проволоке или тросике в скважину и устанавливается в самое нижнее положение по оси сваи; при открытом конце трубы - на грунт, при закрытом конусном башмаке - на конус без подстилающего грунтового или бетонного слоя. Чтобы заряд не всплывал, к ящику с зарядом следует привязать груз. В сухих скважинах вместо пригрузки заряд покрывается слоем песка толщиной 20-25 см. 8.162. Заряд взрывают после заполнения скважины (трубы) бетонной смесью или раствором на высоту, обусловленную проектом или рекомендациями настоящего руководства (пп. 8.146, 8.147). 8.163. Взрывание зарядов с электродетонаторами производится конденсаторными взрывными машинками КПМ-2 и ВМК 3/50 или любым источником электроэнергии, имеющим достаточную силу тока, но не меньше 2,5 А при переменном токе и 1,8 А при постоянном токе. 8.164. В качестве забойки сухих скважин и материала для камуфлетной пяты должна применяться бетонная смесь литой консистенции (осадка конуса 18-20 см) класса не ниже В 15 (М 200) с крупным заполнителем (щебнем) размером не более 40 мм. Объем растворной части должен быть на 5-10 % больше нормы для обычного бетона. В устойчивых связных грунтах для забойки и заполнения нижней части камуфлетных уширений допускается также применение раствора текучепластичной консистенции класса не ниже В 7,5 (М 100). 8.165. Сбрасывать бетон в скважину или полость трубы с большой высоты разрешается только после образования над зарядом мягкого защитного слоя из песка или раствора толщиной не меньше 20 см. Такой слой предохраняет от преждевременного взрыва в результате детонации, которую могут вызвать удары крупного щебня, падающего с большой высоты. 8.166. При неглубоких скважинах в целях исключения выброса забоечной смеси при взрыве и уменьшения радиуса опасной зоны рекомендуется над скважиной старить железобетонный блок «б» виде опрокинутого ящика с отверстиями для выхода продуктов взрыва (рис. 30) Рис. 30. Железобетонный блок, исключающий выброс забоечной бетонной смеси при камуфлетировании свай небольшой глубины заложения: а - разрез по оси; б - схема армирования; I - защитный козырек δ = 14 мм, приваривается к закладной детали; 2 - труба диаметром 219 мм; 3 - фиксатор диаметром 25 мм, длиной 250 мм; 4 - хомут диаметром 12 мм; 5 - строповочные скобы диаметром 22 мм; 6 - сетки 150×150 мм диаметром 18 мм 8.167. При наличии большего притока воды через открытый конец трубы (сваи-оболочки) последняя должна заполняться бетонной смесью подводным способом (методом ВПТ), В таких случаях объем бетонной смеси в трубе назначается с учетом потребности в ней на заполнение камуфлетной пяты и создание бетонной пробки по высоте не менее 2 м. 8.168. Отметки поверхности бетона или раствора в трубе до и после взрыва следует определять намерением глубины при помощи лота, изготовляемого из стальной рулетки, телефонного провода или мягкой проволоки и грузика с ограничителем на конце. 8.169. После камуфлетирования производится армирование и дебетонирование ствола "насухо" бетонной смесью класса не ниже В 15 (М 200) с осадкой конуса 10-12 см. 8.170. При добетонировании неармированных стволов свай диаметром 600 мм и больше с подачей бетонной смеси через воронку с бетонолитной трубой допускается применение бетонной смеси пластичной консистенции с осадкой конуса 6-8 см при обязательном уплотнении бетона в головной части глубинным электровибратором /виброиглой или вибробулавой/. 8.171. Технология устройства комбинированных свай с камуфлетной пятой на первых процессах работ осуществляется так же, как с буронабивных стволом, а затем выполняется в такой последовательности: после камуфлетирования добавляется бетонная смесь в образовавшуюся полость и ствол сваи на высоту, равную 1,5 диаметра уширенной пяты от центра заряда, с запасом на осадку после подъема трубы; поднимается обсадная труба с воронкой и устанавливается в другую скважину; в скважину устанавливаемся железобетонная свая-стойка; на голову сваи ставится вибропогружатель или молот с наголовником стаканного типа и свая забивается до проектной отметки. При этом нижний конец сваи должен быть заглублен в бетонную смесь литой консистенции до центра пяты; если имеются зазоры между стволом сваи и стенками скважины, они заполняются жидким раствором марки 8-10. 8.172. В связных устойчивых грунтах образование камуфлетной полости допускается выполнять без обсадной трубы и бетонной смеси, заменяя их инвентарным устройством /рис. 31/. При этом масса заряда, определяемая по формуле (20), увеличивается на 20-30 %. Рис. 31. Устройство, заменяющее забойку над нарядом ВВ из бетонной смеси: а - вид сбоку; б - схема армирования; I - торцовый диск δ = 30+40 мм; 2 - сетки 150×150 мм диаметром 18 мм; 3 - строповочные скобы диаметром 22 мм; 4 - хомуты диаметром 8 мм; 5 - стержни каркаса диаметром 20 мм Случайные дефекты и способы их устранения 8.173. Если при длительном нахождении заряда ВВ в воде, обрыве проводов электросети или некачественных электродетонаторах заряд ВВ не взорвался и ствол заполнен бетоном, выборка которого затруднена, заряд ликвидируется следующим образом. Бурится вторая скважина рядом со скважиной с отказным зарядом глубиной на 20-30 см ниже забоя скважины. Бурение скважины разрешается не ранее чем через 24 ч после укладки забоечной бетонной смеси. В скважину устанавливается, другой заряд ВВ такой же массы. Провода электросети выводятся на поверхность земли, затем скважина заполняется бетонной смесью литой консистенции и производится взрыв. После проседания бетонной смеси в камуфлетную полость ствол сваи бетонируется обычном порядке. 8.174. Если в результате применения бетонной смеси жесткой консистенции или пластичной с крупным заполнителем более 40 мм, бетон после взрыва не проседает в образовавшуюся полость, зависает в скважине или обсадной трубе (образуется пробка), то в целях исключения зависания смеси необходимо применять бетонную смесь литой консистенции в соответствии с п. 8.164. Для ликвидации пробки в трубе в воронку с обсадной трубой следует поставить вибропогружатель и включать его в работу на 1-1,5 мин для передачи вибрации трубе с бетонной смесью. При образовании бетонной пробки в грунте ниже обсадной трубы трубу следует извлечь полностью вместе с бетонной смесью, оставшуюся пробку прорезать металлической трубой соответствующей длины с открытым нижним концом при помощи вибропогружателя или вращением шнека буровой установкой, затем установить повторно обсадную трубу с воронкой и заполнить бетонной смесью камуфлетную полость и ствол сваи. 8.175. Если при недостаточном объеме бетонной смеси в трубе над зарядом в рыхлых или сыпучих грунтах после взрыва свод камуфлетной полости обрушается и просевшая бетонная смесь покрывается грунтом, необходимо произвести повторное камуфлетирование путем взрыва заряда ВВ массой, равной 1/3-1/2 расчетной. При этом объем забоечной смеси должен соответствовать условию п. 8.147. 8.176. Если при небольшой глубине скважины и предельной массе камуфлетного заряда у поверхности земли произошло рыхление грунта, рекомендуется увеличить глубину скважины или уменьшить массу заряда с соответствующей корректировкой проекта или применить способ двойного камуфлетирования. 8.177. При перерыве в бетонировании ствола продолжительностью более 2 ч, во избежание оставления слабой прослойки бетона в стыке при добетонировании ствола, обычно извлекаемая труба должна быть оставлена в теле сваи. 8.178. Если при перерыве бетонирования в неустойчивых грунтах обсадная труба поднята выше уровня бетона в скважине или полностью извлечена, а затем ствол добетонирован без очистки поверхности от расслоившегося бетона и осыпавшейся земли, то такая свая признается дефектной и взамен ее должна быть выполнена дополнительная. 8.179. В процессе устройства камуфлетных свай ведется журнал устройства свай с камуфлетной пятой /приложения 8 и 9/. Журнал ведется специально выделенным техником или строительным мастером, освобожденным от работ, не связанных с устройством свай, под контролем начальника участка или инженера ПТО. 8.180. Контроль соответствия камуфлетных уширений в основании свай проектным размерам осуществляется, сравнением получаемых уширений по записям в журнале устройства с проектными; пооперационным контролем размеров скважин и расхода бетонной смеси с последующим вычислением диаметров по формулам /27/ и /28/; камуфлетированием пробными взрывами в связных грунтах с устойчивыми стенками под водяной забойкой с последующим просвечиванием и замером полостей прибором пантографного типа, аналогичным механическому расширителю; отрывкой и освидетельствованием опытных свай. Устройство буровых опор с корневидным основанием 8.181. Конструкция буровых опор с корневидным основанием включает монолитный железобетонный или трубобетонный ствол круглого поперечного сечения и пакет коротких корневых сваек заводского изготовления. Область применения таких опор указана в п. 2.6 настоящего руководства. 8.182. В устойчивых маловлажных грунтах диаметры буровых скважин и соответственно диаметры стволов должны назначаться на 30-40 мм больше наружных диаметров извлекаемых обсадных труб, чтобы за счет затрубных зазоров уменьшить усилие стрелового крана при подъеме труб. 8.183. При диаметре ствола 660-750 мм по способу размещения в обсадной трубе по технологическим условиям рекомендуется принимать 4 свайки длиной 1300-1500 мм (включая острие), с поперечным сечением 200×200 мм (рис. 32). При диаметре ствола 850-950 мм принимают 5 сваек длиной 1500-1800 мм, центральная свайка с симметричным острием 250×250 мм, крайние со скошенными плоскостями в острие 250×200 мм или также 250×250 мм (рис. 33). При диаметре ствола 1050 мм и более принимают 5 сваек длиной 1900-2000 мм, по поперечным сечениям они могут быть как квадратными, так и прямоугольными, в зависимости от диаметра обсадной трубы. Между внутренним диаметром трубы и углами крайних сваек по диагоналям необходимо оставлять зазоры в пределах 100-120 мм. Рис. 32. Конструкция основания из четырех корневых сваек: а - план размещения четырех сваек в забое, скважины; б - разрез по двум свайкам в положении перед забивкой; в - разрез по скважине с корневидным основанием в положении к концу забивки сваек; 1 - стальная обсадная труба; 2 - корневые свайки со скошенными плоскостями в острие; 3 - строповочные скобы-фиксаторы; 4 - гибкие связи из круглой стали; 5 - подвесной молот; α - угол скоса. Рис. 33. Конструкции основания из пяти корневых сваек: а - план разрешения сваек в забое скважины; б - разрез по трем свайкам перед забивкой; в - разрез полой оболочки с корневидным основанием в положении к концу забивки сваек; 1 - стальная или железобетонная труба (оболочка) 2 - крайние свайки со скатанными плоскостями в острие; 3 - центральная свайка с симметричным острием; 4 - строповочные скобы-фиксаторы; 5 - гибкие связи из полосовой или круглой стали; 6 - трубчатая мачта с опорной плитой; 7 - отверстия для пропуска воды; α - угол скоса 8.184. При разработке проекта производства работ по возведению буровых опор с корневидным основанием, а также подбора комплекта оборудования и приспособлений следует руководствоваться технологическими схемами, приведенными на рисунках 34, 35, 36. Рис. 34. Технологическая схема устройства буровой опоры с корневидным основанием с применением навесного оборудования типа СБУ-2. I - отрывка приямка, установка кондуктора и бурение скважины; II - перестановка кондуктора, закрепление скважины обсадной трубой, сборка и сбрасывание пакета сваек в забой скважины; III - забивка пакета сваек в грунт; IV - установка арматурного каркаса и бетонирование опоры; V - извлечение обсадной трубы и формование оголовка в инвентарной опалубке; 1 - кран МКГ-25; 2 - навесное буровое оборудование СБУ-2; 3 - кондуктор; 4 - ковшовый бур диаметром 850 мм; 5 - инвентарная обсадная труба диаметром 820 мм; 6 -строповочные скобы с гибкими связями; 7 - крайние свайки со скошенными плоскостями острия; 8 - центральная, свайка с симметричным острием; 9 - вибропогружатель ВП-I; 10 - трубчатая мачта; 11 - опорная плита; 12 - вибробадья; 13 - арматурной каркас Рис. 35. Технологическая схема устройства буровой опоры с корневидным, основанием с применением бурового оборудования СО-2 и уширителя РС-I: I - бурение скважины диаметром 600 мм буровой установкой СО-2; II- расширение скважины уширителем РС-I до проектного диаметра; III - засыпка нижней части скважины бетонной смесью или песком или разбуривание ковшовым буром до проектного диаметра, установка обсадной трубы и опускание в скважину пакета свай; IV - забивка пакета сваек вибропогружателем с трубчатой мачтой; V - установка арматурного каркаса и бетонирование ствола опоры; VI - извлечение обсадной трубы и трамбование головной части опоры; 1 - скважина диаметром 600 мм; 2 - буровая коронка; 3 -шнековый став; 5 - стреловой кран; 6 - буровой рабочий орган: 6 - уширитель РС-I с бадьей; 7 - скважина проектного диаметра; 8 - песок; 9 - инвентарная обсадная труба диаметром 820 мм; 10 - упорное кольцо; 11 - крайние свайки; 12 - центральная свайка; 13 - строповочное кольцо; 14 - трубчатая мачта; 15 - вибропогружатель; 16 - корневидное основание; 17 - уплотненное грунтовое ядро; 18 - арматурный каркас; 19 - вибробадья; 20 - металлическая тренога; 21 - полиспаст Рис. 36. Технологическая схема устройства короткой буровой опоры с корневидным основанием: I - бурение скважины шнековой буровой установкой ЛВУ-50А; II - установка обсадной трубы, сборка пакета корневых сваек в кондукторе и сбрасывание его в забой скважины; III - подъем обсадной трубы на 0,4-0,5 м и забивка пакета сваек в грунт подвесным молотом; IV - установка арматурного каркаса и бетонирование опоры; V - извлечение обсадной трубы и формирование оголовка в ивнентарной опалубке; 1 - буровая установка ЛБУ-50А; 2 - шнековый став; 3 - буровая коронка; 4 - скважина диаметром 650-680 мм; 5 - кран-экскаватор (драглайн) грузоподъемностью не менее 10 т; 6 - обсадная труба диаметром 630 мм; 7 - пакет корневых сваек; 8 - строповочная скоба; 9 - подвесной молот массой 2,5-4,0 т; 10 - уплотненное грунтовое ядро; 11 - вибробадья; 12 - арматурный каркас; 13 - бетонный ствол 8.185. Конструкции корневых сваек заводского изготовления должны выполняться по специальному чертежу с размерами и размещением в плане, указанными в п. 8.183 и на рисунках 31 и 33. Скосы острия крайних сваек следует назначать под углом 35-40° или по длине 1,25 α для грунтов средней плотности и 30-35° и 1,5 α для плотных грунтов (α - сторона квадратного сечения свайки, при прямоугольном сечении - меньшая сторона). 8.186. Свайки корневидного основания должны армироваться сварными каркасами. Примерная схема арматурного каркаса приведена на рис. 37. Рис. 37. Схема вотирования корневых сваек: а - центральной, с симметричным острием; б - крайних со скованными плоскостями в острие 8.187. Пакеты корневых сваек следует собирать в специальном кондукторе (трубчатом патрубке), длина которого на 0,5 м меньше длины сваек, а диаметр равен диаметру обсадной трубы. 8.188. Свайки через строповочные скобы в торцах верхних концов должны быть соединены гибкими связями из арматурной проволоки диаметром 8 мм со сваркой концов внахлестку одним фланговым швом длиной 80 мм (см. рисунки 32 и 33). 8.189. После установки связей пакет поднимают из кондуктора стреловым краном и подают в обсадную трубу. Освобождение стропа, удерживающего пакет сваек на крюке крана, необходимо производить с предварительной подвеской пакета на двутавровой или рельсовой балке, опертой на торец обсадной трубы, с помощью промежуточного кольца из арматурной стали диаметром 10 мм. Срезку кольца и сбрасывание пакета в забой скважины производят при отведенной стреле крана. 8.190. Групповую забивку сваек производят вибропогружателем с возмущающей силой не меньше 185 кН или свайным молотом с помощью трубчатой мачты с опорной булавой или плитой, диаметр которой на 50-100 мм меньше внутреннего диаметра обсадной трубы.
1. Общие положения . 2 2. Проектирование фундаментов из набивных свай, изготовляемых по вибрационной технологии . 2 3. Требования к проекту производства работ. Выбор способа изготовления набивных свай и применяемого оборудования . 5 4. Технология изготовления набивных свай вибрационным оборудованием .. 8 5. Особые условия проектирования и изготовления набивных свай по вибрационной технологии при реконструкции промышленных предприятий и производстве работ вблизи существующих зданий и сооружений . 14 6. Контроль качества изготовления набивных свай. правила приемки работ . 15 7. Требования техники безопасности . 16 Приложения: 1. Виброгрейферы для проходки скважин под набивные сваи . 16 2. Вибрационные машины для погружения и извлечения труб при изготовлении набивных свай . 16 3. Методика выбора сечения сменной насадки к грунтозаборнику виброгрейфера . 17 Нормы разработаны Всесоюзным научно-исследовательским институтом гидромеханизации, санитарно-технических и специальных строительных работ (ВНИИГС) совместно с Государственным институтом по проектированию оснований и фундаментов (фундаментпроект) Минмонтажспецстроя СССР для применения при проектировании и производстве работ по возведению фундаментов из набивных свай, изготовляемых по вибрационной технологии с использованием различных видов вибрационного оборудования (серийно выпускаемого для производства свайных работ и специального назначения для изготовления набивных свай). Нормы разработаны на основе лабораторных исследований и производственного опыта формования набивных свай с помощью вибрационного оборудования, а также результатов статических испытаний свай при строительстве различных зданий и сооружений в районах средней полосы и юга СССР. Составители: доктор техн. наук М.Г. Цейтлин, кандидаты техн. наук Н.А. Маковская и Б.Б. Рубин, инж. В.Е. Трофимов (ВНИИГС), инженеры Г.М. Лешин и И.А. Матяшевич (Фундаментпроект). Нормы распространяются на проектирование и строительство фундаментов из набивных свай, изготовляемых по вибрационной технологии, для зданий и сооружений с расчетной нагрузкой на фундамент более 1000 кН, зданий с несущими стенами с расчетной нагрузкой на фундамент более 400 кН/м. Нормы не распространяются на районы вечномерзлых грунтов, площадки с горными выработками, оползневые и карстовые районы. 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1. Набивные сваи, изготовляемые по вибрационной технологии, следует применять в рыхлых и средней плотности песчаных грунтах независимо от влажности и зернового состава, в пылевато-глинистых грунтах, в том числе лессовых, полутвердой, туго- и мягкопластичной консистенции, а также при прорезании указанных грунтов и опирании свай на плотные песчаные, твердые пылевато-глинистые, крупнообломочные, полускальные и скальные грунты. 1.2. Для изготовления набивных свай следует применять специализированные виброустановки, виброгрейферы, свайные вибропогружатели (см. приложение 1 настоящих норм). 1.3. По способу изготовления набивные сваи подразделяются на следующие виды: изготовляемые без обсадных труб: а) без выемки грунта; б) с выемкой грунта; изготовляемые с извлекаемыми обсадными трубами: а) без выемки грунта; б) с выемкой грунта. 1.4. В проектной документации каждая свая должна маркироваться. Марка сваи состоит из букв, означающих способ изготовления сваи, цифр после букв, означающих диаметр сваи в сантиметрах и цифр после тире, означающих длину сваи в метрах. Например: СВВ-38-10 - свая, изготовляемая по вибрационной технологии без обсадных труб с выемкой грунта диаметром 38 см длиной 10 м; СВОВ53-12 - свая, изготовляемая по вибрационной технологии с извлекаемыми обсадными трубами, с выемкой грунта, диаметром 53 см, длиной 12 м. 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТОВ ИЗ НАБИВНЫХ СВАЙ, ИЗГОТОВЛЯЕМЫХ ПО ВИБРАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ 2.1. Проектирование свайных фундаментов из свай, изготовляемых по вибрационной технологии, следует проводить на основании исходных данных, отвечающих требованиям СН 202-81 и СНиП II-17-77. Кроме того, в состав исходных данных должны включаться сведения о допустимых деформациях и состоянии зданий и сооружений, расположенных вблизи проектируемого объекта, если строительство осуществляется при условиях, указанных в разделе 5 настоящих норм, а также сведения о наличии вибрационного оборудования у строительной организации. 2.2. Проектирование фундаментов из набивных свай, изготовляемых по вибрационной технологии, должно осуществляться в такой последовательности: сбор и изучение исходных данных; предварительный выбор типов свай, "несущего слоя" и определение отметок нижних концов свай; предварительное назначение глубины заложения ростверков, определение размеров свай и расчетных нагрузок на них; технико-экономическое обоснование принимаемого варианта фундамента; расчет количества свай под несущие конструкции; расчет и проектирование ростверков; уточнение отметок голов сваи и проектирование свайного поля; разработка рабочих чертежей фундаментов и составление смет; составление программы по наблюдению за деформациями и колебаниями существующих зданий при строительстве вблизи них; подготовка данных для разработки проекта производства работ. 2.3. Изыскания для проектирования фундаментов из набивных свай, изготовляемых по вибрационной технологии, должны проводиться в соответствии с указаниями СНиП II-9-78 и СНиП II-17-77. 2.3.1. Изысканиями должны быть дополнительно установлены влияние вибраций на снижение прочностных свойств грунтов и прочность существующих сооружений, расположенных вблизи проектируемого объекта, возможность уплотнения грунтов основания, коэффициент уплотнения для песчаных грунтов. При наличии тиксотропных грунтов следует определять их чувствительность к нарушению структурных связей, т.е. степень снижения прочностных и деформационных свойств грунтов и несущей способности свай следствие нарушения структурных связей грунтов при вибрации, а также время восстановления структурных связей и степень возрастания прочности грунта. 2.3.2. Техническое задание на изыскания должно составляться проектной организацией - автором проекта фундаментов, согласовываться генеральной проектной организацией и через заказчика передаваться изыскательской организации. В техническом задании указываются предполагаемые виды свай, их размеры и влияние технологии погружения свай на окружающую среду. 2.4. На стадии изысканий или в начальный период строительства должны предусматриваться обязательные испытания свай статической нагрузкой в следующих случаях: при количестве свай на объекте более 1000; при сваях длиной более 15 м; при слабых грунтах мощностью более 10 м; при прорезке грунтов типа 2 по просадочности; для уникальных зданий и сооружений с нагрузкой на фундаменты более 10000 кН. Испытания свай статической нагрузкой должны проводиться в соответствии с требованиями ГОСТ 5686-78*. 2.4.1. Испытания свай статической нагрузкой в грунтах типа 1 по просадочности должны проводиться с локальным замачиванием грунтов, либо со снятием трения по боковой поверхности сваи в пределах просадочной толщи, в грунтах типа 2 по просадочности - с длительным площадным замачиванием грунтов до проявления просадок. 2.4.2. При испытаниях свай статической нагрузкой в засоленных грунтах следует устанавливать возможность уменьшения несущей способности в результате выщелачивания солей при замачивании грунтов. При испытаниях свай статической нагрузкой в набухающих грунтах следует предусматривать определение значений подъема и набухания грунтов при замачивании в соответствии со СНиП 2.02.01-83, п. 4. 2.5. Расчет фундаментов со сваями, изготовляемыми по вибрационной технологии, следует производить по предельным состояниям двух групп. По предельным состояниям первой группы определяется несущая способность свай и ростверков, устойчивость свай и фундаментов. По предельным состояниям второй группы рассчитываются осадки оснований свайных фундаментов, горизонтальные перемещения свай и фундаментов, образование или раскрытие трещин в железобетонных сваях и ростверках. 2.5.1. Номенклатура свай в зависимости от грунтовых условий и способа образования скважин принимается по табл. 1. 2.5.2. На стадии проектирования допускается определять несущую способность свай в зависимости от их типа одним из следующих способов с последующим контролем испытаниями статическими нагрузками: Таблица 1 *К устойчивым грунтам относятся грунты, обеспечивающие сохранность стенок скважины без вывалов и осыпей грунта на всех стадиях производства работ. для свай, изготовляемых без выемки грунта, как для забивных (при пробивке скважин) или вибропогружаемых свай по формуле (7) и таблицам 1-3 СНиП II-17-77; для свай, изготовляемых с выемкой грунта, как для буронабивных свай по формуле (10) СНиП II-17-77, при этом расчетные сопротивления в кН/м2 под нижним концом набивных свай в глинистых грунтах следует принимать по табл. 2 настоящих норм, в песчаных грунтах - по табл. 1 СНиП II-17-77. 2.5.3. Расчет свай, изготовляемых по вибрационной технологии на горизонтальную нагрузку, должен производиться по приложению 1 к СНиП II-17-77. При этом коэффициент пропорциональности К принимается для свай, устраиваемых без выемки грунта, как для забивных свай, а для свай, устраиваемых с выемкой грунта, как для буронабивных свай. 2.5.4. Осадка фундамента в виде куста из свай, изготовляемых по вибрационной технологии, рассчитывается в соответствии с разделом СНиП II-17-77. Осадку ленточного фундамента из таких же свай допускается рассчитывать по разделу 7 "Руководства по проектированию свайных фундаментов". - М., 1980. Фундаменты из свайных полей размерами более 10 ´10 м рассчитываются по схеме линейно-деформируемого слоя согласно СНиП 2.02.01-83. Размеры условного фундамента в плане принимаются равными размерам плитного ростверка, а расчет производится по среднему давлению на основание в плоскости подошвы ростверка. Таблица 2 Расчет железобетонных ростверков производится в зависимости от их конструктивной схемы по приложениям 9, 10 и 11 к "Руководству по проектированию свайных фундаментов". - М. 1980. 2.6. Сваи в плане следует располагать: в один ряд под несущими стенами; в виде односвайных опор под колонны с расчетной нагрузкой до 4000 кН; кустами из 2-9 свай под несущие колонны; свайным полем под силосные корпуса, промышленные трубы и другие подобные сооружения. 2.6.1. Минимальное расстояние между сваями должно приниматься 3 d, где d - диаметр сваи, а для свай диаметром более 60 см - 100 см в свету. Максимальное расстояние между сваями определяется расчетом и конструктивными требованиями. Неполное использование расчетной нагрузки, допускаемой на сваю по грунту, не должно превышать 15 %, перегрузка свай от постоянных и длительных нагрузок - но более 5 %, кратковременных - не более 20 %. 2.6.2. Выбор вида свай следует производить в зависимости от грунтовых условий площадки, воспринимаемых сваями нагрузок, и вибрационного оборудования, имеющегося у строительной организации. При выборе вида свай предпочтение следует отдавать сваям, изготовляемым без выемки грунта. В маловлажных устойчивых пылевато-глинистых грунтах следует, как правило, применять сваи, изготовляемые без обсадных труб, а в песчаных и пылевато-глинистых грунтах с показателем консистенции IL = 0,5 и более - сваи, изготовляемые c извлекаемыми обсадными трубами. 2.7. Набивные сваи, изготовляемые по вибрационной технологии, проектируются из бетонных смесей с осадкой конуса (ОНК) 0-6 см. Марка бетона должна быть не менее М 200. Она должна назначаться из условия, чтобы прочность материала свай была не ниже расчетной нагрузки, допускаемой на сваю по грунту. Марку бетона свай по морозостойкости и водонепроницаемости следует принимать в соответствии с рекомендациями СНиП 2.03.01-84. 2.8. Набивные сваи армируются каркасами: в верхней части для сопряжения с ростверком; на длину, определяемую расчетом, с учетом анкеровки арматуры; на всю длину сваи. Продольное армирование сваи определяется расчетом на совместное действие вертикальных, горизонтальных и моментных нагрузок в соответствии с приложением 1 к СНиП II-17-77. Сваи конструктивно армируются на всю длину при отношении длины к диаметру сваи более 20, а также в пучинистых и слабых водонасыщенных грунтах, в агрессивной грунтовой среде и в сейсмических районах. Допускается комбинированное армирование свай: в верхней части ствола - по расчету, в нижней - конструктивно. Минимальный диаметр продольной арматуры - 10 мм, минимальное количество стержней при диаметре сваи до 400 мм - 4 шт., при диаметре сваи 400 мм и более - 6 шт. Защитный слой бетона в армированных сваях следует принимать не менее 70 мм. Длина арматурных каркасов должна назначаться из условия возможности их транспортировки и установки в скважину, но не более 12 м. При установке в скважину 2-3 каркасов их сварку следует производить после опускания в скважину нижнего каркаса и временного закрепления его над устьем скважины. 2.9. Сопряжение свай данной конструкции с ростверком может быть жестким или шарнирным и назначается в соответствии с рекомендациями "Руководства по проектированию свайных фундаментов". - М.: 1980 г. 2.9.1. Ростверки в зависимости от типа несущих конструкций и формы расположения свай могут быть ленточными, кустовыми отдельно стоящими, плитными, а также монолитными или сборными. Размеры ростверков по кустам свай следует принимать кратными 30 см в плане и 15 см по высоте, что обеспечивает применение инвентарной опалубки с модулем 30 см. 2.9.2. Сборные ростверки допускается применять в случаях, когда на сваю не действует выдергивающая нагрузка, а горизонтальная нагрузка на сваю не превышает 5 % вертикальной нагрузки. 2.10. В грунтах 2 типа по просадочности длину свай следует назначать из условия полной прорезки просадочной толщи и опирания на непросадочные грунты с модулем деформации Е > 20 МПа. Допускается заглубление свай в грунты с модулем деформации Е = 5 МПа, если с учётом дополнительных нагрузок от сил негативного трения обеспечиваются несущая способность свай, абсолютные и относительные осадки. 2.11. При проектировании фундаментов из свай, изготовляемых по вибрационной технологии, в сейсмических районах, в просадочных и набухающих грунтах должны предусматриваться дополнительные конструктивные мероприятия в соответствии с действующими нормативными документами. 3. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТУ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ. ВЫБОР СПОСОБА ИЗГОТОВЛЕНИЯ НАБИВНЫХ СВАЙ И ПРИМЕНЯЕМОГО ОБОРУДОВАНИЯ 3.1. Изготовление набивных свай по вибрационной технологии должно производиться в соответствии с заранее составленным проектом производства работ (ППР). ППР должен составляться согласно СНиП по организации строительного производства и дополнительно содержать: план свайного поля со схемой движения механизмов и указанием последовательности производства работ; инженерно-геологические разрезы по площадке с указаниями отметок нижних концов свай, категории грунтов по буримости, технологии проходки скважин; технологические требования к выполнению опытных свай; перечень оборудования и вспомогательной технологической оснастки, применяемых для устройства набивных свай; техническую характеристику грузоподъемного оборудования; указание на строительной площадке места подводки или средств доставки воды, а также места ее отвода в отстойник для промывки внутренней полости обсадных труб от остатков бетонной смеси; указания по организации наблюдения за вибрациями ближайших сооружений в соответствии с программой, разработанной проектной организацией на стадии рабочей документации. 3.2. ППР должны предусматриваться мероприятия, обеспечивающие изготовление свай в точном соответствии с рабочей документацией. При этом отклонения от проектных размеров не должны превышать: а) от проектного положения в плане: для односвайных фундаментов и поперек ряда для однорядных фундаментов ±8 см; для однорядных фундаментов вдоль ряда и в кустах - 0,3 d; ( d - диаметр свай), но не более 15 см; б) от проектного положения по вертикали 0,01 при диаметре до 50 см включительно, 0,02 при диаметре более 50 см; в) по диаметру скважин +5 см; г) по глубине скважин ±10 см; д) по толщине защитного слоя +1 см. 3.3. Для обеспечения в скважине или в обсадной трубе центровки арматурного каркаса последний должен иметь ограничители в виде упоров, приваренных с наружной стороны каркаса не менее чем на двух уровнях. При длине арматурного каркаса меньше длины сваи для предотвращения погружения каркаса в бетон его необходимо закрепить в проектном положении. 3.4. Работы по изготовлению набивных свай следует выполнять в соответствии со СНиП 3.02.01-83, п. 8. В том случае, если дно котлована имеет разные отметки, котлован отрывают на глубину, соответствующую наивысшей отметке, с которой производится изготовление набивных свай. При этом свая бетонируется до проектной отметки ее верха. Затем остальная часть скважины заполняется грунтом. Отрывают котлован до наинизшей проектной отметки не ранее чем через 10 дней после изготовления свай. 3.5. До начала работ по изготовлению набивных свай необходимо выполнить ряд подготовительных мероприятий, которые включают: планировку строительной площадки, устройство дорог и подъездов, подводку сети электроснабжения, разбивку и закрепление осей набивных свай; проверку исправности и комплектности оборудования; доставку на площадку оборудования и механизмов, их расстановку и подключение; оборудование бытовых помещений. 3.5.1. При работе с вибрационным оборудованием следует уделить особое внимание планировке строительной площадки; для нормальной работы грузоподъемного средства необходимо обеспечить предельный уклон строительной площадки к горизонту не более 3°. 3.5.2. Перед началом работ комплект оснастки и оборудования необходимо подвергнуть техническому осмотру; а также проверить состояние грузозахватных элементов крана, состояние приборов безопасности и тормозов. 3.5.3. В непосредственной близости от места изготовления свай должны быть установлены подкладки, на которые укладывают вибрационное оборудование. 3.5.4. Выбор источника электроснабжения, кабеля, пусковой аппаратуры, а также способа подключения вибрационного оборудования к источнику электроснабжения должны осуществляться в строгом соответствии с "Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей" Госэнергонадзора Минэнерго СССР. 3.6. Выбор вибрационного оборудования следует производить по табл. 3 в зависимости от грунтовых условий и проектных размеров свай. 3.7. В качестве грузоподъемного оборудования для работ по устройству набивных свай вибрационными машинами следует использовать копры и стреловые самоходные краны с соответствующей грузоподъемностью, высотой подъема крюка и канатоемкостью лебедки, а также станки ударно-канатного бурения. 3.7.1. При работе с виброустановками типа ПВН и вибропогружателем ВП-1 грузоподъемность крана на рабочем вылете должна быть не менее удвоенной массы вибросистемы (вибропогружатель, амортизатор, наголовники, обсадная труба). Для работы с виброгрейферами ПВ-380 и ПВ-530 грузоподъемность крана на рабочем вылете стрелы или копра должна быть не менее 8 т, а с виброгрейфером ПВ-820 и вибропогружателем типа В-401 - не менее 16 т. 3.7.2. При использовании вибромолота ВВС-1 в качестве грузоподъемного оборудования применяются станки ударно-канатного бурения УГБ-ЗУК (УКС-22) и УГБ-4УК (УКС-30). Высота подъема крюка грузоподъемного средства на рабочем вылете назначается равной суммарной высоте системы, состоящей из амортизатора, стропа, вибрационной установки и секции обсадной трубы, плюс 1 м. 3.7.3. При выборе грузоподъемного средства для работы с виброгрейфером необходимо учитывать, что его подвешивают на крюк грузоподъемного механизма с помощью стропа длиной не менее 1 м; при разгрузке в отвал виброгрейфер следует поднимать над уровнем грунта площадки не менее чем на 1 м; при разгрузке в автомобильный транспорт нижняя кромка грунтозаборника должна находиться выше борта автомобиля на 0,3-0,5 м. Таблица 3 4. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НАБИВНЫХ СВАЙ ВИБРАЦИОННЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ Изготовление набивных свай с помощью виброгрейферов 4.1. Виброгрейферы для изготовления набивных свай с выемкой грунта без обсадки скважин следует использовать при работе в глинистых грунтах с показателем консистенции 0 < IL > 0,6; лессах и лессовых грунтах, а также при бурении скважин глубиной до 3,0 м в песках со степенью влажности 0,2 < G < 0,5, плотных и средней плотности. 4.2. В основе способа изготовления набивных свай с помощью виброгрейфера лежит типовая схема проходки скважин, приведенная на рис. 1. Рис. 1. Технологическая схема проходки скважины виброгрейфером: а - установка направляющего устройства и проходка лидерной скважины; б - извлечение виброгрейфера с грунтом; в - разгрузка; г - снятие и перестановка направляющего устройства; д - углубление скважины 4.2.1. Проходку скважины следует начинать с установки направляющего устройства и проверки его расположения по оси скважины посредством контрольного штыря. 4.2.2. Виброгрейфер следует установить в направляющее устройство и погружать в грунт под действием продольных колебаний; при этом необходимо ослаблять натяжение стропа, на котором подвешен виброгрейфер, а крюк крана в процессе погружения постепенно опускать. Наполнение грунтозаборника следует прекращать при существенном замедлении скорости погружения виброгрейфера. Время включения вибратора при каждой операции погружения не должно превышать 1,5-8,0 мин. 4.2.3. В начальной стадии извлечения виброгрейфера до отрыва грунтового керна скорость подъема грузового крюка должна быть минимальной. При недостаточной грузоподъемности оборудования необходимо включать вращательные колебания, снижающие усилие извлечения виброгрейфера. Для предотвращения заклинивания виброгрейфера при его извлечении машинист должен обращать особое внимание на соблюдение соосности полиспаста и скважины. В случае заклинивания виброгрейфера его извлечение допускается производить при продольных колебаниях. 4.2.4. Разгрузку грунта необходимо осуществлять при вращательных или продольных колебаниях до полного освобождения грунтозаборника от грунта. При правильно подобранном сечении насадки грунтозаборника время разгрузки не должно превышать 30 с. 4.2.5. После проходки лидерной скважины глубиной 1,5-2,0 м направляющее устройство следует убрать. Устье скважин от обрушения, как правило, следует предохранять с помощью отрезков обсадной трубы длиной 1,5-2 м, диаметром на 70-100 мм больше диаметра грунтозаборника. 4.2.6. Прохода скважины до проектной отметки продолжают посредством повторения операций, описанных в п. 4.2.2- 4.2.4 настоящих норм. 4.2.7. Уплотнение забоя скважины в случае необходимости следует производить с использованием трамбующего днища, которое кропится к грунтозаборнику вместо насадки, при продольных колебаниях циклами по 15-30 с. По окончании уплотнения забоя выполняется осмотр скважины согласно СНиП 3.02.01-83, п. 8.15. 4.2.8. Работы по изготовлению набивных свай должны осуществляться в соответствии с технологической схемой, приведенной на рис. 2 . 4.2.9. Опускание арматурного каркаса должно выполняться через направляющее устройство, которое следует установить над устьем скважины. Допускается устанавливать арматурный каркас после раскрепления устья скважины с помощью трубы-кондуктора. При опускании арматурного каркаса не должны повреждаться стенки скважины. 4.2.10. Бетонирование свай должно производиться не позднее 8 ч после окончания бурения скважин. Укладку малоподвижных бетонных смесей в скважину следует осуществлять в соответствии со СНиП III-15-76, п. 4.26- 4.27 с послойным уплотнением бетона (высота слоя 1 м) виброгрейфером с трамбующим днищем или с помощью глубинного вибратора. Изготовление набивных свай с выемкой грунта под защитой обсадных труб 4.3. Изготовление набивных свай с выемкой грунта под защитой инвентарных обсадных труб следует выполнять с использованием установок типа ПВН-2 в комплекте с виброгрейфером. Для погружения обсадных труб также могут быть использованы вибропогружатель ВП-1 и вибромолот БВС-1. Указанное оборудование следует применять в песчаных грунтах со степенью влажности 0,5 < G < 1 и в глинистых грунтах с показателем консистенции 0,5 < IL < 0,75. 4.4. Работы по изготовлению набивных свай c выемкой грунта, под защитой скважины инвентарными обсадными трубами на всю глубину должны выполняться в соответствии c технологической схемой, приведенной на рис. 3. 4.4.1. К наголовнику виброустановки, находящейся в горизонтальном положении, с помощью грузоподъемного средства необходимо присоединить секцию обсадной трубы, а к подвеске - пружинный амортизатор. Всю систему следует поднять и нижний конец обсадной трубы установить по оси будущей набивной сваи. 4.4.2. При включении установки и постепенном опускании крюка грузоподъемного средства производится погружение обсадной трубы до проектной отметки или до снижения скорости погружения трубы до 0,1 м/мин, что приводит к образованию грунтовой пробки. Если в процессе погружения происходит нарушение вертикальности обсадной трубы, процесс следует приостановить, систему 1-2 раза поднять на высоту 0,5-0,8 м c последующим новым погружением. Рис. 2. Технологическая схема изготовления набивных свай без обсадки скважин c помощью виброгрейфера: а - проходка скважины; б - уплотнение забоя; в - бетонирование; г - послойное уплотнение бетонной смеси; д - готовая свая Рис. 3. Технологическая схема изготовления набивных свай с выемкой грунта под защитой обсадных труб на полную длину сваи: а - проходка лидерной скважины виброгрейфером; б - погружение обсадной трубы виброустановкой; в - извлечение грунта из обсадной трубы виброгрейфером; г - бетонирование сваи; д - извлечение обсадной трубы с помощью вибрационной установки 4.4.3. В тех случаях, когда верхние слои грунта обеспечивают устойчивость стенок скважины без обсадной трубы, перед погружением обсадной трубы следует осуществлять проходку лидерной скважины виброгрейфером на всю глубину устойчивой зоны (см. рис. 1 ). 4.4.4. При достижении проектной отметки или существенном снижении скорости погружения обсадной трубы извлечение грунта из ее внутренней полости следует производить виброгрейфером в соответствии с пп. 4.2.2- 4.2.4 настоящих норм. При этом совпадение оси грунтозаборника виброгрейфера с осью обсадной трубы является обязательным. Извлечение грунта из обсадных труб, погруженных установкой ПВН-2, производится через проходное отверстие, предусмотренное в ее конструкции. При работе с установкой ПВН-2Б вибропогружателем ВП-1 или вибромолотом БВС-1 перед извлечением грунта вибровозбудитель необходимо снять с обсадной трубы. После извлечения грунта вибровозбудитель следует вновь присоединить к обсадной трубе, которая в случае необходимости вновь погружается до проектной отметки или до следующей остановки. 4.4.5. Перед установкой арматурного каркаса следует осмотреть скважину с помощью низковольтной лампы и при необходимости зачистить поверхность обсадной трубы и забой скважины. В том случае, если в забое отсутствует вода, оставшийся разрыхленный грунт выбирается виброгрейфером. При наличии в основании скважины разуплотненного песчаного грунта его необходимо уплотнить в соответствии с п. 4.2.8 настоящих норм, в глинистый грунт следует втрамбовать гравийную или щебеночную смесь (высотой 25-30 см). Если на забое имеется незначительный слой воды (0,5-1,5 м), ее необходимо откачать или в основание скважины уложить тощую бетонную смесь (высотой 25-30 см). Если уровень воды на забое свыше 1,5 м и ее невозможно откачать или удалить иным способом, заполнение оболочки бетонной смесью необходимо производить способом ВПТ с вибрированием в соответствии с требованиями, изложенными в СНиП III-15-76. 4.4.6. Бетонирование сваи следует производить малоподвижными бетонными смесями. Бетонная смесь должна загружаться в обсадную трубу сразу на всю высоту при длине сваи до 10 м и порциями по 5 м при большей длине сваи. Скорость подъема обсадной трубы при включенных электродвигателях виброустановки принимается в пределах 1-2 м/мин. При этом процесс подъема должен происходить без резких рывков и остановок во избежание разрывов сплошности бетона и образования пустот. В процессе извлечения обсадной трубы необходимо постоянно следить за амортизатором, не допуская полного сжатия его пружин. Каждому циклу извлечения обсадной трубы должна предшествовать ее вибрация без подъема в течение 1-1,5 мин, т.е. до тех пор, пока на поверхности бетона не появится слой цементного молока. В тех случаях, когда основная нагрузка на сваю воспринимается боковой поверхностью, извлечение обсадной трубы следует производить с периодическим осаживанием. Во избежание расслаивания бетонной смеси в оголовке сваи, последние 1,0-1,5 м обсадной трубы должны извлекаться статическим усилием грузоподъемного средства. Весь процесс бетонирования сваи и извлечения обсадной трубы должен производиться до начала срока схватывания бетонной смеси. После извлечения трубы ее полость необходимо промыть водой. 4.5. Работы по изготовлению набивных свай с выемкой грунта под защитой скважины обсадными трубами только в пределах зоны неустойчивых грунтов должны осуществляться по технологической схеме, приведенной на рис. 4. При изготовлении свай по указанной технологии необходимо учитывать, что диаметр верхней части скважины, изготовляемой под защитой обсадной трубы, должен быть на 80-100 мм больше, чем диаметр нижней части скважины, проходимой виброгрейфером в зоне устойчивых грунтов. 4.5.1. Обсадку скважины в зоне неустойчивых грунтов и выемку грунта из обсадной трубы следует производить в соответствии с требованиями пп. 4.4.1- 4.4.3 настоящих норм. Глубина погружения обсадной трубы ниже зоны неустойчивых грунтов должна составлять 1,5-2 м. 4.5.2. Проходка нижней части скважины до проектной отметки в зоне устойчивых грунтов должна осуществляться виброгрейфером в соответствии с требованиями пп. 4.2.2- 4.2.4 настоящих норм. Рис. 4. Технологическая схема изготовления набивных свай с выемкой грунта при защите обсадными трубами верхней части скважины: а - погружение обсадной трубы; б - извлечение грунта виброгрейфером; в - проходка скважины виброгрейфером в зоне устойчивых грунтов; г - бетонирование сваи; д - извлечение обсадной трубы с помощью вибрационной установки. 4.5.3. Подготовка забоя скважины, установка арматурного каркаса и бетонирование нижней части скважины должны выполняться в соответствии с пп. 4.2.8- 4.2.10 настоящих норм. Бетонирование верхней части скважины, находящейся под защитой обсадной трубы, следует производить с учетом требований, изложенных в п. 4.4.6. Изготовление набивных свай без выемки грунта под защитой обсадных труб 4.6. Набивные сваи без выемки грунта под защитой обсадных труб следует изготовлять с использованием установок типа ПВН-1, вибропогружателей типа В-401 и ВП-1. Набивные сваи указанного типа изготовляют путем погружения обсадной трубы с теряемым башмаком в песчаные грунты со степенью влажности 0,5 < G < 1 и глинистые - c показателем консистенции 0,5 < IL < 0,75 или путем пробивки скважины трубой с конусным наконечником в песчаных грунтах со степенью влажности G < 0,5 и глинистых - с показателем консистенции 0,25 < IL < 0,5, а также в лессовых грунтах. Рис. 5. Технологическая схема изготовления набивных свай с теряемым башмаком: а - погружение обсадной трубы с теряемым башмаком; б - заполнение обсадной трубы бетоном; в - извлечение обсадной трубы с помощью вибрационной установки 4.7. Работы по изготовлению набивных свай без выемки грунта с теряемым башмаком должны выполняться в соответствии с технологической схемой, приведенной на рис. 5. 4.7.1. Присоединение инвентарной трубы к установкам ПВН-1 и вибропогружателям В-401 и ВП-1 осуществляют в горизонтальном положении, а между крюком подвески грузоподъемного средства и виброустановкой размещают пружинный амортизатор. Присоединение вибромолота БВС-1 к трубе осуществляется после ее установки в вертикальное положение. Длина обсадной трубы назначается на 1,0-1,5 м больше проектной глубины сваи. 4.7.2. При устройстве свай с теряемым башмаком в выемку глубиной 30-50 см, образованную по оси сваи, устанавливают теряемый башмак. Перед погружением на его цилиндрическую часть необходимо намотать несколько витков просмоленного каната, исключающего попадание воды в обсадную трубу. 4.7.3. Предварительно собранную вибросистему с помощью грузоподъемного средства следует установить вертикально на теряемый башмак. 4.7.4. При вибрационном погружении обсадной трубы следует непрерывно контролировать ее вертикальность. При работе с установкой ПВН-1 на начальной стадии обсадную трубу следует погружать в вибрационном режиме. При снижении скорости погружения до 0,1 м/мин дальнейшее погружение обсадной трубы следует производить в ударно-вибрационном режиме. Рис. 6. Технологическая схема изготовления набивных свай пробивкой скважины обсадной трубой: а - проходка лидерной скважины виброгрейфером; б - погружение обсадной трубы, закрытой снизу; в - извлечение обсадной трубы с помощью вибрационной установки; г - бетонирование сваи 4.7.5. После погружения обсадной трубы на проектную отметку и отсоединения вибропогружателя во внутреннюю полость трубы следует установить арматурный каркас в соответствии с п. 3.3 настоящих норм. 4.7.6. В обсадную трубу на всю высоту должна быть уложена малоподвижная бетонная смесь, после чего трубу следует извлечь с помощью вибрационной установки (при этом теряется башмак). Процесс извлечения следует осуществлять в соответствии с п. 4.4.6 настоящих норм. 4.8. Изготовление набивных свай без выемки грунта методом пробивки скважины производится в соответствии с технологической схемой, приведенной на рис. 6. 4.8.1. Обсадная труба, применяемая для изготовления свай по указанной технологии, должна быть закрыта конусным наконечником, приваренным к ее нижнему концу. 4.8.2. Погружение обсадной трубы должно осуществляться в соответствии с п. 4.7.4 настоящих норм. По согласованию с проектной организацией допускается проходить скважину под защитой открытой снизу обсадной трубы на глубину меньше проектной на 1-3 м. Оставшаяся часть скважины должна пробиваться обсадной трубой того же диаметра, но с конусным наконечником в основании (см. п. 4.8.1 настоящих норм). 4.8.3. Извлечение трубы следует производить в вибрационном режиме, причем скорость подъема ограничивается только грузоподъемностью амортизатора, витки которого не должны соударяться. При снижении усилия извлечения трубы до значения, равного или меньшего грузоподъемности крана на данном вылете стрелы или копра, дальнейший подъем трубы должен производиться при выключенном вибровозбудителе. 4.8.4. Установка арматурного каркаса и бетонирование скважины осуществляется в соответствии с пп. 4.2.9- 4.2.10 настоящих норм. 5. ОСОБЫЕ УСЛОВИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ИЗГОТОВЛЕНИЯ НАБИВНЫХ СВАЙ ПО ВИБРАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ И ПРОИЗВОДСТВЕ РАБОТ ВБЛИЗИ СУЩЕСТВУЮЩИХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ 5.1. Вибрационную технологию изготовления набивных свай следует применять в тех случаях, когда: динамические воздействия, возникающие при изготовлении набивных свай, не представляют опасности для существующих конструкций; уровень динамических воздействий и их суммарное значение могут быть существенно уменьшены путем использования определенных технологических приемов при изготовлении набивных свай. 5.2. Наиболее благоприятными для изготовления набивных свай по вибрационной технологии являются следующие случаи: площадка строительства расположена на расстоянии свыше 20 м от эксплуатируемого объекта; существующее здание построено на сваях, забитых в плотные грунты; ростверки проектируемого здания располагаются выше подошвы существующего фундамента на естественном основании; в основании существующих зданий отсутствуют слабые и структурно-неустойчивые грунты; существующее здание имеет повышенную сейсмическую прочность. 5.3. В соответствии с настоящими нормами на стадии изысканий должны быть выполнены: обследование существующих зданий, расположенных вблизи проектируемого объекта; изготовление 2-3 опытных свай; замеры колебаний грунта и вибраций ближайших существующих зданий, возникающих при изготовлении опытных свай. 5.4. Как правило, опытные сваи следует изготовлять в местах примыкания свайного поля к существующим зданиям или в непосредственной близости от конструкций, чувствительных к неравномерным осадкам и динамическим воздействиям. Во всех остальных случаях опытные сваи должны изготовляться на расстоянии не более 5 м от существующих конструкций. 5.5. По результатам изготовления опытных свай вибрационное воздействие следует считать опасным, если: здания и сооружения получили дополнительные неравномерные осадки, превышающие допустимые; конструкции получили повреждения; уровень колебаний, чувствительных к динамическим воздействиям приборов и механизмов, превысил допустимый, указанный в паспорте; уровень колебаний на рабочих местах превысил допустимый по ГОСТ 12.1.012-78; уровень колебаний жилых зданий превысил допустимый, установленный "Санитарными нормами допустимых вибраций в жилых домах", 1975, Минздрав СССР. 5.6. Для устранения повреждений, обнаруженных при обследовании зданий, следует использовать временные меры по защите конструкций от разрушения: подвести разгрузочные леса под перекрытия, раскрепить оконные и дверные проемы металлическими балками. Если указанных мер окажется недостаточно или в силу каких-либо причин они не могут быть выполнены, технология изготовления набивных свай должна быть соответствующим образом откорректирована. При этом следует учитывать, что минимальный уровень колебаний грунта обеспечивается если: принята технология изготовления набивных свай, скважина для которых выполнена с выемкой грунта на всю высоту; изготовление свай производится с существующих планировочных отметок с последующей откопкой котлована под ростверк; при проходке скважин виброгрейфером время его непрерывной работы не превышает 1-1,5 мин; в обсадную трубу бетон укладывается послойно (при высоте слоя не более 3 м); бетонная смесь, загруженная на всю высоту (до 10 м), вибрируется без подъема обсадной трубы в течение 2 мин; при извлечении обсадной трубы используются вращательные колебания. 5.7. Проектная организация должна приступать к проектированию фундаментов только после получения полных данных о состоянии существующих зданий и влиянии на них вибраций, возникающих при изготовлении свай. В составе рабочей документации должна быть разработана программа наблюдений за существующими зданиями. Наблюдения должны вестись подрядчиком по документации согласно требованию п. 3.1 настоящих норм с привлечением эксплуатирующих здания организаций. 5.8. Контроль за состоянием зданий и сооружений должен проводиться на всем протяжении процесса производства свайных работ и заключаться в наблюдении за осадками фундаментов зданий, выполняемых нивелированием по осадочным маркам, а также в наблюдении за раскрытием имеющихся и образованием новых трещин и других повреждений. 7. ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ 7.1. При устройстве набивных свай по вибрационной технологии должны соблюдаться правила техники безопасности, изложенные в СНиП III-4-80. 7.2. Наряду с соблюдением общестроительных правил техники безопасности следует выполнять ряд требований, касающихся специфики изготовления набивных свай с применением вибрационного оборудования. 7.2.1. Как перед началом, так и в процессе работы необходимо проверять надежность соединения вибровозбудителя с грунтозаборником или обсадной трубой. 7.2.2. Подвеска вибрационного оборудования на крюк грузоподъемного средства должна исключать самопроизвольное соскакивание стропа в процессе проходки скважины. 7.2.3. Во время перерывов в работе и по окончании работы необходимо отключать вибрационное оборудование от питающей электросети, устье каждой скважины закрывать специальным настилом и ограждать предупредительными знаками. 7.3. При устройстве набивных свай по вибрационной технологии запрещаются: работы по проходке и бетонирования свай при ветре силой в шесть и более баллов; спуск людей в скважину; производить контроль затяжки болтов, устранение неполадок и текущий ремонт на подвешенном и подключенном к электропитанию вибрационном оборудовании; пребывание людей в зоне работы крана и вибрационного оборудования. 7.4. К управлению вибрационным оборудованием и его техническому обслуживанию допускаются рабочие (операторы), прошедшие инструктаж и проверку технических знаний. Оператор (управляющий работой вибрационной машины) должен иметь удостоверение стропальщика и удостоверение о проверке знаний правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок.
Однако технология устройства буронабивных свай является более. Скважина образуется вдавливанием обсадной трубы с одновременным под непосредственным руководством лица, ответственного забезопасное.
