СНиП 2.02.03-85. Набивные и буронабивные сваи

Основополагающий аспект домостроения – сооружение надежного фундамента здания. От совершенства фундамента зависит прочность объекта строительства, его ресурс эксплуатации. Этим критериям полностью соответствуют фундаменты, основой которых являются буронабивные сваи, зарекомендовавшие себя, как эффективная, долговечная и современная конструкция, применяемая при возведении различных объектов.

Изготовление буронабивных элементов осуществляется путем бурения скважины, усиления ее стальным арматурным каркасом и последующим бетонированием. Отличительной особенностью конструкции данных опор является высокая несущая способность. Она позволяет использовать в качестве основания высотных зданий, мостов и других тяжело нагруженных сооружений, ответственных конструкций.

Идея буронабивного основания очень простая: там, где невозможно с минимальными затратами докопаться до плотного грунта, можно использовать длинные столбики-стойки

Нормативные документы

К проектированию, установке этих изделий, воспринимающих всю нагрузку возводимого объекта, предъявляется комплекс серьезных требований, регламентированных нормативными документами. Отсутствует единый ГОСТ, сфера действия которого распространяется на буронабивные сваи.

Требования к ним объединены следующими строительными нормами и правилами:

• 02.03, утвержденные в 1985 году, которые называются «Свайные фундаменты»;
• 02.01, разработанные в 1987 году, именуемые «Земляные сооружения, основания и фундаменты»;
• 03.01 выпуска 1984 года под названием «Железобетонные и бетонные конструкции».

Несмотря на то, что данные нормативные документы разработаны и утверждены достаточно давно, их требования актуальны в настоящее время. Каким параметрам должны соответствовать свайные фундаменты? Почему указанные нормы являются основополагающими? Рассмотрим детально, каким требованиям должны соответствовать буронабивные конструкции.

В представленном материале много полезного найдут специалисты по строительству и инженеры-проектировщики. Ведь их объединяет главная задача – обеспечение надежности постройки, соблюдение всех требований, установленных стандартами!

Таблица для определения несущей способности 1 м/п буронабивной сваи-стойки

Классификация свай

В соответствии со СНиП забивка свай, применяемых при строительстве, выполняется различными методами. По способу заглубления сваи делятся на следующие типы:

• Армированные бетоном сваи забивного принципа погружения, которые вдавливаются в грунт с помощью вибрации или молотов.
• Железобетонные опоры–оболочки, формирование которых осуществляется с выемкой грунта и заливкой полностью или частично раствором.
• Бетонные, предусматривающие возможность армирования, набивные сваи, при обустройстве которых раствор бетона заливается в скважину, полученную путем вытеснения грунта.
• Железобетонные, полученные методом бурения грунта, при котором в скважины помещается стальная арматура и заливается бетонная смесь.
• Сваи винтовые, представляющие собой стальную трубу с винтовой частью, погружение которой осуществляется путем завинчивания.

Рассмотрим детальнее буронабивные конструкции, как наиболее широко применяемые, востребованные при строительстве. По способу устройства они разделяются на буровые и набивные сваи.

Свайные фундаменты следует проектировать на основе результатов инженерно-геодезических, инженерно-геологических, инженерно-гидрометеорологических изысканий строительной площадки

Набивные опоры

Их обустройство осуществляется следующими путями:

• методом погружения в грунт специальных труб с временно закрытым торцом, которые постепенно извлекаются по мере заливки бетонного раствора;
• способом вибрационного уплотнения бетонного раствора, которым заполнена предварительно подготовленная скважина;
• путем заполнения бетоном конусообразной или пирамидальной скважины, заблаговременно выштампованной в грунте.

Буровые опорные элементы

Конструкции буровых свай отличаются способом их формирования, который предусматривает:

• Бетонирование скважин, выполненных в различных видах грунтов, расположенных как выше уровня грунтовых вод без укрепления стенок, так и ниже, с фиксацией стенок раствором глины или обсадными трубами.
• Использование сборного вибрационного сердечника для уплотнения бетонных опор круглого сечения.
• Уплотнение щебня, подаваемого в забой.
• Формирования в опорной части полости, полученной методом взрыва с последующим заполнением бетонной смесью.
• Инъекционное нагнетание цементно-песчаного состава или бетонного раствора в предварительно пробуренную полость диаметром 15–25 см.

Бурение скважины под буронабивные сваи

Подготовительные мероприятия

Согласно положениям СНиП, до того, как устанавливать буронабивные сваи, следует произвести инженерные изыскания, определяющие расчетные усилия, которые будет воспринимать фундамент. Свайные фундаменты разрабатывают, основываясь на результатах следующих видов изысканий, проведенных на месте застройки:

• геологических;
• гидрометеорологических;
• геодезических.

Также учитываются особенности объекта строительства, усилия, действующие на основание, особенности эксплуатации сооружения. Только после этого, согласно СНиП, определяется вид набивного фундамента, размеры опор, способ их обустройства. Ответственность за достоверность результатов изысканий несет организация-проектировщик.

Буровым работам и набивным мероприятиям предшествует планировка зоны строительства на заданном уровне. Затем выполняется разметка, закрепление координат в условиях строительной площадки.

Места расположения буронабивных опор документируются специальным актом, содержащим информацию о привязке свай к высотным отметкам.

Точное значение несущей способности буронабивной сваи рассчитывают по формуле, учитывающей несколько параметров

Влияние климатических факторов

Согласно рекомендации СНиП, забивка свай во влажных почвах осуществляется, если температура окружающей среды не холоднее -10 градусов Цельсия. При изменении температуры в меньшую сторону от указанного значения необходимо выполнить комплекс мероприятий, направленных на защиту свежего состава от замерзания, а также обеспечить возможность бесперебойной работы бурильного оборудования. Особые требования к выполнению строительных мероприятий должны указываться организацией-проектировщиком работ в специальном проекте.

Специфика армирования

Согласно требованиям строительных норм и правил, обустраивая свайные фундаменты, необходимо обеспечить их усиление путем армирования. Для этого применяется прочная стальная арматура, объединенная единым каркасом с помощью сварки.

Пространственная конструкция состоит из прутков арматуры, с равным интервалом расположенных по периметру окружности. При диаметре стержней более 1,8 см каркас должен включать более шести продольных прутьев, расстояние между которыми не должно быть меньше 400 миллиметров. Предпочтительно применять для продольных прутков арматурную сталь АIII.

Армирование свай выполняют вертикальными стержнями периодического профиля (диаметр 12-14 мм)

Защита стального арматурного каркаса от разрушающего воздействия коррозии достигается соблюдением защитного бетонного слоя. Обеспечение неподвижности каркаса усиления обеспечивается пластмассовыми трубками, размеры которых составляют:

Требования к зоне работ

До того, как начать буронабивные мероприятия, необходимо выполнить комплекс работ, направленный на подготовку строительной площадки:

• Установить ограждения в зоне выполнения работ согласно строительному генеральному плану.
• Отключить, перенести из зоны мероприятий все коммуникации, находящиеся выше и ниже нулевой отметки.
• Освободить место работ от временных сооружений, ненужных построек.
• Удалить и сложить в определенных местах растительную поверхность почвы.
• В соответствии с указанными в проекте отметками следует обеспечить плоскостность основания.
• Осуществить водоотвод или водопонижение.
• Поверхность площадки засыпать щебеночной подушкой, поверх которой необходимо уложить плиты.
• Площадь зоны строительства должна позволять размещение комплекта технологических устройств (буровой установки, бетонного насоса, оборудования для доставки и разгрузки бетона) и иметь удобные подъездные пути.

Расчеты конструкций свай всех видов следует производить на воздействие нагрузок, передаваемых на них от здания или сооружения

Буронабивные мероприятия производят после контроля координат подготовленной площадки и проверки расположения осей опор будущего фундамента.

Строительные нормы и правила предусматривают использование автомобильных смесителей бетона и самоходного оборудования для его транспортировки. Допускается доставка предварительно смешанных сухих компонентов в зону работ, добавление воды перед началом бетонирования.

Особенности технологии

Как, согласно ГОСТ, устроены буронабивные опоры? Какие этапы предусматривает процесс их изготовления? Обобщенно выполнение опоры предусматривает два основных этапа:

• непосредственно бурение в грунте полости;
• заполнение полученной скважины бетонным раствором с предварительным монтажом каркаса усиления.

Имеется особенность, предусмотренная строительными нормами. Скважина и раствор имеют ограниченный период использования. С течением времени их качество падает. Полость вместе с раствором становятся непригодными для дальнейших работ. Поэтому ГОСТ регламентирует ограниченный 8 часами период между завершением бурильных работ и бетонированием.

Все расчеты свай, свайных фундаментов и их оснований следует выполнять с использованием расчетных значений характеристик материалов и грунтов

Опорные конструкции представляют собой предварительно пробуренные, согласно проекту, скважины с установленным арматурным каркасом. До заливки бетонного раствора полость уплотняется, герметизируется раствором глины, который предотвращает обвалы грунта, а затем объем заполняется бетонным составом. Допускается использование обсадных труб или заливка бетона непосредственно в скважину.

Изготовление и монтаж опор производятся по предусмотренному стандартами алгоритму:

• Вначале ударная установка или бурильная машина устанавливается на точку бурения.
• Производятся бурильные мероприятия, формирующие скважину с определенными размерами (диаметром, глубиной). Расширение внизу основания конструкции позволяет увеличить несущую способность будущей опоры.
• Вводится раствор глины, который гидростатически воздействует на стенки, исключает выкрашивание поверхности скважины.
• Продукты бурения увлекаются потоком жидкости, извлекаются на нулевую отметку.
• С использованием грузоподъемного оборудования в подготовленную скважину помещается каркас усиления, который может размещаться по всей высоте сваи или у поверхности. Всё зависит от предусмотренного проектом усилия.
• Производится фиксация арматурного каркаса неметаллическими упорами, обеспечивающими защитный слой.
• Полость заполняется бетонным раствором, доставленным авто-бетоносмесителем. Процесс бетонирования, согласно СНиП, не должен превышать трех часов.
• Специальная установка извлекает обсадные элементы.
• Бурильно-крановое оборудование перемещается в следующую точку выполнения работ согласно со схемой, приведенной в стандарте.

Контроль качества

Все материалы, поставляемые в зону работ, подлежат входному контролю. Это касается обсадных труб, арматурных каркасов усиления и другого сырья. Осуществляется визуальный контроль, а также проверяется информация, указанная в сопроводительной документации, паспортах, сертификатах. Бетонная смесь, доставляемая с предприятия-изготовителя, контролируется визуально и по документам бетонного завода.

При выполнении буронабивных мероприятий на всех стадиях осуществляется приемочный и операционный контроль. Будущие свайные фундаменты проверяются на соответствие координат разбивочных осей. После завершения бурильных мероприятий сопоставляют фактические размеры с параметрами, предусмотренными проектом.

Материал статьи охватывает общие положения строительных норм и правил, неукоснительное соблюдение которых гарантирует качественное выполнение работ. Руководствуясь СНиП, забивка свай будет выполнена на высоком техническом уровне.

Источник

СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА

Дата введения 1987-01-01

РАЗРАБОТАНЫ НИИОСП им. Герсеванова Госстроя СССР (канд. техн. наук Б.В.Бахолдин — руководитель темы; доктора техн.наук В.А.Ильичев и Е.А.Сорочан; кандидаты техн.наук Ю.А.Багдасаров, В.М.Мамонов, Л.Г.Мариупольский, В.Г.Федоровский и Н.Б.Экимян; Х.А.Джантимиров), институтом Фундаментпроект Минмонтажспецстроя СССР (кандидаты техн. наук Ю.Г.Трофименков и В.М.Шаевич; Г.М.Лешин и Р.Е.Ханин) и ЦНИИС Минтрансстроя (кандидаты техн.наук Н.М.Глотов, Е.А.Тюленев и И.Е.Школьников) с участием ДальНИИС, Донецкого Промстройниипроекта и Харьковского Промстройниипроекта Госстроя СССР, Гипрогора Госстроя РСФСР, ВНИМИ Минуглепрома СССР, НИИпромстроя Минпромстроя СССР, ЦНИИЭПсельстроя Госагропрома СССР, института Саратовагропромпроект Агропромстроя РСФСР, СЗО Энергосетьпроект Минэнерго СССР, Саратовского и Пермского политехнического институтов, Ленинградского инженерно-строительного института Минвуза РСФСР, ВНИИГС Минмонтажспецстроя СССР, Киевского и Днепропетровского инженерно-строительных институтов Минвуза УССР.

ВНЕСЕНЫ НИИОСП им. Герсеванова Госстроя СССР.

ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Главтехнормированием Госстроя СССР (О.Н.Сильницкая).

УТВЕРЖДЕНЫ постановлением Госстроя СССР от 20 декабря 1985 г. № 243.

С введением в действие СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты» с 1 января 1987 г. утрачивают силу:

глава СНиП II-17-77 «Свайные фундаменты»;

изменения и дополнения главы СНиП II-17-77, утвержденные постановлением Госстроя СССР от 16 января 1981 г. № 4, от 17 июля 1981 г. № 122, от 25 октября 1982 г. № 264 и от 6 декабря 1983 г. № 313.

Настоящие нормы распространяются на проектирование свайных фундаментов вновь строящихся и реконструируемых зданий и сооружений.

Настоящие нормы не распространяются на проектирование свайных фундаментов зданий и сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах, свайных фундаментов машин с динамическими нагрузками, а также опор морских нефтепромысловых и других сооружений, возводимых на континентальном шельфе при глубине погружения опор более 35 м.

Свайные фундаменты зданий и сооружений, возводимых в районах с наличием или возможностью развития опасных геологических процессов (карстов, оползней и т.п.), следует проектировать с учетом дополнительных требований соответствующих нормативных документов, утвержденных или согласованных Госстроем СССР.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Выбор конструкции фундамента (свайного, на естественном или искусственном основании), а также вида свай и типа свайного фундамента (например, свайных кустов, лент, полей) следует производить исходя из конкретных условий строительной площадки, характеризуемых материалами инженерных изысканий, расчетных нагрузок, действующих на фундамент, на основе результатов технико-экономического сравнения возможных вариантов проектных решений фундаментов (с оценкой по приведенным затратам), выполненного с учетом требований по экономному расходованию основных строительных материалов и обеспечивающего наиболее полное использование прочностных и деформационных характеристик грунтов и физико-механических свойств материалов фундаментов.

1.2. Свайные фундаменты следует проектировать на основе результатов инженерно-геодезических, инженерно-геологических, инженерно-гидрометеорологических изысканий строительной площадки, а также на основе данных, характеризующих назначение, конструктивные и технологические особенности проектируемых зданий и сооружений и условия их эксплуатации, нагрузки, действующие на фундаменты, с учетом местных условий строительства.

Проектирование свайных фундаментов без соответствующего и достаточного инженерно-геологического обоснования не допускается.

1.3. Результаты инженерных изысканий должны содержать данные, необходимые для выбора типа фундамента, в том числе свайного, для определения вида свай и их габаритов (размеров поперечного сечения и длины сваи, расчетной нагрузки, допускаемой на сваю) с учетом прогноза возможных изменений (в процессе строительства и эксплуатации) инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства, а также вида и объема инженерных мероприятий по ее освоению.

В материалах изысканий должны быть приведены данные полевых и лабораторных исследований грунтов, а в необходимых случаях, устанавливаемых проектной организацией, проектирующей свайные фундаменты, — результаты испытаний натурных свай статической и динамической нагрузками.

Должны быть также приведены геологические разрезы с данными о напластованиях грунтов, расчетных значениях их физико-механических характеристик, используемых в расчетах по двум группам предельных состояний, с указанием положения установленного и прогнозируемого уровней подземных вод, а при наличии результатов зондирования — графики зондирования.

Примечание. Испытания свай, производимые в процессе строительства в соответствии с требованиями СНиП 3.02.01-83, являются только контрольными для установления качества свайных фундаментов и соответствия их проекту.

1.4. В проектах свайных фундаментов должно предусматриваться проведение натурных измерений деформаций оснований и фундаментов в случаях применения новых или недостаточно изученных конструкций зданий и сооружений или их фундаментов, возведения ответственных зданий и сооружений в сложных инженерно-геологических условиях, а также при наличии в задании на проектирование специальных требований по измерению деформаций.

1.5. Свайные фундаменты, предназначенные для эксплуатации в условиях агрессивной среды, следует проектировать с учетом требований СНиП 2.03.11-85, а деревянные конструкции свайных фундаментов — также с учетом требований по защите их от гниения, разрушения и поражения древоточцами.

2.1. По способу заглубления в грунт надлежит различать следующие виды свай:

а) забивные железобетонные, деревянные и стальные, погружаемые в грунт без его выемки с помощью молотов, вибропогружателей, вибровдавливающих и вдавливающих устройств, а также железобетонные сваи-оболочки, заглубляемые вибропогружателями без выемки или с частичной выемкой грунта и не заполняемые бетонной смесью;

б) сваи-оболочки железобетонные, заглубляемые вибропогружателями с выемкой грунта и заполняемые частично или полностью бетонной смесью;

в) набивные бетонные и железобетонные, устраиваемые в грунте путем укладки бетонной смеси в скважины, образованные в результате принудительного отжатия (вытеснения) грунта;

г) буровые железобетонные, устраиваемые в грунте путем заполнения пробуренных скважин бетонной смесью или установки в них железобетонных элементов;

2.2. По условиям взаимодействия с грунтом сваи следует подразделять на сваи-стойки и висячие.

К сваям-стойкам надлежит относить сваи всех видов, опирающиеся на скальные грунты, а забивные сваи, кроме того, на малосжимаемые грунты.

Примечание. К малосжимаемым грунтам относятся крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем средней плотности и плотным, а также глины твердой консистенции в водонасыщенном состоянии с модулем деформации 50000 кПа (500 кгс/ ).

Силы сопротивления грунтов, за исключением отрицательных (негативных) сил трения на боковой поверхности свай-стоек, в расчетах их несущей способности по грунту основания на сжимающую нагрузку не должны учитываться.

К висячим сваям следует относить сваи всех видов, опирающиеся на сжимаемые грунты и передающие нагрузку на грунты основания боковой поверхностью и нижним концом.

Примечание. Отрицательными (негативными) силами трения называются силы, возникающие на боковой поверхности сваи при осадке околосвайного грунта и направленные вертикально вниз.

2.3. Забивные железобетонные сваи размером поперечного сечения до 0,8 м включ. и сваи-оболочки диаметром 1 м и более следует подразделять:

а) по способу армирования — на сваи и сваи-оболочки с ненапрягаемой продольной арматурой с поперечным армированием и на предварительно напряженные со стержневой или проволочной продольной арматурой (из высокопрочной проволоки и арматурных канатов) с поперечным армированием и без него;

б) по форме поперечного сечения — на сваи квадратные, прямоугольные, таврового и двутаврового сечений, квадратные с круглой полостью, полые круглого сечения;

в) по форме продольного сечения — на призматические, цилиндрические и с наклонными боковыми гранями (пирамидальные, трапецеидальные, ромбовидные);

г) по конструктивным особенностям — на сваи цельные и составные (из отдельных секций);

д) по конструкции нижнего конца — на сваи с заостренным или плоским нижним концом, с плоским или объемным уширением (булавовидные) и на полые сваи с закрытым или открытым нижним концом или с камуфлетной пятой.

Примечание. Сваи забивные с камуфлетной пятой устраивают путем забивки полых свай круглого сечения в нижней части с закрытым стальным полым наконечником с последующим заполнением полости сваи и наконечника бетонной смесью и устройством с помощью взрыва камуфлетной пяты в пределах наконечника. В проектах свайных фундаментов с применением забивных свай с камуфлетной пятой следует предусматривать указания о соблюдении требований правил производства буровзрывных работ, в том числе при определении допускаемых расстояний от существующих зданий и сооружений до места взрыва.

2.4. Набивные сваи по способу устройства разделяются на:

а) набивные, устраиваемые путем погружения инвентарных труб, нижний конец которых закрыт оставляемым в грунте башмаком или бетонной пробкой, с последующим извлечением этих труб по мере заполнения скважин бетонной смесью;

б) набивные виброштампованные, устраиваемые в пробитых скважинах путем заполнения скважин жесткой бетонной смесью, уплотняемой виброштампом в виде трубы с заостренным нижним концом и закрепленным на ней вибропогружателем;

в) набивные в выштампованном ложе, устраиваемые путем выштамповки в грунте скважин пирамидальной или конусной формы с последующим заполнением их бетонной смесью.

2.5. Буровые сваи по способу устройства разделяются на:

а) буронабивные сплошного сечения с уширениями и без них, бетонируемые в скважинах, пробуренных в пылевато-глинистых грунтах выше уровня подземных вод без крепления стенок скважин, а в любых грунтах ниже уровня подземных вод — с закреплением стенок скважин глинистым раствором или инвентарными извлекаемыми обсадными трубами;

б) буронабивные полые круглого сечения, устраиваемые с применением многосекционного вибросердечника;

в) буронабивные с уплотненным забоем, устраиваемым путем втрамбовывания в забой скважины щебня;

г) буронабивные с камуфлетной пятой, устраиваемые путем бурения скважин с последующим образованием уширения взрывом и заполнением скважин бетонной смесью;

д) буроинъекционные диаметром 0,15-0,25 м, устраиваемые путем нагнетания (инъекции) мелкозернистой бетонной смеси или цементно-песчаного раствора в пробуренные скважины;

е) сваи-столбы, устраиваемые путем бурения скважин с уширением или без него, укладки в них омоноличивающего цементно-песчаного раствора и опускания в скважины цилиндрических или призматических элементов сплошного сечения со сторонами или диаметром 0,8 м и более;

ж) буроопускные сваи с камуфлетной пятой, отличающиеся от буронабивных свай с камуфлетной пятой (см. подп. «г») тем, что после образования камуфлетного уширения в скважину опускают железобетонную сваю.

Примечания: 1. Обсадные трубы допускается оставлять в грунте только в случаях, когда исключена возможность применения других решений конструкции фундаментов (при устройстве буронабивных свай в пластах грунтов со скоростью фильтрационного потока более 200 м/сут., при применении буронабивных свай для закрепления действующих оползневых склонов и в других обоснованных случаях).

2. При устройстве буронабивных свай в пылевато-глинистых грунтах для крепления стенок скважин допускается использовать избыточное давление воды.

2.6. Железобетонные и бетонные сваи следует проектировать из тяжелого бетона.

Для забивных железобетонных свай с ненапрягаемой продольной арматурой, на которые отсутствуют государственные стандарты, а также для набивных и буровых свай необходимо предусматривать бетон класса не ниже В15, для забивных железобетонных свай с напрягаемой арматурой — не ниже В22,5.

Для коротких набивных и буровых свай (длиной менее 3,5 м) в обоснованных случаях допускается предусматривать применение тяжелого бетона класса не ниже В7,5.

2.7. Железобетонные ростверки свайных фундаментов для всех зданий и сооружений, кроме опор, мостов, гидротехнических сооружений и больших переходов воздушных линий электропередачи, следует проектировать из тяжелого бетона класса, не ниже:

для сборных ростверков — В15

Для опор больших переходов воздушных линий электропередачи класс бетона сборных и монолитных ростверков следует принимать В22,5 и В15 соответственно.

Для опор мостов класс бетона свай и свайных ростверков следует назначать в соответствии с требованиями СНиП 2.05.03-84, для гидротехнических сооружений — СНиП 2.06.06-85.

2.8. Бетон для замоноличивания железобетонных колонн в стаканах свайных ростверков, а также оголовков свай при сборных ленточных ростверках следует предусматривать в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84, предъявляемыми к бетону для заделки стыков сборных конструкций, но не ниже класса В12,5.

Примечание. При проектировании мостов и гидротехнических сооружений класс бетона для замоноличивания сборных элементов свайных фундаментов должен быть на ступень выше по сравнению с классом бетона соединяемых сборных элементов.

2.9. Марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемости свай и свайных ростверков следует назначать, руководствуясь требованиями ГОСТ 19804.0-78, СНиП 2.03.01-84, для мостов и гидротехнических сооружений — соответственно СНиП 2.05.03-84 и СНиП 2.06.06-85.

2.10. Деревянные сваи должны быть изготовлены из бревен хвойных пород (сосны, ели, лиственницы, пихты) диаметром 22-34 см и длиной 6,5 и 8,5 м, соответствующих требованиям ГОСТ 9463-72.

Бревна для изготовления свай должны быть очищены от коры, наростов и сучьев. Естественная коничность (сбег) бревен сохраняется. Размеры поперечного сечения, длина и конструкция пакетных свай принимаются по результатам расчета и в соответствии с особенностями проектируемого объекта.

Примечание. Возможность применения для деревянных свай бревен длиной более 8,5 м допускается только по согласованию с предприятием — изготовителем свай.

2.11. Стыки бревен или брусьев в стыкованных по длине деревянных сваях и в пакетных сваях осуществляются впритык с перекрытием металлическими накладками или патрубками. Стыки в пакетных сваях должны быть расположены вразбежку на расстоянии один от другого не менее 1,5 м.

3. ОСНОВНЫЕ УКАЗАНИЯ ПО РАСЧЕТУ

3.1. Расчет свайных фундаментов и их оснований должен быть выполнен по предельным состояниям:

а) первой группы:

по прочности материала свай и свайных ростверков (см.п.3.6);

по несущей способности грунта основания свай (см.п.3.10);

по несущей способности оснований свайных фундаментов, если на них передаются значительные горизонтальные нагрузки (подпорные стены, фундаменты распорных конструкций и др.) или если основания ограничены откосами или сложены крутопадающими слоями грунта и т.п. (см.п.3.13);

б) второй группы:

по осадкам оснований свай и свайных фундаментов от вертикальных нагрузок (см.п.3.15, разд.6);

по перемещениям свай (горизонтальным углам поворота головы свай совместно с грунтом оснований от действия горизонтальных нагрузок и моментов (см. рекомендуемое приложение 1);

по образованию или раскрытию трещин в элементах железобетонных конструкций свайных фундаментов (см. п.3.6).

3.2. Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах свайных фундаментов, коэффициенты надежности по нагрузке, а также возможные сочетания нагрузок следует принимать в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07-85 с учетом указаний СНиП 2.02.01-83.

Значения нагрузок необходимо умножать на коэффициенты надежности по назначению, принимаемые согласно «Правилам учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций», утвержденным Госстроем СССР.

3.3. Расчет свай, свайных фундаментов и их оснований по несущей способности необходимо выполнять на основные и особые сочетания нагрузок, по деформациям — на основные сочетания.

3.4. Нагрузки, воздействия, их сочетания и коэффициенты надежности по нагрузке при расчете свайных фундаментов мостов и гидротехнических сооружений следует принимать согласно требованиям СНиП 2.03.05-84 и СНиП 2.06.06-85.

3.5. Все расчеты свай, свайных фундаментов и их оснований следует выполнять с использованием расчетных значений характеристик материалов и грунтов.

Расчетные значения характеристик материалов свай и свайных ростверков следует принимать в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84, СНиП II-23-81, СНиП II-25-80, СНиП 2.05.03-84 и СНиП 2.06.06-85.

Расчетные значения характеристик грунтов следует определять по указаниям СНиП 2.02.01-83, а расчетные значения коэффициентов постели грунта окружающего сваю, следует принимать по указаниям рекомендуемого приложения 1.

Расчетные сопротивления грунта под нижним концом сваи R и на боковой поверхности сваи следует определять по указаниям разд. 4.

При наличии результатов полевых исследований, проведенных в соответствии с требованиями разд. 5, несущую способность грунта основания свай следует определять с учетом данных статического зондирования грунтов, испытаний грунтов эталонными сваями или по данным динамических испытаний свай. В случае проведения испытаний свай статической нагрузкой несущую способность грунта основания сваи следует принимать по результатам этих испытаний.

3.6. Расчет по прочности материала свай и свайных ростверков должен производиться в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84, СНиП II-23-81, СНиП II-25-80, для мостов и гидротехнических сооружений — СНиП 2.05.03-84 и СНиП 2.06.06-85 с учетом дополнительных требований, изложенных в пп.3.5, 3.7 и 3.8 и в рекомендуемом приложении 1.

Расчет элементов железобетонных конструкций свайных фундаментов по образованию и раскрытию трещин следует производить в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84, для мостов и гидротехнических сооружений — также с учетом требований СНиП 2.05.03-84 и СНиП 2.06.06-85 соответственно.

3.7. При расчете свай всех видов по прочности материала сваю следует рассматривать как стержень, жестко защемленный в грунте в сечении, расположенном от подошвы ростверка на расстоянии определяемом по формуле

где — длина участка сваи от подошвы высокого ростверка до уровня планировки грунта, м;

— коэффициент деформации, 1/м, определяемый по рекомендуемому приложению 1.

Если для буровых свай и свай-оболочек, заглубленных сквозь толщу нескального грунта и заделанных в скальный грунт, отношение то следует принимать (где h —

глубина погружения сваи или сваи-оболочки, отсчитываемая от ее нижнего конца до уровня планировки грунта при высоком ростверке, подошва которого расположена над грунтом, и до подошвы ростверка при низком ростверке, подошва которого опирается или заглублена в нескальные грунты, за исключением сильносжимаемых, м).

При расчете по прочности материала буроинъекционных свай, прорезающих сильносжимаемые грунты с модулем деформации Е=5000 кПа (50 кгс/ ) и менее, расчетную длину свай на продольный изгиб в зависимости от диаметра свай d следует принимать равной:

при Е = 500-2000 кПа (5-20 кгс/ )

при Е = 2000-5000 кПа (20-50 кгс/ )

В случае, если превышает толщину слоя сильносжимаемого грунта расчетную длину следует принимать равной

3.8. При расчете набивных и буровых свай (кроме свай-столбов и буроопускных свай) по прочности материала расчетное сопротивление бетона следует принимать с учетом коэффициента условий работы согласно указаниям СНиП 2.03.01-84 и коэффициента условий работы, учитывающего влияние способа производства свайных работ:

а) в пылевато-глинистых грунтах, если возможны бурение скважин и бетонирование их насухо без крепления стенок при положении уровня подземных вод в период строительства ниже пяты свай,

б) в грунтах, бурение скважин и бетонирование в которых производятся насухо с применением извлекаемых обсадных труб,

в) в грунтах, бурение скважин и бетонирование в которых осуществляются при наличии в них воды с применением извлекаемых обсадных труб,

г) в грунтах, бурение скважин и бетонирование в которых выполняются под глинистым раствором или под избыточным давлением воды (без обсадных труб),

Примечание. Бетонирование под водой или под глинистым раствором следует производить только методом вертикально перемещаемой трубы (ВПТ) или с помощью бетононасосов.

3.9. Расчеты конструкций свай всех видов следует производить на воздействие нагрузок, передаваемых на них от здания или сооружения, а забивных свай, кроме того, на усилия, возникающие в них от собственного веса при изготовлении, складировании, транспортировании свай, а также при подъеме их на копер за одну точку, удаленную от головы свай на (где — длина сваи).

Усилие в свае (как балке) от воздействия собственного веса следует определять с учетом коэффициента динамичности, равного:

1,5 — при расчете по прочности;

1,25 — при расчете по образованию и раскрытию трещин.

В этих случаях коэффициент надежности по нагрузке к собственному весу сваи принимается равным единице.

3.10. Одиночную сваю в составе фундамента и вне его по несущей способности грунтов основания следует рассчитывать исходя из условия

где — расчетная нагрузка, передаваемая на сваю (продольное усилие, возникающее в ней от расчетных нагрузок, действующих на фундамент при наиболее невыгодном их сочетании), определяемая в соответствии с указаниями п.3.11;

— расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи, называемая в дальнейшем несущей способностью сваи и определяемая в соответствии с указаниями разд. 4 и 5.

Коэффициент надежности принимается равным:

1,2 — если несущая способность свай определена по результатам полевых испытаний статической нагрузкой;

1,25 — если несущая способность сваи определена расчетом по результатам статического зондирования грунта, по результатам динамических испытаний сваи, выполненных с учетом упругих деформаций грунта, а также по результатам полевых испытаний грунтов эталонной сваей или сваей-зондом;

1,4 — если несущая способность сваи определена расчетом, в том числе по результатам динамических испытаний свай, выполненных без учета упругих деформаций грунта;

1,4 (1,25)* — для фундаментов опор мостов при низком ростверке, висячих сваях и сваях-стойках, при высоком ростверке — только при сваях-стойках, воспринимающих сжимающую нагрузку, независимо от числа свай в фундаменте;

* В скобках даны значения в случае, когда несущая способность сваи определена по результатам полевых испытаний статической нагрузкой или расчетом по результатам статического зондирования грунтов.

при высоком или низком ростверке, подошва которого опирается на сильносжимаемый грунт, и висячих сваях, воспринимающих сжимающую нагрузку, а также при любом виде ростверка и висячих сваях и сваях-стойках, воспринимающих выдергивающую нагрузку, принимается в зависимости от числа свай в фундаменте:

при 21 свае и более . 1,4 (1,25)

от 11 до 20 свай . 1,55 (1,4)

для фундаментов из одиночной сваи под колонну при нагрузке на забивную сваю квадратного сечения более 600 кН (60 тс) и набивную сваю — более 2500 кН (250 тс) значение коэффициента следует принимать равным 1,4, если несущая способность сваи определена по результатам испытаний статической нагрузкой, и 1,6, если несущая способность сваи определена другими способами;

— для сплошных свайных полей жестких сооружений с предельной осадкой 30 см и более (при числе свай более 100), если несущая способность сваи определена по результатам статических испытаний.

Примечания: 1. При расчете свай всех видов как на вдавливающие, так и на выдергивающие нагрузки продольное усилие, возникающее в свае от расчетной нагрузки N, следует определять с учетом собственного веса сваи, принимаемого с коэффициентом надежности по нагрузке, увеличивающим расчетное усилие.

2. Если расчет свайных фундаментов производится с учетом ветровых и крановых нагрузок, то воспринимаемую крайними сваями расчетную нагрузку допускается повышать на 20% (кроме фундаментов опор линий электропередачи).

Если сваи фундамента опоры моста в направлении действия внешних нагрузок образуют один или несколько рядов, то при учете (совместном или раздельном) нагрузок от торможения, давления ветра, льда и навала судов, воспринимаемых наиболее нагруженной сваей, расчетную нагрузку допускается повышать на 10% при четырех сваях в ряду и на 20 % при восьми сваях и более. При промежуточном числе свай процент повышения расчетной нагрузки определяется интерполяцией.

3.11. Расчетную нагрузку на сваю N, кН (тс), следует определять, рассматривая фундамент как рамную конструкцию, воспринимающую вертикальные и горизонтальные нагрузки и изгибающие моменты.

Для фундаментов с вертикальными сваями расчетную нагрузку на сваю допускается определять по формуле

где — расчетная сжимающая сила, кН (тc);

— расчетные изгибающие моменты, кНм (тcм), относительно главных центральных осей х и у плана свай в плоскости подошвы ростверка;

n — число свай в фундаменте;

— расстояния от главных осей до оси каждой сваи, м;

х, у — расстояния от главных осей до оси каждой сваи, для которой вычисляется расчетная нагрузка, м.

3.12. Горизонтальную нагрузку, действующую на фундамент с вертикальными сваями одинакового поперечного сечения, допускается принимать равномерно распределенной между всеми сваями.

3.13. Проверка устойчивости свайного фундамента и его основания должна производиться в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83 с учетом действия дополнительных горизонтальных реакций от свай, приложенных к сдвигаемой части грунта.

3.14. Сваи и свайные фундаменты следует рассчитывать по прочности материала и производить проверку устойчивости фундаментов при действии сил морозного пучения, если основание сложено пучинистыми грунтами.

3.15. Расчет свай и свайных фундаментов по деформациям следует производить исходя из условия

где — совместная деформация сваи, свайного фундамента и сооружения (осадка, перемещение, относительная разность осадок свай, свайных фундаментов и т.п.), определяемая расчетом по указаниям пп. 3.3, 3.4, разд. 6 и рекомендуемого приложения 1;

— предельное значение совместной деформации основания сваи, свайного фундамента и сооружения, устанавливаемое по указаниям СНиП 2.02.01-83, а для мостов — СНиП 2.05.03-84.

4. РАСЧЕТ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СВАЙ

4.1. Несущую способность кН (тc), забивной сваи, сваи-оболочки, набивной и буровой свай, опирающихся на скальный грунт, а также забивной сваи, опирающейся на малосжимаемый грунт (см. примечание к п.2.2), следует определять по формуле

где — коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый

A — площадь опирания на грунт сваи, , принимаемая для свай сплошного сечения равной площади поперечного сечения, а для свай полых круглого сечения и свай-оболочек — равной площади поперечного сечения нетто при отсутствии заполнения их полости бетоном и равной площади поперечного сечения брутто при заполнении этой полости бетоном на высоту не менее трех ее диаметров.

Расчетное сопротивление грунта R под нижним концом сваи-стойки, кПа (тс/ ), следует принимать:

а) для всех видов забивных свай, опирающихся на скальные и малосжимаемые грунты, R = 20 000 кПа (2000 тс/ );

б) для набивных и буровых свай и свай-оболочек, заполняемых бетоном и заделанных в невыветрелый скальный грунт (без слабых прослоек) не менее чем на 0,5 м, — по формуле

где — нормативное значение предела прочности на одноосное сжатие скального грунта в водонасыщенном состоянии, кПа (тс/ ).

— коэффициент надежности по грунту, принимаемый

— расчетная глубина заделки набивной и буровой свай и сваи оболочки в скальный грунт, м;

— наружный диаметр заделанной в скальный грунт части набивной и буровой свай и сваи-оболочки, м;

в) для свай-оболочек, равномерно опираемых на поверхность невыветрелого скального грунта, прикрытого слоем нескальных неразмываемых грунтов толщиной не менее трех диаметров сваи-оболочки, — по формуле

где — то же, что в формуле (6).

Примечание. При наличии в основании набивных, буровых свай и свай-оболочек выветрелых, а также размягчаемых скальных грунтов их предел прочности на одноосное сжатие следует принимать по результатам испытаний штампами или по результатам испытаний свай и свай-оболочек статической нагрузкой.

Висячие забивные сваи всех видов и сваи-оболочки,

погружаемые без выемки грунта

4.2. Несущую способность кН (тс), висячей забивной сваи и сваи-оболочки, погружаемой без выемки грунта, работающих на сжимающую нагрузку, следует определять как сумму сил расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности по формуле

где — коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый

R — расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа (тс/ ), принимаемое по табл.1;

A — площадь опирания на грунт сваи, , принимаемая по площади поперечного сечения сваи брутто или по площади поперечного сечения камуфлетного уширения по его наибольшему диаметру, или по площади сваи-оболочки нетто;

u — наружный периметр поперечного сечения сваи, м;

— расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, кПа (тс/ ), принимаемое по табл.2;

— толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;

— коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта и принимаемые по табл. 3.

В формуле (8) суммировать сопротивления грунта следует по всем слоям грунта, пройденным сваей, за исключением случаев, когда проектом предусматривается планировка территории срезкой или возможен размыв грунта. В этих случаях следует суммировать сопротивления всех слоев грунта, расположенных соответственно ниже уровня планировки (срезки) и дна водоема после его местного размыва при расчетном паводке.

Расчетные сопротивления под нижним концом забивных свай и свай-оболочек, погружаемых без выемки грунта, R, кПа тс/ )

Источник