Устройство фундаментов вблизи существующих зданий

Все чаще при реконструкции зданий в городской застройке встречаются ситуации, когда новые фундаменты необходимо установить в непосредственной близости от существующих.

В таких случаях возникает вероятность влияния нового фундамента на работу существующего. Чтобы исключить взаимовлияние старого и нового фундаментов, должны выполняться следующие условия:

— осадок старого фундамента происходить не должно, осадки должны быть стабилизированы и к данному времени закончиться;

-зоны напряженно-деформированного состояния (НДС)- «луковицы напряжений» существующего и нового фундаментов не должны пересекаться и накладываться (по результатам поверочных расчетов).

Глубина заложения нового фундамента при этом может быть:

а) ниже уровня подошвы существующего фундамента. В этом случае проблемы по взаимовлиянию фундаментов снимаются;

б) выше уровня подошвы существующего фундамента. Тогда необходимо выполнение следующих условий:

— угол превышения их уровней должен быть не более 30 градусов (см. рис.5.40), то есть если а/d ³ 1/2, то новый фундамент можно заложить на эту отметку;

— если же а/d £ 1/2, то глубину заложения нового фундамента следует увеличить на величину

где	а	−	расстояние между ближайшими сторонами фундаментов, м;
d	−	превышение нового фундамента над старым, м

Допустимая разность отметок устройства рядом стоящих фундаментов не должна превышать величину, определяемую следующим образом:

где	φ1	−	расчетный угол внутреннего трения грунта;
сI	−	расчетное удельное сцепление грунта;
р	−	среднее давление от расчетных нагрузок под подошвой расположенного выше фундамента.

Рис. 5. 40. Устройство нового фундамента на разных отметках вблизи существующего фундамента:

1 — существующий фундамент; 2 − новый фундамент; 3 – подвал существующего здания.

Н_подв – отметка пола подвала существующего здания;

Н_сущ – отметка заложения существующего фундамента; Н_нов – отметка заложения проектируемого фундамента

Другим решением по исключению взаимовлияния фундаментов является устройство между фундаментами шпунта (см. рис.5.41).

Шпунтовая стенка позволяет оградить старые фундаменты от дополнительных осадок под влиянием нагрузок от новых, осадки которых будут происходить в начальный период после постройки. Шпунтовый ряд обычно устраивают из антисептированных досок, которые забивают глубже подошвы фундамента на 0,5 – 1,0 м для обеспечения заделки. Эффективен также стальной стандартный шпунт, который погружается «пакетом».

Рис. 5. 41. Схема устройства нового фундамента на одном уровне с существующим фундаментом:

1 — существующий фундамент; 2 − проектируемый новый фундамент; 3 – шпунтовый ряд; 4 – «луковица» напряжений; 5 –анкер для крепления шпунтовой стенки к фундаменту, горизонтальная связь

Дата добавления: 2016-04-11 ; просмотров: 10126 ;

Источник

Возведения фундаментов вблизи существующих зданий

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

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

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

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

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

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

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

Для рядом строящихся зданий желательно использовать однотипные фундаменты.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Источник

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1 . Временная инструкция по устройству фундаментов около существующих зданий должна соблюдаться всеми организациями при проведении изысканий, разработке проектов и возведении фундаментов под здания, строящиеся около существующих зданий в Ленинграде и его пригородных районах. Инструкция разработана в развитие действующих глав СНиПа на изыскания, проектирование и строительство фундаментов, а также «Временных технических указаний по устройству фундаментов гражданских зданий в Ленинграде и его пригородных районах» (ВТУ 401-01-388-71).

1.2 . Инструкция также должна соблюдаться при возведении длинных зданий в несколько очередей. Возведение каждой последующей очереди должно рассматриваться как строительство нового здания около существующего.

1.3 . Инструкция распространяется и на случаи, когда расстояние l между краями возводимого фундамента и фундамента существующего здания отвечает условию

где Н — мощность толщи грунтов, уплотняющихся под воздействием нагрузок, которые будут передаваться проектируемым сооружением.

1.4 . Выбор участка застройки должен производиться с учетом материалов инженерно-геологических изысканий, выполненных до возведения существующих соседних зданий и сооружений, хранящихся в архивах, а также с учетом степени уплотненности грунтов основания ранее существовавшими на данном участке сооружениями Если грунты основания относятся к сильно- или среднесжимаемым по п. 1.4 ВТУ 401-01-388-71, то в экономических обоснованиях проектов требуется учитывать удорожание строительства, связанное с осуществлением мероприятий, направленных на обеспечение целостности конструкций существующих зданий от повреждений, вызываемых застройкой соседних участков

1.5 . Проекты зданий, располагаемых вблизи существующих зданий и сооружений, в которых не предусмотрены эффективные меры, направленные на предотвращение деформаций конструкций ранее возведенных домов, не могут быть реализованы на практике как недоработанные

Утверждена Решением Исполкома Ленгорсовета от 24 февраля 1977 г. № 185-Р

Срок введения в действие
1 сентября 1977 г.

2. ИНЖЕНЕРНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ НА УЧАСТКЕ СТРОИТЕЛЬСТВА

2.1 . Инженерные изыскания на участке строительства и примыкающей к нему площади, занятой зданиями и сооружениями, должны включать работы по обследованию фундаментов и надземных конструкций существующих зданий, геодезические работы и инженерно-геологические изыскания, содержание которых имеет специфические особенности, обусловленные поставленной задачей.

2.2 . Инженерно-геологические исследования грунтов оснований проектируемых зданий и сооружений должны проводиться в соответствии с требованиями действующих глав СНиПа, государственных стандартов и других нормативных документов по инженерным изысканиям и исследованиям грунтов для строительства, а также с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей зданий и сооружений как проектируемых, так и существующих, расположенных в пределах зоны уплотнения грунта нагрузками, передаваемыми новым зданием или сооружением.

2.3 . Результаты инженерно-геологических изысканий должны содержать данные, необходимые для решения вопросов:

а) выбора типа основания и конструкции фундаментов, включая определение глубины заложения и размеров фундаментов с учетом прогноза возможных изменений инженерно-геологических и гидрогеологических условий, в том числе свойств грунтов в процессе строительства и эксплуатации;

б) выбора (в случае необходимости) методов улучшения свойств грунтов оснований строящегося и существующих соседних зданий и сооружений;

в) выбора способа производства работ по откопке котлованов, креплению их стенок и возведению фундаментов, обеспечивающего сохранение структуры грунтов в основании существующих зданий и исключающего развитие недопустимых перемещений их фундаментов;

г) расчета дополнительных осадок существующих соседних зданий с учетом фактического состояния уплотненности грунтов в их основании, а также расчета осадок вновь проектируемого здания, который должен выполняться с повышенной (по сравнению с обычным проектированием) степенью достоверности.

Глубина бурения скважин при изысканиях должна соответствовать требованиям действующих нормативных документов. Однако 20 % скважин, но не менее двух, должно быть пробурено до слоя малосжимаемого грунта (с модулем деформации Е ³ 200 кгс/см 2 ).

2.4 . Дополнительно, для решения вопросов по пунктам 2.3 . в и 2.3 . г, при проведении инженерно-геологических изысканий необходимо:

а) выполнить испытания грунтов с учетом фактического напряженного состояния основания и его последующего изменения в результате проектируемого строительства;

б) определить возможность дополнительного уплотнения грунтов основания существующих зданий при воздействии на грунт динамических нагрузок (колебаний), которые могут возникнуть при забивке шпунта, свай, разработке мерзлого грунта, разборке старых фундаментов и иных подземных и наземных конструкций.

2.5 . Инженерные изыскания должны также включать:

а) изучение архивных материалов и откопку шурфов с целью установления конструкции и состояния материалов фундаментов существующих соседних зданий, глубины их заложения, наличия свай или лежней, их материала и его состояния, размеров подошвы, среднего давления по подошве фундаментов в пределах зоны возможного уплотнения грунтов при возведении проектируемого сооружения;

б) обследование несущих конструкций (стен, элементов перекрытий, колонн и т.п.) как снаружи здания, так и внутри него в пределах зоны возможного дополнительного уплотнения грунтов в результате возведения проектируемого сооружения; обнаруженные при этом трещины в конструкциях должны быть занумерованы и запротоколированы с указанием величины их раскрытия; конструкции, имеющие повреждения, должны быть сфотографированы;

в) постановку на трещинах в конструкциях и сопряжениях между ними, имеющих раскрытие 1 мм и более, гипсовых или стеклянных маяков, за состоянием которых установить наблюдения со следующей периодичностью:

до начала строительства — 1 — 2 раза в месяц;

во время возведения основных несущих конструкций — ежедневно;

после завершения строительства — 1 — 2 раза в месяц в течение одного года.

Состояние маяков по указанным срокам фиксируется в журнале.

г) высотную съемку цоколя (или иного архитектурного уровня) здания, по данным которой можно построить профили осадок для установления характера их неравномерности (прогиб, крен, перекосы) и средней отметки здания;

д) изучение архивных материалов с целью определения отметки здания, принятой в проекте, для установления его средней осадки, а также для изучения истории застройки окружающих участков с тем, чтобы выявить наличие уплотнения грунтов от веса ранее существовавших зданий и сооружений.

2.6 . Шурфы, отрываемые при изысканиях около существующих фундаментов, должны быть после обследования немедленно засыпаны качественным грунтом с тщательным уплотнением.

3. РАСПОЛОЖЕНИЕ СООРУЖЕНИЯ В ПЛАНЕ, ЗАГЛУБЛЕНИЕ ФУНДАМЕНТОВ И ПОДЗЕМНОЙ ЧАСТИ

3.1 . При проектировании сооружений, передающих по пятну застройки давление не менее, чем под существующими соседними зданиями, рекомендуется относить их по возможности дальше от фундаментов существующих зданий. Влияние загружения основания вновь возводимым сооружением на осадку существующих зданий исключается при расстоянии между ними

где H — мощность сжимаемой толщи грунтов под новым зданием.

При расстоянии между указанными фундаментами

влияние, как правило, незначительно.

3.2 . Если новое сооружение должно вплотную примыкать к существующему, то минимальное расстояние между краями нового и существующего фундаментов устанавливается в зависимости от способа разработки грунта котлована, конструкции фундаментов и шпунта, а также требований технологии устройства фундаментов и монтажа сборных элементов зданий около эксплуатируемых жилых домов.

3.3 . При проектировании новых зданий следует стремиться к минимальному заглублению в грунт подвальных помещений, особенно в местах примыкания их к существующим домам. В случае необходимости устройства заглубленных в грунт подвальных помещений целесообразно размещать их не под всем зданием, а лишь в части, удаленной от места примыкания к существующим фундаментам.

3.4 . Не рекомендуется производить планировку территории подсыпкой более 0,5 м в пределах площади, загрузка которой может вызвать дополнительное уплотнение грунтов под существующими зданиями.

3.5 . Нежелательна сложная в плане форма примыкания, а также примыкание нового здания к продольной стене существующего. Предпочтительно расположение новых ленточных фундаментов перпендикулярно линии примыкания.

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНОВАНИЯ ФУНДАМЕНТОВ

4.1 . Расчет естественного основания нового здания производится по деформациям и по несущей способности в соответствии с главой СНиПа II -15-74.

В расчет оснований по деформациям входит также расчет неравномерности дополнительных осадок существующих зданий при загрузке соседних участков возводимым сооружением.

4.2 . При определении осадок фундаментов нового здания должно быть при необходимости учтено уплотненное состояние грунтов в основании под действием нагрузок, передававшихся на грунты зданиями, ранее существовавшими на площадке строительства.

4.3 . Если грунты площадки строительства ранее не были загружены внешней нагрузкой, то новое здание в местах примыкания к существующим будет давать меньшие осадки, чем на свободной территории. Это приводит к большему перекосу нового здания вблизи примыкания его к существующим, а также к большему общему прогибу нового здания, что следует учитывать при проектировании.

Увеличение перекоса нового здания в местах примыкания к существующим может быть оценено по следующей методике:

а) определяется осадка S ₁ фундамента стены, примыкающей к существующему зданию без учета жесткости здания по деформационным характеристикам площадки строительства, установленным при изысканиях;

б) определяется осадка S ₂ того же фундамента, но по деформационным характеристикам грунта в уплотненном состоянии с учетом нагрузки, передаваемой существующим зданием;

в) вычисляется дополнительный перекос здания в месте его примыкания к существующему по формуле

где l_n — длина участка, в пределах которого развивается перекос (принимается равной 0,25 H_p ); H_p — расчетная мощность сжимаемой толщи, определяемая по приложению.

Полученное значение перекоса D S следует суммировать с перекосом, полученным при расчете неравномерностей осадок фундаментов проектируемого здания как свободно стоящего с учетом взаимного влияния всех загружаемых фундаментов.

Примечание . При определении S₁ и S₂ применяется наибольшее значение H_p, установленное для расчета осадки фундаментов проектируемого здания или сооружения с учетом загружения всех новых фундаментов.

4.4 . Конструкция, размеры и взаимное размещение фундаментов, устраиваемых около существующих зданий, должны назначаться с учетом развития дополнительных неравномерных осадок фундаментов существующих зданий и образования перекосов несущих конструкций этих зданий (фундаментов, стен, перекрытий и др.), вызванных дополнительной осадкой.

В зоне примыкания предпочтительны:

а) ленточные фундаменты, выполняемые в монолитном железобетоне;

б) размещение ленточных фундаментов не вдоль, а поперек наружной стены существующего здания;

в) удаление ближайшего фундамента нового здания на максимально возможное расстояние от существующего с использованием в зоне примыкания консолей.

4.5 . Осадочные швы должны быть сконструированы и выполнены так, чтобы зазор шва обеспечивал раздельное перемещение новых и старых построек в течение всего периода их существования, что необходимо для сохранения целостности конструкций по всей высоте. Для этого требуется учесть возможные встречные уклоны оснований нового и старого зданий.

4.6 . Дополнительные осадки фундаментов существующих зданий рекомендуется определять методом ограниченной сжимаемой толщи* с учетом загружения соседних вновь возводимых фундаментов в предположении, что осадка фундаментов существующего здания стабилизировалась.

* Метод ограниченной сжимаемой толщи является предпочтительным, однако в относительно простых случаях можно пользоваться другими известными методами (способами угловых точек метода суммирования и метода эквивалентного слоя)

При этом за расчетную мощность сжимаемой толщи следует принимать наибольшее ее значение в центре проектируемых фундаментов, устанавливаемое с учетом влияния всех соседних фундаментов проектируемого здания (см. приложение).

4.7 . Для оценки максимального перекоса конструкций существующего здания определяются дополнительные осадки (согласно п. 4.6 и приложению) в двух его точках: непосредственно у примыкания и на оси ближайшего к примыканию простенка или несущего поперечника.

4.8 . Величина перекоса конструкций существующего здания, вычисленная по указаниям п. 4.7 , не должна превышать предельно допустимых значений относительных деформаций, указанных в табл. 18 СНиПа II -15-74. При этом допускается не учитывать совместную работу несущих конструкций существующего здания с деформирующимся грунтом основания. Учет жесткости проектируемого сооружения обязателен.

4.9 . Если условие, изложенное в п. 4.8 , не выполняется, то необходимо принимать меры, направленные на уменьшение влияния оседания основания нового здания на существующее. К таким мерам относятся:

а) разделение основания нового и старого сооружений (зданий) шпунтовым рядом;

б) передача давления от нового здания на слои плотных подстилающих грунтов посредством использования глубоких опор, в том числе свай различных конструкций;

в) укрепление грунтов основания зданий различными технологическими средствами (силикатизация, смолизация и др.);

г) предварительное усиление конструкций существующих зданий в расчете на ожидаемую дополнительную неравномерную осадку;

д) проектирование мероприятий, обеспечивающих возможность выправления (выравнивания) неравномерных перемещений участков старых зданий, вызванных дополнительной осадкой,

4.10 . При большой толще слабых сильносжимаемых грунтов целесообразно применение буронабивных свай, в том числе с устройством уширения в нижней части, для передачи нагрузки от сооружения на подстилающие малосжимаемые грунты.

При наличии в основании существующих зданий песков и супесей, способных уплотняться при динамических воздействиях, а также тиксотропных грунтов (илы, супеси) не рекомендуется применять набивные сваи, изготавливаемые с использованием вибрации или ударов.

4.11 . Применение вдавливаемых свай в непосредственной близости от фундаментов существующих зданий недопустимо при наличии в основании глинистых грунтов, которые могут резко снижать показатели механических свойств при перемятии (сопротивление сдвигу более чем в 2 раза, модуль деформации более чем в 1,5 раза).

4.12 . Разделение оснований существующего здания и возводимого сооружения может осуществляться путем погружения шпунтовой стенки через всю сжимаемую толщу в слой относительно плотных малосжимаемых грунтов на глубину H = h ₁ + h ₂ (рис. 1 ). При этом должно удовлетворяться условие

Рис. 1 . Разъединительная шпунтовая стенка

1 — существующее здание, 2 — строящееся здание

где h ₁ — уплотняющаяся толща грунтов, в пределах которой развиваются силы отрицательно направленного трения (вниз); h ₂ — глубина погружения шпунта в толщу грунтов, обладающих модулем деформации Е ³ 100 кгс/см 2 при возводимых зданиях не более этажей и Е ³ 200 кгс/см 2 при более высоких зданиях; h _{1 i} и h _{2 i} — толщина отдельных слоев грунта в пределах h ₁ и h ₂ соответственно; — удельное нормативное боковое трение свай о грунт i -го слоя, принимаемое по главе СНиПа на проектирование свайных фундаментов или по ВТУ 401-01-388-71; f _{отр i} — удельное отрицательное трение сваи о грунт на участке h_i , определяемое по формуле

f _{отр i} = m _отр , (4.3)

где m _отр — коэффициент условий работы, принимаемый при h ₁ £ 4 м равным 0,6 и при h ₁ > 4 м равным 0,8.

4.13 . Разъединительная шпунтовая стенка должна идти вдоль всей линии примыкания фундамента возводимого здания к существующему и с каждой стороны иметь шпоры длиной в плане не менее одной четвертой части сжимаемой толщи (длины шпунта). Шпоры могут огибать фундаменты нового здания, проходить по оси разъединительной шпунтовой стенки или огибать фундамент существующего здания.

5. ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО ОТКОПКЕ КОТЛОВАНОВ, КРЕПЛЕНИЮ ИХ СТЕН, ВОДООТЛИВУ И ПОГРУЖЕНИЮ РАЗЪЕДИНИТЕЛЬНЫХ ШПУНТОВЫХ СТЕНОК

5.1 . При откопке котлованов около существующих зданий должны выполняться все требования главы СНиПа III -Б-1-71 «Земляные сооружения. Общие правила производства и приемки работ» и главы СНиПа III -Б-3-62 «Открытый водоотлив и искусственное понижение уровня грунтовых вод. Правила производства и приемки работ» и указанные ниже рекомендации.

5.2 . При разработке проектов производства строительных работ в зависимости от соотношений глубин проектируемого котлована h _к , заложения подошвы существующих фундаментов h _сф и уровня грунтовых вод h _г требуется различать следующие основные случаи:

а) h _к £ ( h _сф — 0,5 м); h _к h _г.в — откопка котлованов возможна без применения специальных мероприятий;

б) ( h _сф — 0,5 м) £ h _к £ h _сф ; h _к h _г.в — работы по откопке котлована в пределах полосы шириной 5 м, считая от края существующего фундамента, следует производить захватками не более 1,5 м по длине примыкания;

в) h _к > h _г.в — до начала работ по откопке котлована необходимо забить технологический шпунт, чтобы сократить или предотвратить приток в котлован грунтовых вод. Такой шпунт должен быть погружен до подстилающего водоупора или на глубину, определяемую соотношением

где l _ш — необходимая длина шпунта.

Забивка указанного шпунта не гарантирует устойчивость грунтов основания существующих фундаментов, поэтому даже при наличии шпунта работы по откопке котлована и возведению фундаментов должны выполняться захватками в соответствии с п. 5.2. б;

г) h _к £ h _сф + 1,0 м — вдоль линии примыкания котлована к существующим фундаментам следует забить шпунт, устойчивость которого должна быть обеспечена расчетом с учетом давления, передаваемого на грунт существующими фундаментами. В соответствующих случаях подпорной стенкой может служить шпунт, Предназначенный для предотвращения притока грунтовых вод в котлован (п. 5.2. в);

д) h _к > h _сф + 1,0 м — независимо от соотношения h _к и h _г.в требуется проведение технических мероприятий по пп. 5.6 — 5.9.

5.3 . При выполнении работ в соответствии с указаниями п. 5.2.6 устройство фундаментов и обратная засыпка пазух с тщательным трамбованием должны производиться в сжатые сроки, весь комплекс этих работ на одной захватке не должен превышать 2 суток.

5.4 . В случае непосредственного примыкания котлована к фундаментам существующих зданий способы разработки грунта и разборки старых фундаментов, если таковые имеются на площадке строительства, должны выбираться в соответствии с напряженным состоянием грунта в основании существующих фундаментов.

а) применять шар и клин-молот для дробления мерзлого грунта и старых, подлежащих разборке фундаментов на расстоянии ближе 20 м от существующих зданий;

б) применять взрывной способ;

в) использовать экскаватор с ковшом драглайн.

5.5 . При наличии грунтовых вод выше дна котлована, который откапывается без крепления стен, обязательна проверка устойчивости основания существующих фундаментов с учетом гидродинамического давления и возможности снижения расчетного давления на грунт основания.

5.6 . Откопка котлована ниже подошвы существующих фундаментов допускается в исключительных случаях. При этом обязательна забивка металлического шпунта, который должен быть рассчитан не только на прочность с учетом вертикального давления, передаваемого на грунт от существующих, фундаментов, но и на деформацию в горизонтальном направлении (это особенно важно при наличии слабых грунтов).

Для обеспечения неподвижности шпунта он должен быть заанкерен с предварительным напряжением анкерных устройств или расперт постановкой распорок на клиньях или с обжатием их домкратами. Упором для распорок могут служить фундаменты строящегося здания, возведенные на некотором расстоянии от существующих фундаментов (за пределами призмы выпирания грунтов основания существующего здания) и при обеспечении устойчивости (неподвижности) откоса котлована во время возведения указанной части фундаментов. Только после надежного раскрепления шпунта и обеспечения его неподвижности возможна разработка грунта откосов.

5.7 . При откопке котлованов ниже подошвы существующих фундаментов с некоторым удалением от них необходима проверка устойчивости основания загруженного фундамента, находящегося около нисходящего откоса.

5.8 . В ряде случаев целесообразно устраивать фундаменты строящегося здания по способу «стена в грунте». Такие фундаменты могут быть использованы и в качестве ограждения котлована. Устройство «стены в грунте», заглубленной до водоупора, исключает приток грунтовых вод в котлован.

5.9 . Щелевая разработка грунта для устройства «стены в грунте» допускается при отсутствии нагрузки на поверхности вблизи устраиваемой стены. Устройство «стены в грунте» непосредственно около существующих загруженных фундаментов рекомендуется выполнять путем бурения скважин под глинистым раствором и заполнения их бетонной смесью подводным способом. Скважины должны врезаться друг в друга на четверть диаметра.

5.10 . Погружение шпунта вибропогружателем или свайным молотом допустимо при отсутствии в основании существующего здания грунтов, способных уплотняться при динамических воздействиях (песков, супесей). При наличии указанных грунтов рекомендуется шпунт вдавливать в грунт. Для этого может быть использован, например, копер «Тайвуд BSP » или механизм аналогичного типа.

Для уменьшения трения при погружении металлического шпунта в грунт рекомендуется:

а) заполнять замки шпунтин перемятой пластичной глиной или тавотом;

б) применять электроосмос;

в) использовать раствор тиксотропной бентонитовой глины;

г) уменьшать трение шпунта о грунт полимерными или другими смазками.

5.11 . На площадках, сложенных рыхлыми и средней плотности песками и супесями, способными уплотняться при динамических воздействиях, забивка или вибропогружение шпунта допустимы лишь на расстоянии более 20 м от фундаментов существующих зданий. При меньших расстояниях до погружения шпунта динамическими методами необходимо производить закрепление песков и супесей, исключающее их уплотнение под воздействием динамики. Закрепление грунтов должно производиться по специальному проекту.

5.12 . Для сохранения природной структуры грунтов в основании возводимого здания в определенных условиях целесообразно применение иглофильтровых установок. Погружение иглофильтров в грунт методом размыва допускается на расстоянии от края существующего фундамента, большем разности между отметками подошвы фундамента и низа иглофильтра. При этом иглофильтры, погружаемые в пылеватые и тонкие пески и супеси, должны обсыпаться крупным или средней крупности песком. При расстоянии меньше указанного иглофильтры должны устанавливаться в пробуренные скважины, обсыпанные крупным или средней крупности песком.

Во время извлечения иглофильтров размывом образующиеся скважины должны засыпаться крупным песком.

5.13 . При близком расположении иглофильтров к существующим фундаментам недопустимо вымывание пылеватых и тонкопесчаных частиц грунта. Поэтому после начала водоотлива через 2 и 6 часов следует проверить наличие таких частиц в откачиваемой воде. При обнаружении таких частиц иглофильтры необходимо переставить в новые скважины, оборудованные обратным фильтром.

6. УСТРОЙСТВО СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ОКОЛО СУЩЕСТВУЮЩИХ ЗДАНИЙ

6.1 . При забивке свай около существующих зданий возникают колебания надземных конструкций этих зданий, на которые они обычно не рассчитаны, и грунтов оснований, что может вызвать повреждение конструкций, уплотнение грунтов или потерю устойчивости грунтов с выпиранием их из-под подошвы фундаментов, дополнительную просадку или осадку основания с аварийными последствиями. Поэтому проекты свайных фундаментов, устраиваемых возле существующих зданий, должны быть разработаны с учетом возможных последствий от забивки свай и содержать мероприятия, позволяющие избежать развития недопустимых деформаций конструкций зданий.

6.2 . Для исключения недопустимых деформаций конструкций зданий допускается применение забивных свай на расстояниях, превышающих 20 м от существующих зданий.

На расстояниях, меньших 20 м, рекомендуется применять набивные сваи, устройство которых не требует интенсивных динамических воздействий. Длина набивных свай должна быть равна длине забивных, если основная часть фундаментов делается из забивных свай.

6.3 . В ряде случаев возможно применение готовых свай, погружаемых в грунт вдавливанием.

6.4 . Погружение вдавливанием и изготовление набивных свай рекомендуется начинать со свай, наиболее близко расположенных к существующим фундаментам. При таком порядке производства работ эти сваи будут служить антисейсмическим экраном при изготовлении или вдавливании остальных свай.

6.5 . Забивка свай на расстояниях, меньших 20 м, допускается в исключительных случаях на площадках, в пределах которых нет грунтов, уплотняющихся при динамических воздействиях: песков рыхлых, песков средней плотности и супесей. При этом требуется проведение специальных испытаний и последующих обследований, которые должны доказать, что при забивке свай не происходит обрушение элементов конструкций (штукатурки, карнизов и пр.). При опасности таких обрушений в период свайных работ помещения в зданиях должны быть освобождены от людей. В последнем случае в смету должны быть включены средства на покрытие расходов, связанных с ремонтно-восстановительными работами.

6.6 . Для уменьшения динамических воздействий при погружении свай рекомендуется применять тяжелые сваебойные агрегаты, сбрасывая тяжелые свайные молоты с небольшой высоты (менее 50 см).

Приложение

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСАДКИ ФУНДАМЕНТОВ СУЩЕСТВУЮЩЕГО И СТРОЯЩЕГОСЯ ЗДАНИЙ МЕТОДОМ ОГРАНИЧЕННОЙ СЖИМАЕМОЙ ТОЛЩИ*

* Расчет осадок фундаментов методом ограниченной сжимаемой толщи подробно изложен в книгах:

1. Далматов Б.И. Расчет оснований зданий и сооружений по предельным состояниям. Л., Стройиздат, 1968.

2. Далматов Б.И. и др. Проектирование фундаментов зданий и промышленных сооружений. М., «Высшая школа», 1969.

3. Далматов Б.И., Лапшин Ф.К., Россихин Ю.В. Проектирование свайных фундаментов в условиях слабых грунтов Л., Стройиздат, 1975.

Грунты получают деформации уплотнения лишь в пределах ограниченной толщи, так как с глубиной напряжения рассеиваются и их величина уменьшается настолько, что уплотнения грунтов не происходит. Это дает основание считать, что ниже некоторой глубины залегает практически несжимаемый грунт независимо от его деформационных свойств. Поэтому важно рассмотреть деформации лишь в пределах ограниченного слоя грунта, подстилаемого условно несжимаемой породой. Толщину сжимаемого слоя называют расчетной сжимаемой толщей H_p .

Если известна величина H_p , то осадка загруженного фундамента, как показал К.Е. Егоров, находится из выражения

где w — коэффициент осадки, зависящий от формы подошвы, жесткости фундамента и отношения H_p/b; b — ширина площади загружения условного фундамента; µ — коэффициент Пуассона грунта; Е — модуль общей деформации грунта, p _д — средняя интенсивность давления по площади загружения, под влиянием которой грунт уплотняется.

Здесь p _II — среднее давление от расчетных нагрузок при расчете по деформациям; γ_II’ — объемный вес (масса) грунта выше отметки подошвы фундамента; h — глубина заложения фундамента от природной отметки.

Выражение (1) можно привести к виду

где а_0т — среднее значение коэффициента относительной сжимаемости грунта в пределах толщи H _р ; Н_э — величина эквивалентной сжимаемой толщи; при этом

Величины μ и А приводятся в табл. 1.

Значения коэффициента осадки с учетом жесткости фундамента ω _ж приводятся в табл. 2.

Поскольку ω _ж является функцией отношения H _р : b , для нахождения осадки надо предварительно определить H _р . При полном загружении основания можно принять

где А — коэффициент при μ = 0, А = 1,0; ω _р — коэффициент расчетной сжимаемой толщи; b_y — условная ширина подошвы фундамента, соответствующая случаю полной загрузки основания, т.е. при

где R — расчетное давление на грунт основания; γ’ _II — объемный вес (масса) грунта в пределах глубины заложения подошвы фундамента h .

Значение b _у определяется из выражения

где h — ширина подошвы рассчитываемого фундамента,

Источник