Забивка свай вблизи фундаментов

Содержание

Рекомендации по забивке свай вблизи зданий, сооружений и подземных коммуникаций
Способы доставки
Оглавление
Этот документ находится в:
Организации:
2. Деформации зданий при забивке вблизи них шпунта и свай
5. Проектирование свайных фундаментов

Дата введения	01.02.2020
Добавлен в базу	01.09.2013
Актуализация	01.02.2020

Раздел Строительство
- Раздел Нормативные документы
  - Раздел Отраслевые и ведомственные нормативно-методические документы
    - Раздел Производство монтажных и специальных строительных работ

Организации:

Чтобы бесплатно скачать этот документ в формате PDF, поддержите наш сайт и нажмите кнопку:

МИНИСТЕРСТВО ПРОМЫШЛЕННОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОМЫШЛЕННОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ПО ЗАБИВКЕ СВАЙ ВБЛИЗИ ЗДАНИЙ,

СООРУЖЕНИЙ И ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЙ

МИНИСТЕРСТВО ПРОМЫШЛЕННОЮ СТРОИТЕЛЬСТВА СССР

ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОМЫШЛЕННОЮ СТРОИТЕЛЬСТВА (НИИПРОМСТРОЙ)

Р Е К О ME Н Д A U И И ПО ЗАБИВКЕ СВАЙ ВБЛИЗИ ЗДАНИЙ СООРУЖЕНИЙ И ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЙ

Допустимые скорости колебания различных грунтов в см/с

Наименование» конструктивные особенности и тип aaaml я сооружений

Состояния зданий жений до забивки

пески гравялио • тые крупные я средней крупности;

плотные глины н суглинки

пески гравелистые» крупные и средней крупности» средней плотности и мелкие

плотные; супеси твердые; глины и суглинки насыпные 0,5 00 компенсаторы, центрифуги, центробежные насосы, дизели,

• поршневые компрессоры, моторы (компрессоры, лесопиль

ные рамы, локомобили и т.п?) • Ленточные, пластинчатые и скребковые конвейеры* Пускатели механизмов и аналогичная им аппаратура электроавтоматики.

* Пои частоте вращения до 480 об/мин допускается эксплуатационная амплитуда перемещения 0,31мм. Пои частоте вращения более 480 об/мин допускаемая эксплуатационная амплитуда скорости колебания составляет 15 мм/с.

машин, оборудования н приборов

Допустимая амплитуда скорости колебаний для частот

Вентиляторные установки . Дымососы. Дробильное оборудование. Виброплошадкк. Вибрационные грохоты. Вибрационные сепараторы (рассевы) и т.п.

* Для дымососов допускаемые амплитуды перемещения и скорости колебаний освоваияя могут быть приняты аналогично вентиляторным установкам*

Настояние Рекомендации разработаны Научно-исследовательским институтом промышленного строительства (НИИ-про метро й) Минлромстроя СССР по результатам теоретических и экспериментальных исследований НИИпромстроя» а также с использованием материалов Всесоюзного научно-исследовательского института гидромеханизации, санитарнотехнических и специальных строительных работ (ВНИИГС) и Государственного института по проектированию оснований и фундаментов (ГПИ Фундаментпроегг) Мннмонтажспепстроя СССР, приведенных в^нструкшга по забивке свай вблизи зданий и сооружений* ВСН 358-76 Мин монтажспеос троя

Рекомендации составлены кандидатами технических наук Ниязовым Я.шДи Ковалевым В.Ф. при участия инженера Янышева Г.С.

где — среднее давление под подошвой фундамента;

— разность отметок подошвы фундамента и дна котлована (траншеи);

У* С — расчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта, принимаемые по СЬиП на проектирование оснований зданий и сооружений;

К_# — поправочный коэффициент к углу внутреннего трения грунта, принимаемый по табл.6 в зависимости от скорости колебаний грунта в основании фундамента V.

Источник

2. Деформации зданий при забивке вблизи них шпунта и свай

При погружении шпунта и свай в результате работы сваебойного снаряда в окружающих грунтах возникают колебания. Воздействие этих колебаний на близко расположенные здания или сооружения может привести к повреждению или разрушению конструкций вследствие дополнительных неравномерных осадок оснований, выпирания грунта при потере его устойчивости, действия вибрации на конструкцию, т.е. возникновения усталостной прочности материала конструкций, и т.п. [6, 7, 8,19, 21].

Глинистые грунты в меньшей степени реагируют на вибрацию, чем пески. Для развития деформаций глинистых грунтов требуется продолжительное воздействие вибрации, поэтому при забивке шпунта существующие фундаменты не теряют своей устойчивости, если он забивается до разработки котлована. Иначе реагируют на динамические воздействия водонасыщенные пески и супеси, находящиеся в рыхлом состоянии ( е > 0,70) или в состоянии средней плотности. Существующие фундаменты в таких грунтах могут подвергаться значительным неравномерным осадкам вследствие уплотнения или выдавливания грунта из-под фундаментов. Для прогнозирования возможности уплотнения грунта при динамических воздействиях необходимо знать, при каком уровне колебаний он начинает уплотняться. Обычно это оценивается сопоставлением ускорения колебаний, возникающих при забивке или вибропогружении свай (шпунта), с резким качественным изменением свойств грунта, определяемым экспериментально.

Степень опасности колебаний при забивке свай, вызывающих осадку зданий, существенно зависит от вида грунта, глубины погружения сваи, расстояния от сваи до существующих зданий, размеров сваи и ряда других факторов [22]. Как видно из рис. 2.1, а, амплитуды смещений быстро затухают с увеличением расстояния и существенное их влияние сказывается на расстоянии L = 20 м. Определяющим фактором значений амплитуд смещений являются грунтовые условия. Применение для забивки свай молота меньшего веса также приводит к снижению амплитуд смещений грунта и соответственно зоны их влияния.

С увеличением глубины погружения сваи Н амплитуды смещения могут изменяться в 1,5—2 раза — зоны А и Б (рис. 2.1, б). Наибольшие значения амплитуд наблюдаются при погружении сваи на глубину 3—6 м (зона А — критическая глубина). Однако увеличение амплитуды на глубине может быть, связано с особенностями геологического строения площадки, возможными перерывами (зона Б) в погружении сваи в тиксотропных грунтах (явление засасывания — быстрое восстановление структурных связей между частицами грунта, а также образование их между грунтом и сваей после прекращения забивки).

Для снижения уровня колебаний целесообразно уменьшать частоту ударов и высоту падения молота, увеличивая его вес, а также сокращать время «отдыха» сваи в процессе забивки. Наиболее эффективным для снижения уровня колебаний являются следующие способы погружения свай: в лидерные скважины, в тиксотропной рубашке, вдавливанием и др.

При погружении свай в глинистые грунты нередко происходит подъем грунта и ранее забитых свай. Это весьма распространенное явление чаще всего наблюдается на значительном расстоянии от существующего здания при забивке свай по направлению к нему. В результате поднимаются полы (сделанные по грунту) в подвале или в первом этаже (бесподвальных зданий), фундаменты мелкого заложения, а также и свайные, развиваются деформации несущих конструкций зданий, возникают и другие неблагоприятные явления (рис. 2.2).

Несущая способность ранее забитых свай зависит от их подъема при погружении последующих свай. Это объясняется тем, что свая при погружении в грунт выдавливает его в стороны, а так как сопротивление грунта смещению в стороны в ряде случаев больше, чем вверх, то грунт выпирает вверх, увлекая за собой и ранее забитые сваи (см. рис. 2.2). У сваи, поднятой грунтом, контакт между острием и грунтом нарушается. Полость под острием, по-видимому, заполняется грунтом с нарушенной структурой, сжимаемость которого намного больше, чем сжимаемость грунта в естественном состоянии.

Величина подъема ранее забитых свай зависит от показателя текучести грунта, размеров погружаемых свай, плотности свайного поля, грунтовых условий, скорости и способа погружения и других факторов. На рис. 2.3 показан подъем свай на одной из площадок Ленинграда при забивке сваи А на различную глубину [22].

Из этого рисунка видно, что максимальный подъем имела свая № 14, соседняя со сваей А. Влияние от забивки сваи № 14 распространялось и на сваю № 9, значительно удаленную (до 8500 мм) от забиваемой (по данным О.П. Гузенкова и В.С. Ласточкина, радиус зоны подъема достигал 10 м). Суммарная величина выпора некоторых свай превысила 200 мм. Выпор свай, соседних с забиваемой, начинался даже при небольшой глубине ее погружения (3—5 м). Подъем дна котлована составлял 380—800 мм в зависимости от плотности размещения свай в свайном поле. Размеры зоны влияния, величина подъема ранее забитых свай и дна котлована зависят главным образом от физико-механических свойств глинистых грунтов (от твердого до текучепластичного состояния), расстояний между сваями и порядка забивки свай. Чем меньше показатель текучести глинистых грунтов, тем больше интенсивность подъема ранее забитых свай при погружении последующих.

Сваи, расположенные ближе к границе котлована, испытывают обычно меньшую суммарную величину поднятия, чем сваи, расположенные в середине котлована. По всей видимости, это связано с тем, что последовательное погружение свай приводит к увеличению плотности грунта, поэтому нужно иметь в виду, что забивка на одном и том же расстоянии каждой последующей сваи приводит ко все более возрастающему приравниванию выпора у предыдущей сваи (Гузенков, Ласточкин, 1981 и др.).

С учетом изложенного выше, в ряде случаев целесообразнее применять способ вдавливания сваи. Однако у некоторых грунтов (иольдиевые глины, позднеледниковые ленточные глины и др.), перемятых в процессе погружения свай, существенно ухудшаются строительные свойства (уменьшается сопротивляемость сдвигу, увеличивается сжимаемость). Поэтому для уменьшения возможных деформаций зданий вдавливание свай и шпунта рекомендуется начинать с ряда, расположенного ближе к существующему фундаменту, а сваи применять с меньшей площадью поперечного сечения.

При забивке свай вблизи подпорных стенок необходимо учитывать состав грунта засыпки за стенкой. Если этот грунт будет оседать при сотрясениях, давление на стенку может значительно возрасти; если грунт малосжимаем, он может сдвинуться к стенке, значительно увеличить опрокидывающий момент.

Источник

5. Проектирование свайных фундаментов

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Забивные сваи, погружаемые обычным способом, использовать не рекомендуется:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Источник

Забивка свай вблизи фундаментов

Рекомендации по забивке свай вблизи зданий, сооружений и подземных коммуникаций

Способы доставки

Оглавление

Этот документ находится в:

Организации:

2. Деформации зданий при забивке вблизи них шпунта и свай

5. Проектирование свайных фундаментов