Ведомственные строительные нормы ВСН 490-87/Минмонтажспецстрой СССР Проектирование и устройство свайных фундаментов и шпунтовых ограждений в условиях реконструкции промышленных предприятий и городской застройки.

ВСН 490-87

-------------------------------------

Минмонтажспецстрой СССР

ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

Проектирование и устройство свайных фундаментов и шпунтовых

ограждений в условиях реконструкции промышленных

предприятий и городской застройки

Дата введения 1987-07-01

РАЗРАБОТАНЫ Всесоюзным научно-исследовательским институтом гидромеханизации, санитарно-технических и специальных строительных работ - ВНИИГС (канд. техн. наук Е.Д.Ковалевский), и Государственным институтом по проектированию оснований и фундаментов - ГПИ Фундаментпроект (канд. техн. наук В.К.Рудь). В составлении принимали участие: канд. техн. наук В.Ф.Ковалев (НИИпромстрой), В.П.Вершинин (ЛенНИИпроект), В.О.Изофов (ВНИИГС).

ВНЕСЕНЫ И ПОДГОТОВЛЕНЫ к утверждению Главным техническим управлением Минмонтажспецстроя СССР.

УТВЕРЖДЕНЫ Минмонтажспецстроем СССР 29 декабря 1986 г.

ВЗАМЕН ВСН 358-76/Минмонтажспецстрой СССР

Настоящая инструкция устанавливает требования к проектированию и устройству свайных фундаментов и шпунтовых ограждений из погружаемых в грунт элементов (свай и шпунта) вблизи существующих зданий, сооружений и подземных коммуникаций в условиях реконструкции промышленных предприятий и городской застройки.*

____________________

* Далее для краткости, где это возможно вместо термина "сваи-оболочки и сваи" используется термин "сваи" и вместо термина "существующие здания и сооружения" используется термин "сооружения".

Инструкция не распространяется на проектирование и устройство свайных фундаментов и шпунтовых ограждений на просадочных и вечномерзлых грунтах, на подрабатываемых территориях, в карстоопасных районах, на оползневых склонах и искусственно промораживаемых массивах.

 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Свайные фундаменты и шпунтовые ограждения вблизи сооружений и подземных коммуникаций следует проектировать и строить в соответствии с требованиями действующих строительных норм и правил проектирования, производства и приемки работ по устройству оснований и фундаментов с учетом указаний настоящей инструкции.

1.2. Свайные фундаменты и шпунтовые ограждения из погружаемых в грунт элементов вблизи сооружений и подземных коммуникаций следует проектировать на основе:

имеющихся данных и результатов инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий, выполненных на момент нового строительства;

данных, полученных в результате обследования (приложение 1), и характеризующих конструктивные особенности и состояние существующих сооружений и подземных коммуникаций, а также стабилизацию деформаций грунтов оснований сооружений за период их эксплуатации по результатам наблюдений или расчету;

данных о параметрах колебаний грунта, сооружений и подземных коммуникаций, вызываемых забивкой или вибропогружением свай и шпунта;

технико-экономического сравнения возможных вариантов проектных решений (с оценкой по приведенным затратам и учетом сроков строительства).

1.3. Параметры колебаний при погружении свай и шпунта молотами и вибропогружателями прогнозируют, руководствуясь указаниями рекомендуемого приложения 2, и уточняют по результатам виброизмерений при погружении указанных в проекте пробных свай, предназначенных для определения несущей способности, и шпунтин в соответствии с требованиями раздела 4 настоящей инструкции.

1.4. Динамические воздействия при погружении свай и шпунта должны удовлетворять следующим требованиям:

а) для сооружений и подземных коммуникаций должна быть обеспечена их нормальная эксплуатация;

б) параметры колебаний должны быть допустимыми для чувствительных к колебаниям машин, оборудования и приборов;

в) параметры колебаний не должны превышать допустимых значений по санитарным нормам.

1.5. Допускается проектировать свайные фундаменты и шпунтовые ограждения без учета по п.1.4а динамических воздействий вблизи сооружений и подземных коммуникаций, которые испытывали большие динамические воздействия чем ожидаемые от погружения ближайших к ним свай и шпунта, а деформации их оснований стабилизировались.

 2. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ И

ШПУНТОВЫХ ОГРАЖДЕНИЙ ИЗ ПОГРУЖАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

ВБЛИЗИ СООРУЖЕНИЙ

2.1. При разработке проекта свайных фундаментов и шпунтовых ограждений из погружаемых элементов молотами или вибрационным оборудованием вблизи сооружений необходимо определить наименьшее расстояние

от погружаемых элементов до сооружений. Если расстояние

будет меньше, чем приведенное в табл.1, необходимо собрать исходные данные в соответствии с указаниями раздела 4 и, исходя из требований п.1.4, определить допустимые расстояния [

] в соответствии с пп.2.3-2.5, 2.13 и 2.15.

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

Таблица 1

2.3. Если в проекте расстояния

от ближайших забиваемых молотами свай и шпунта предусматриваются меньшими чем по табл.1, допустимые расстояния [

], на которых забивка не вызовет развития деформаций оснований сооружений (

= 0), определяют из условия

,                                                                                                                      (1)

где

- ускорение вертикальных колебаний фундамента на расстоянии

до погружаемой сваи или шпунта, определяемое в соответствии с указаниями рекомендуемого приложения 2, м/с

;

- допустимое ускорение вертикальных колебаний фундамента, при котором не происходят дополнительные деформации оснований, принимаемое по табл.2, м/с

;

- дополнительные деформации основания существующего фундамента от динамических воздействий с ускорением

2.4. Допустимые расстояния [

] при забивке свай и шпунта, удовлетворяющие требованию п.2.3, определяют из графика на чертеже по показателю

и коэффициенту затухания колебаний грунта с расстоянием

, принимаемое по табл.1 рекомендуемого приложения 2. Показатель

определяется по формуле

,

где

- коэффициент передачи колебаний грунта фундаменту сооружения, принимаемый для расчетов по табл.3 рекомендуемого приложения 2;

 

- ускорение колебаний грунта на расстоянии 0,5 м от свай, определяемое по чертежу и формуле (2) приложения 2.

Таблица 2

Сооружения	Допустимое ускорение колебаний фундамента ,   в зависимости от группы грунтов оснований, м/с
	1	2	3
Производственные и гражданские здания с полным каркасом	1,2	0,6	0,15
Здания и сооружения, в конструкциях которых не возникают усилия от неравномерных осадок	1,5	1,0	0,15
Многоэтажные бескаркасные здания с несущими стенами	1,0	0,5	0,15
Высокие жесткие сооружения и дымовые трубы	1,5	1,0	0,15
Примечание. Группа грунтов в основании сооружений принимается по табл.3

2.5. Допустимые расстояния [

] при вибропогружении свай-оболочек, свай и шпунта, удовлетворяющие требованию п.2.3, определяют из графика на чертеже по показателю

и коэффициенту

. Показатель

при вибропогружении определяется по формулам:

для шпунта

;

для свай

;

для свай-оболочек

.

Зависимость допускаемого расстояния

от показателя

2.6. Если в проекте расстояния

от погружаемых свай до зданий и сооружений предусматриваются меньшими, чем по пп.2.4 и 2.5, необходимо на стадии проектирования провести измерения параметров колебаний при погружении пробных свай в соответствии с пп.4.6 и 4.7 и проверить допустимость ожидаемых деформаций оснований фундаментов существующих сооружений, исходя из требования

,                                                                                                (2)

где

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

- предельные допустимые деформации оснований фундаментов, принимаемые по табл.4.

Примечание. Проверка условия (2) может быть произведена без учета

для сооружений I категории по состоянию (табл.5) и грунтов их оснований I группы (см. табл.3), а также независимо от группы грунтов оснований, если в месте примыкания к существующему сооружению проектируемые фундаменты приняты из свай-стоек или из висячих свай при расчетной нагрузке на сваю не более 0,75 от несущей способности по грунту при нагрузке на острие не менее 50%.

Таблица 3

Таблица 4

Таблица 5

2.7. Ожидаемые деформации

по п.2.6 следует определять по формуле

,                                                                                                      (3)

где

- предельное допустимое ускорение колебаний фундамента, принимаемое по табл.6 для различных сооружений в зависимости от их состояния и группы грунта основания существующего здания.

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

Таблица 6

Сооружения	Категория сооружений по состоянию	Предельные допускаемые ускорения колебаний фундаментов в зависимости от группы грунтов оснований, м/с
		1	2	3
Производственные и гражданские здания с полным каркасом	I	6,0	4,5	1,2
	II	4,5	3,0	1,0
	III	3,0	2,2	0,7
Здания, в которых не возникают усилия от неравномерных осадок	I	5,0	3,0	1,0
	II	3,5	2,2	0,7
	III	2,8	1,5	0,4
Многоэтажные бескаркасные здания с несущими стенами	I	3,0	2,2	0,7
	II	2,0	1,2	0,5
	III	1,5	1,0	0,3
Высокие жесткие сооружения и дымовые трубы	I	4,0	2,5	0,8
	II	3,0	1,5	0,6
	III	2,0	1,2	0,4
Примечание. Для сооружений со свайными фундаментами значения - допускается увеличить в 1,5 раза.

2.9. В случае вибропогружения свай и свай-оболочек необходимо проверить прочность при резонансе ближайших к свайному полю несущих конструкций в соответствии с указаниями "Инструкции по расчету несущих конструкций промышленных зданий и сооружений на динамические нагрузки" (М.: Стройиздат, 1970).

2.10. Если в проекте требуемое расстояние

меньше допустимого

, необходимо принять меры по уменьшению динамических воздействий, приведенные в разделе 5, или принять другие технические решения (вдавливание свай, устройство консолей и др.).

2.11. При вдавливании свай на расстоянии менее 6 м от существующих фундаментов оценку влияния вдавливания на осадки фундаментов сооружений следует производить по табл.7.

Таблица 7

2.12. При погружении свай вблизи сооружений со дна котлована должны быть соблюдены требования п.1.4a, при этом допустимые расстояния

по пп.2.3 и 2.6 следует определять с учетом мер, приведенных в приложении 3.

2.13. При наличии о зданиях и сооружениях машин, оборудования и приборов, чувствительных и колебаниям, допустимые расстояния определяют исходя из условия

,                                                                                                            (4)

где  

- скорость колебаний отдельно стоящих фундаментов под машины и оборудование или несущих конструкций сооружения, находящихся на расстоянии

от  погружаемых свай и шпунта, на которых установлены машины, оборудование и приборы, определяемая в соответствии с рекомендуемым приложением 2;

- допустимая скорость колебаний, принимаемая в зависимости от класса машин, оборудования и приборов, чувствительных к колебаниям, принимаемая в соответствии с "Инструкцией по расчету перекрытий на импульсивные нагрузки" (М.: Стройиздат, 1966).

2.14. Если, несмотря на принятые меры, рекомендуемые в разделе 5, по уменьшению динамических воздействий, условие (4) не соблюдается, необходимо определить зону их влияния и согласовать с производственной организацией возможность проведения в этой зоне работ по погружению свай или шпунта, предусмотрев при необходимости конструктивные или технологические решения по снижению или исключению влияния динамических воздействий (виброизоляция машин, оборудования и приборов, погружение свай и шпунта при временной остановке чувствительного к колебаниям оборудования или вне смен его работы, погружение свай вдавливанием).

2.15. Допустимость параметров колебаний на рабочих местах при погружении свай и шпунта проверяют в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.012-78 "Вибрация. Общие требования безопасности".

Для жилых зданий допускаемый уровень колебаний устанавливается в соответствии с "Санитарными нормами допустимых вибраций в жилых домах" (N 1304-75).

 3. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

И ШПУНТОВЫХ ОГРАЖДЕНИЙ ИЗ ПОГРУЖАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

ВБЛИЗИ ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЙ

3.1. Оценку влияния динамических воздействий на подземные коммуникации можно не производить, если:

при забивке свай и шпунта молотами расстояние до коммуникаций не менее 10 м и при вибропогружении свай -  не менее 15 м;

подземные коммуникации проложены в каналах, стальных кожухах или имеют защитные короба, находящиеся на расстояниях, указанных в табл.8.

Таблица 8

Характеристика грунтов	Допустимые расстояния м, при забивке свай сечением 30 30 см для стальных газопроводов и паропроводов при внутреннем давлении, Мпа
	0	0,5	1,0	2,0
Пески	2,5	2,5	3,0	3,0
Супеси	2,5	2,5	3,0	3,5
Глины и суглинки	1,5	1,5	2,0	2,5
Примечание. При погружении свай сечением 40 40 см допустимые расстояния в табл.8 следует увеличить в 1,5 раза, а для свай сечением 20 20 см -  уменьшить в 1,2 раза.

3.2. Для стальных трубопроводов допустимые расстояния до погружаемых свай и шпунты молотами следует принимать по табл.8. При вибропогружении шпунта значения

в табл.8 могут быть уменьшены в 1,5 раза, а свай и свай-оболочек - увеличены вдвое.

3.3. Для составных безнапорных трубопроводов из керамических, чугунных, acбоцементных и других раструбных труб допустимые расстояния

до погружаемых свай и шпунта определяются из условия, что трубопровод находится за пределами зоны остаточных деформаций грунта вокруг погружаемых свай, определяемой по табл.9.

Таблица 9

Характеристика грунтов	Радиус зоны деформации грунта, м, при забивке свай сечением, см
	20 20	30 30	40 40
Глины и суглинки	1,0	2,0	3,0
Пески и супеси	1,5	2,5	3,5

3.4. При погружении свай со дна котлована вблизи подземных коммуникаций допустимые расстояния

следует определять в соответствии с указаниями рекомендуемого приложения 3.

 4. ТРЕБОВАНИЯ К ИСХОДНЫМ ДАННЫМ

ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И АВТОРСКОМУ НАДЗОРУ

4.1. Исходными данными для проектирования фундаментов и шпунтовых ограждений с учетом влияния динамических воздействий на сооружения и подземные трубопроводы являются:

а) генплан участка строительства с нанесенными подземными коммуникациями;

б) данные об инженерно-геологических условиях участка строительства;

в) характеристика сооружений и подземных коммуникаций, вблизи которых проектируются свайные фундаменты и шпунтовые ограждения, и их состояние;

г) данные о параметрах колебаний грунта и фундаментов сооружений, если расстояние от сооружений до погружаемых свай и шпунта меньше расстояния, приведенного в табл.1.

4.2. Данные об инженерно-геологических условиях участка строительства должны характеризовать геологические и гидрогеологические условия строительной площадки, а также основания сооружений и подземных трубопроводов, находящихся в пределах расстояний до погружаемых свай и шпунта, указанных в табл.1.

Для фундаментов сооружений, находящихся на расстояниях меньше допустимых

по п.2.1, должны быть определены характеристики и показатели физико-механических свойств грунтов для каждого слоя в пределах глубины не менее сжимаемой толщи, рассчитываемой в соответствии с указаниями главы СНиП 2.02.01-83.

4.3. Характеристику и состояние сооружений и подземных коммуникаций определяют по результатам проводимого проектной организацией обследования, предусматривающего:

осмотр площадки строительства и определение возможности проведения работ по погружению пробных свай;

осмотр сооружений, расположенных в пределах расстояний, указанных в табл.1, и сбор данных о сроках их эксплуатации и конструктивных особенностях в соответствии с рекомендуемым приложением 1;

определение повреждений несущих и ограждающих конструкций (характер и величина раскрытия трещин, сдвиги плит перекрытий, лестничных маршей, отклонение несущих стен и колонн от вертикали и др.);

сбор данных о машинах, приборах и оборудовании, чувствительных к колебаниям, и их расположении;

сбор данных о конструкции, материале, сроках начала и окончания строительства, технологических требованиях к эксплуатации сооружений, оборудования и подземных коммуникаций, о режимах работы и внутреннем давлении в подземных трубопроводах.

Примечание. В особо ответственных случаях обследование сооружения с определением состояния и прочности конструкции должно выполняться специализированной организацией с составлением технического заключения.

4.4. При обследовании должны быть определены конструкции, требующие усиления, а также места, подлежащие ограждению от ожидаемого падения отставшей штукатурки, подвесных предметов, лепных карнизов и т.д. при погружении свай и шпунта.

По результатам обследования составляется акт (см. рекомендуемое приложение 1).

4.5. В задании на инженерно-геологические изыскания на участке строительства необходимо предусмотреть работы по откопке шурфов для определения конструкции и состояния фундаментов, а также расчетного сопротивления и модуля деформации грунта несущего слоя, обжатого сооружением за период его эксплуатации.

4.6. Для получения данных по п.4.1г необходимо в задании на погружение пробных свай и определение их несущей способности предусмотреть измерение параметров колебаний грунта и фундаментов сооружений, ближайших к погружаемым сваям, с определением коэффициентов  

и

в соответствии с указаниями приложения 2.

При назначении мест погружения пробных свай одну сваю обязательно следует разместить в пределах свайного поля на наименьшем расстоянии от сооружения.

4.7. Параметры колебаний грунта и сооружений должны быть измерены при погружении не менее двух пробных свай (двух-пяти шпунтин).

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

4.8. Для определения коэффициентов  

и

параметры колебаний грунта должны быть измерены по методике, указанной в рекомендуемом приложении 2.

4.9. Перед погружением пробных свай и шпунта необходимо организовать инструментальные наблюдения за деформациями оснований сооружений и получить данные по результатам нивелирования о развитии деформаций во времени.

При погружении пробных свай (шпунта) и в период производственного погружения в зонах влияния на деформации по условию (2) необходимо наблюдениями за осадками контролировать соблюдение требования п.5.5.

4.10. Наблюдения за осадками следует проводить по маркам, установленным на наружных продольных и торцевой стенах сооружения, на расстояниях до 30 м от ближайших погружаемых свай (шпунта) и до 50 м - от свай-оболочек. Количество и места установки марок должны определяться проектом. Марки должны обеспечивать получение данных о характере развития деформаций основания при погружении пробных свай (шпунта), в процессе их производственного погружения и по окончании работ по устройству свайных фундаментов в шпунтовых ограждений до момента стабилизации осадок сооружений.

Измерения осадок фундаментов следует производить с точностью не ниже 0,5 мм.

В качестве реперов можно применять марки (не менее двух), установленные на сооружении, при этом расстояние от марок до погружаемых свай или шпунта должно быть не менее 30 м, а от марок до свай-оболочек - 50 м.

4.11. Для наблюдения за деформациями конструкций используют гипсовые или цементные маяки, устанавливаемые на трещины в кладке кирпичных стен, в узлах сопряжений несущих и ограждающих конструкций.

Маяки нумеруют, краской отмечают концы трещин с указанием даты отметки, измеряют раскрытие трещин, расположение трещин схематически наносят на чертежи развертки стен. За состоянием маяков и развитием трещин устанавливают систематическое наблюдение в соответствие с требованиями "Руководства по наблюдению за деформациями оснований и фундаментов зданий и сооружений" (М.: Стройиздат, 1975).

4.12. Для подземных трубопроводов до начала свайных работ необходимо уточнить их планово-высотное положение, а в процессе погружения свай и шпунта при

должен осуществляться контроль за перемещениями трубопровода и внутренним давлением наполнителя.

4.13. Авторский надзор при проведении работ по устройству свайных фундаментов и шпунтовых ограждений вблизи существующих сооружений и подземных трубопроводов должен включать контроль за соблюдением требований ППР и выполнением предусмотренных в проекте мероприятий по усилению конструкций, а также соответствием фактических осадок осадкам, принятым в ППР.

 5. ТРЕБОВАНИЯ К ППР И MEPЫ ПО УМЕНЬШЕНИЮ ВЛИЯНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ

ВОЗДЕЙСТВИЙ НА СООРУЖЕНИЯ И ПОДЗЕМНЫЕ КОММУНИКАЦИИ

5.1. ППР на погружение свай и шпунта должен содержать:

стройгенплан с разрезами участка строительства и планово-высотную привязку спроектированных фундаментов и шпунтовых ограждений к фундаментам сооружений или подземным коммуникациям;

перечень и характеристики оборудования для погружения свай и шпунта и режимы его работы;

перечень и объемы необходимых подготовительных работ для погружения свай и шпунта;

технологические карты на погружение свай и шпунта или план свайного поля с указанием последовательности погружения свай и шпунта;

меры по усилению конструкций сооружений и устройству защитных ограждений;

меры по наблюдениям за осадками и состоянием сооружений;

согласованные со службой эксплуатации сроки выполнения работ по погружению свай и шпунта вблизи сооружений с чувствительным к колебаниям оборудованием.

5.2. Оборудование для погружения свай и шпунта необходимо выбирать, исходя из требования обеспечения наибольшей производительности и учитывая влияние динамических воздействий на сооружения и подземные коммуникации.

Примечание. Если основания сооружений сложены песками мелкими пылеватыми и супесями с показателем текучести

, то для забивки свай следует применять или дизель-молот с меньшей массой падающей части, или молот свободного падения по возможности с большей массой.

5.3. В случае, когда ожидаются деформации оснований, сложенных слабыми песчаными грунтами, сваи целесообразно погружать рядами вдоль сооружения, начиная с наиболее удаленных рядов. Для оснований, сложенных глинистыми грунтами, сваи следует погружать, начиная с ряда, ближнего к сооружению.

5.4. Погружение свай и шпунта начинают после того, как будут удалены имеющиеся в толще грунта остатки фундаментов, плит, лежни, корни деревьев и др.

5.5. Если осадка фундаментов сооружения развивается со скоростью, превышающей 1,0 мм/сут, необходимо прекратить погружение свай или шпунта и экстраполяцией установить значение прогнозируемых деформаций основания

по графику их развития во времени

. Если значения

превышают данные табл.4, необходимо принять меры согласно п.5.7 и продолжить погружение свай или шпунта.

5.6. Меры по уменьшению влияния на сооружения и подземные коммуникации динамических воздействий при погружении свай и шпунта должны быть приняты, если:

а) расстояние

до сооружения не будет превышать расстояний, приведенных в пп.2.3, 2.5, 2.6, 2.11 и 2.13;

б) деформация основания или сооружения в процессе погружения свай или шпунта достигла значений, принятых в проекте.

5.7. Меры по уменьшению динамических воздействий включают:

устройство лидерных скважин и шнековое рыхление грунта для погружаемых свай, выемку грунта из полых свай и свай-оболочек;

применение тиксотропной или водяной рубашки;

снижение высоты падения ударной части молота;

применение вибропогружателей с динамическим торможением на выбеге;

уменьшение количества одновременно работающих молотов или вибропогружателей;

уменьшение количества одновременно погружаемых шпунтин;

полную или частичную (до верха трубы) откопку трубопровода;

сокращение времени на соединение звеньев составных свай при погружении в песчаные пылеватые и глинистые грунты.

5.8. При погружении свай молотами в лидерные скважины амплитуду смещений грунта при расчете можно уменьшить: для песчаных грунтов - в 1,7-2,0 раза, глинистых - 2,0-2,5 при отношении площади лидера к площади сваи 0,5-0,7. При шнековом рыхлении грунта для указанных отношений площадей амплитуду смещений грунта можно уменьшить: для песчаных грунтов до 1,5 раз и глинистых - 2.

5.9. При устройстве лидерных скважин на расстоянии

3 м от сооружений и

3 м от сооружений и

2 м от подземных трубопроводов в водонасыщенных песчаных грунтах и текучих супесях и суглинках глубина скважины не должна превышать глубину заложения подошвы фундамента или низа трубопровода. Для других грунтов глубину лидерных скважин следует принимать из условия обеспечения устойчивости стенок скважины и несущей способности погруженных в скважины свай.

2 м от подземных трубопроводов в водонасыщенных песчаных грунтах и текучих супесях и суглинках глубина скважины не должна превышать глубину заложения подошвы фундамента или низа трубопровода. Для других грунтов глубину лидерных скважин следует принимать из условия обеспечения устойчивости стенок скважины и несущей способности погруженных в скважины свай.

При рыхлении грунта шнеком диаметром до 300 мм расстояние до здания не регламентируют, а глубину рыхления назначают исходя из несущей способности свай, погружаемых в разрыхленный грунт.

Необходимо сокращать время между устройством скважины и погружением в нее сваи.

5.10. При наличии мерзлого грунта мощностью слоя свыше 20 см, асфальтовых и других покрытий погружение свай и шпунта вблизи сооружений и подземных трубопроводов без устройства лидерных скважин или разбуривания не допускается.

5.11. Применение тиксотропной или водяной рубашки уменьшает амплитуду смещения в глинистых грунтах до 1,5 раз.

5.12. Снижение высоты падения молота с 2 до 0,5 м приводит к уменьшению амплитуды смещений грунта в 1,2-1,3 раза.

5.13. Эффективность мер, принятых в ППР, по уменьшению влияния на сооружения и подземные коммуникации динамических воздействий должна быть уточнена контролем параметров колебаний в соответствии с пп.4.6 и 4.7, а также наблюдениями за осадками согласно указаниям п.4.9.

5.14. Если прогнозируемые в соответствии с разделом 3 расстояния до подземных трубопроводов будут меньше допустимых

 , необходимо в ППР предусмотреть на случай аварийной ситуации временное отключение трубопровода от системы.

Приложение 1

Рекомендуемое

АКТ

обследования здания (сооружения), расположенного

вблизи проектируемых свайных фундаментов по адресу

г. _____________________                                                                                 "     " _________ 19 ___ г.

Мы, нижеподписавшиеся: представитель проектной организации ________________________________

_________________________________________________________________________________________

представитель заказчика ___________________________________________________________

и представитель организации, эксплуатирующей здание (сооружение)

_________________________________________________________________________________________

произвели визуальное обследование существующего здания (сооружения)*, построенного в (месяц, год) __

____________________________

_____________

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

В результате обследования установлено: _________________________________________ (приводятся данные об этажности, высоте и размерах в плане, конструктивных особенностях и назначении здания (сооружения) и краткое описание конструкций: фундаментов с указанием типа, размеров и глубины их заложения, давления на грунт; стен и пола подземной части; несущих стен; перекрытий;  перемычек; покрытий; инженерных коммуникаций и др., а также оборудования чувствительного к колебаниям, с указанием его места установки*.

______________

* К акту прикладывается дефектная ведомость со схемой расположения трещин, сколов и других дефектов.

Выводы комиссии о необходимости проведения инструментального обследования прочности, отклонений элементов зданий от проектного положения и т.п.

Приложение 2

Рекомендуемое

OПPЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОЛЕБАНИЙ

1. Расчет уровня динамических воздействий по скорости

или ускорению колебаний

для определения допустимых расстояний по пп.2.3, 2.4, 2.7, 2.13 и 2.15 производят по параметрам колебаний, определяемым согласно указаниям настоящего приложения, и уточняют по данным измерений параметров колебаний при забивке и вибропогружении пробных свай и шпунта.

Для расчетов по пп.2.3, 2.4 и 2.7 принимают наибольшее измеренное значение амплитуды смещений и соответствующую ей частоту вертикальной составляющей колебаний, а по пп.2.13 и 2.15 значения амплитуд смещений и частот одной из трех составляющих колебаний.

2. Скорость

(мм/с) и ускорение колебаний

(мм/с

) вычисляют по формулам

,                                                                                                          (1)

,                                                                                                         (2)

где

и

- соответственно амплитуда смещений, мм, и частота колебаний, Гц, определяемые согласно указаниям настоящего приложения.

3. Для оценки влияния динамических воздействий на сооружения и подземные коммуникации при погружении свай молотами параметры колебаний грунта определяют по графику на чертеже на основе данных об инженерно-геологических условиях участка строительства. Значения

следует определять по частоте

, принимаемой по оси абсцисс в зависимости от плотности и консистенции наиболее прочного слоя грунта толщиной не менее 0,5 м, залегающего на глубину 6-8 м от дневной поверхности или дна котлована. Границы выделенных на графике участков соответствуют примерно диапазону изменения значений относительной плотности песка

и текучести глинистых грунтов

, причем с увеличением

и с уменьшением

возрастает

.

Зависимость вертикальных смещений

и ускорений

от частоты колебаний грунта

:

а - пески мелкие рыхлые водонасыщенные; пылеватые средней плотности и рыхлые независимо от влажности;

б - пески гравелистые, крупные средней плотности независимо от влажности;

средней крупности средней плотности водонасыщенные;

мелкие плотные и средней плотности и пылеватые плотные маловлажные и влажные;

в - пески гравелистые и крупные рыхлые независимо от влажности;

средней крупности и мелкие рыхлые маловлажные и влажные;

мелкие плотные средней плотности и пылеватые плотные водонасыщенные;

г - пески гравелистые, крупные и средней крупности плотные независимо от влажности гравелистые,

крупные и средней крупности средней плотности маловлажные и влажные; супеси твердые;

суглинки и глины тугопластичные, полутвердые и твердые;

д - супеси текучие; е - супеси пластичные; ж - суглинки и глины текучие и текучепластичные;

з - суглинки и глины мягкопластичные

4. Значения

и

соответствуют значениям вертикального колебания грунта на расстоянии 0,5 м от забиваемой сваи молотом массой 5,5 т с высоты падения 1,6-1,8 м. Для молотов массой не менее 1,8 т значение

следует уменьшить пропорционально отношению их масс до 25%, а для молотов массой не более 7 т - увеличить до 20%.

5. Для оценки влияния динамических воздействий на сооружения при вибропогружении свай и шпунта значения

и

вертикальных колебаний грунта следует принимать по табл.1.

Таблица 1

	Параметры колебаний грунта при вибропогружении на расстоянии 0,5 м от сооружения
Грунты	шпунта		сваи		сваи-оболочки
	, мм	, Гц	, мм	, Гц	, мм	, Гц
Пески гравелистые плотные и средней плотности; пески крупные, средней крупности и мелкие плотные маловлажные и влажные; супеси твердые; суглинки и глины твердые, полутвердые и тугопластичные	0,45	15	-	-	4,0	8
Пески крупные, средней крупности и мелкие средней плотности; пески пылеватые плотные и средней плотности; супеси пластичные; суглинки и глины мягкопластичные и текучепластичные	0,12	20	2,0	6,5	3,0	8
Пески рыхлые; супеси текучие	0,06	28	1,5	6,5	2,0	8
Примечания: 1. Значения и приведены для шпунта Ларсен IV, погружаемого вибропогружателем B-401; для полой сваи диаметром 600 мм, погружаемой вибропогружателем ВП-80 и железобетонной сваи-оболочки диаметром 1200 мм, погружаемой вибропогружателем ВУ-1,6 с выемкой грунта из полости сваи.   2. При погружении свай и шпунта вибропогружателями других типов необходимо внести поправку в значения и , которую следует принять для - пропорционально отношению вынуждающих сил и для - пропорционально отношению частот колебаний вибропогружателей.

6. Амплитуда смещения грунта на расстоянии

от погружаемой сваи или шпунта вычисляется по формуле

,                                                                                                    (3)

где

- амплитуда смещения на расстоянии

= 0,5 м от погружаемой сваи, мм;

- основание натурального логарифма;

- коэффициент затухания колебаний грунта с расстоянием принимается по табл.2 и уточняется по данным измерений в соответствии с п.10,1/м.

7. Скорость

и ускорение колебаний

на расстоянии

вычисляют по формулам     

;                                                                                             (4)

     

,                                                                                            (5)

где

и

- соответственно скорость и ускорение колебаний грунта на расстоянии

.     

Таблица 2

	Коэффициент , 1/м
Грунты	забивка свай и шпунта	вибропогружение
		сваи	сваи-оболочки
Пески плотные и средней плотности маловлажные и влажные; супеси твердые; суглинки и глины твердые, полутвердые и тугопластичные	0,02-0,04*	0,10	0,12
Пески плотные и средней плотности водонасыщенные; пески рыхлые маловлажные и влажные; супеси пластичные; суглинки и глины пластичные и текучепластичные	0,04-0,07*	0,08	0,10
Пески рыхлые водонасыщенные; супеси текучие; суглинки и глины текучие	0,06-0,10*	0,07	0,08
____________________ * Для грунтов одного вида по крупности, плотности сложения, влажности и текучести меньшие значения   соответствуют: для песков - большим значениями показателя относительной плотности и меньшей влажности, для глинистых грунтов - меньшим значениям показателя текучести и коэффициента пористости.

8. В соответствии с требованиями п.4.7 должны быть измерены параметры колебаний (амплитуды смещений и соответствующие им частоты) в вертикальном и двух взаимно перпендикулярных горизонтальных направлениях.

Регистрацию колебаний следует производить одновременно через каждый 1 м погружения сваи или шпунта до проектной отметки или через 0,5 м, если в геологических разрезах имеют место выклинивающиеся слои грунта, или при мощности слоев менее 1 м.

9. Для регистрации используют виброизмерительную аппаратуру, предназначенную для регистрации смещений в диапазоне частот 2-30 Гц (например, датчики И001, И002, сейсмоприемники СВ-5 и СГI-10 и осциллографы Н-700, Н-004 и Н-041, отградуированные по амплитуде смещения колебаний, и другая аналогичная аппаратура).

Датчики следует устанавливать на поверхности грунта и фундаментов на расстояниях, указанных в пп.10 и 11, с одинаковой ориентацией по направлениям измерений колебаний грунта и фундамента. При этом необходимо обеспечить надежное крепление датчиков.

10. Коэффициент  

определяемый по результатам измерений параметров колебаний, вычисляют по формуле

,                                                                                                        (6)

где

и

- амплитуды смещений грунта на расстояниях

и

.

11. Значения коэффициента передачи колебаний грунта фундаменту (

) принимают по табл.3.

По результатам измерений параметров колебаний коэффициент

вычисляют из равенства

,                                                                                                           (7)

где

- амплитуда смещений фундамента, мм;

- амплитуда смещений грунта на расстоянии от сваи, равном расстоянию до фундамента, мм.

Таблица 3

	Значение коэффициента   в зависимости от грунта несущего слоя основания фундамента
Фундамент	Пески рыхлые, супеси и глины с показателем текучести 1,0	Пески средней плотности, супеси и глины с показателем текучести 0,5 1,0	Пески плотные, супеси и глины с показателем текучести 0,5
Здание или сооружение высотой до:
2 этажей	0,8	0,9	1,0
5 этажей	0,7	0,8	0,9
9 этажей	0,6	0,7	0,8
12 и выше	0,5	0,6	0,7
Оборудование, установленное на:
грунте	0,9	0,95	1,0
перекрытии здания или      сооружения	0,85	0,9	1,0

Приложение З

Рекомендуемое

ПЕРЕЧЕНЬ РЕКОМЕНДУЕМЫХ МЕР ПО УСТРОЙСТВУ СВАЙНЫХ

ФУНДАМЕНТОВ И ШПУНТОВЫХ ОГРАЖДЕНИЙ ВБЛИЗИ ЗДАНИЙ

И ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЙ

1. Проверка прочности, устойчивости оснований и сдвига фундамента по подошве в соответствии со СНиП 2.02.01-83 по формуле

,                                                                                                       (1)

где

- расчетная нагрузка на основание;

- сила предельного сопротивления основания;

- коэффициент условий работы, принимаемый равным для грунтов 1-й группы - 1,0, 2-й - 0,9 и 3-й - 0,7;

- коэффициент надежности, принимаемый для сооружений I и II категорий по состоянию равным I; II и III категории - 1,2.

2. Устройство технологического шпунта для ограждения котлована.

3. Проверка технологического шпунта по деформациям:

,                                                                                                                     (2)

где

- горизонтальное смещение верха консольного шпунта в уровне планировки грунта или максимальное смещение заанкеренного или многоярусного шпунтового ограждения;

- допустимое горизонтальное смещение грунта.

4. Устройство разделительного шпунта, размеры которого обосновывают расчетом дополнительных осадок от взаимного влияния существующего и нового фундаментов.

5. Предохранение грунтов оснований сооружений от промерзания.

6. Поверхностный водоотлив.

7. Глубинное водопонижение.

8. Расчет дополнительных осадок фундаментов при водопонижении по пп.6 и 7 и их допустимости в соответствии с требованиями п.2.4.

9. Упрочнение грунтов оснований сооружений.

10. Усиление фундаментов и надфундаментных конструкций сооружений.

11. Вывешивание существующих сооружений и подземных коммуникаций.

12. Мероприятия по уменьшению динамических воздействий от погружения свай и шпунта:

устройство лидерных скважин и разбуривание грунта;

вдавливание;

применение обмазок, снижающих трение по боковой поверхности и в замках;

выемка грунта из полости свай и свай-оболочек;

погружение свай с подмывом.

13. Проверка горизонтального смещения существующего свайного фундамента.

При погружении свай вблизи сооружений (черт.1) и подземных коммуникаций (черт.2) со дна котлована целесообразно использовать меры, указанные в перечне, в соответствии с рекомендациями ниже приводимой таблицы, в которой учтены тип и глубина заложения существующего фундамента

, глубина котлована

, горизонт подземных вод

и расстояние от верхней бровки котлована до существующего фундамента или сооружения

.

 Схема устройства котлованов вблизи фундаментов на естественном

основания и свайных

Черт.1

 Схема устройства котлованов вблизи подземных коммуникаций

Черт.2

	Условия устройства котлованов
N п/п	Глубина, м	Расстояние от верхней бровки до фундамента сооружения, м	Рекомендуемые мероприятия по перечню
1	2	3	4
1		Вблизи фундаментов на естественном основании
			Устройство котлованов возможно без применения специальных мероприятий
2	То же		п.1;   п.2. Шпунт деревянный, из стальных балок с деревянным заполнением, стальных балок в распор, в замок.   Глубина погружения на 2-3 м ниже отметки подошвы фундамента;       пп.5 и 6
3			п.1;   п.2. Шпунт деревянный, из стальных балок в распор, в замок.   Глубина погружения шпунта: п.6
4	То же		п.1;   п.2. Шпунт деревянный или стальной замок;     пп.5 и 6
5			п.1. Откопка котлована возможна без устройства шпунтового ограждения, если выполнено условие устойчивости, при = 1,0; = 1,2;   п. 2. Шпунт деревянный, из стальных балок в распор и в замок;   п.5
6			п.1;   п.2. Шпунт из стальных балок в распор, в замок. Распорные балки должны погружаться на глубину не менее +1,0 м;   п.3. = 1,0 см;   пп.5 и 6
7			п.1;   п.2. Шпунт деревянный, стальной в замок;       п.3. = 1,0 см;   пп.6-8
8	То же		п.1;   п.2. Шпунт стальной в замок;   п.3. = 0,5 см;   пп.4-8;   пп.9-12. При необходимости
9			п.1;   п.2. Шпунт деревянный, из стальных балок в распор, в замок;     п.3. = 1,0 см;   п.6;   пп.9-12. При необходимости
10	То же		п.1;   п.2. Шпунт из стальных балок в распор, в замок;   п.3. = 1,0 см;   пп.4-6;   пп.9-12. При необходимости
11			п.1;   п.2. Шпунт в замок. Схема шпунта (консольный, заанкеренный, многоярусный) обосновывается расчетом; п.3. = 0,5 см;   п.4. При необходимости;   пп.6-8;   пп.9-12. При необходимости
12			п.1;   п.2. Шпунт в замок. Консольная схема шпунта допустима только в связных грунтах, устойчивых к динамическим воздействиям. Взвешивающее действие воды учитывается и для глинистых грунтов;   п.3. = 0,5 см;   пп.4, 5, 7, 8;   пп.9-12. При необходимости
		Вблизи свайных фундаментов
13			Никаких специальных мероприятий не требуется
14	То же		п.2. Шпунт любой, кроме стальных балок с деревянным заполнением;   пп.5, 6 и 13.
15			п.2. Шпунт любой, кроме стальных балок с деревянным заполнением;    пп.7, 8
16	То же		п.2. Шпунт в замок;   п.3. = 1,0 см;   пп.5, 8, 13;   пп.9-12. При необходимости
17			п.2. Шпунт любой;   п.6;   пп.9-12. При необходимости
18	То же		п.2. Шпунт любой, кроме стальных балок с деревянным заполнением;     п.4. при 3 м;   пп.5-8, 13;   пп.9-12. При необходимости
19			п.2. Шпунт в замок;   п.3. = 1,0 см;   пп.9-12. При необходимости
20			п.1;   п.2. Шпунт в замок;   п.3. = 0,5 см;   пп.4, 5 при 3 м;   пп.6-8;   пп.9-12. При необходимости
21			п.1;   п.2. Шпунт любой;   п.6.;   пп.9-12. При необходимости
22	То же		п.1;   п.2. Шпунт любой, кроме стальных балок с деревянным заполнением;   п.3. = 1,0 см;   п.4, 5 при 3,0 м;   п.6;     пп.9-12. При необходимости
23			п.1;   п.2. Шпунт в замок;   п.3. = 1,0 см;   пп.6-8;   пп.9-12. При необходимости
24	То же		п.1;   п.2. Шпунт в замок;   п.3. = 0,5 см;   пп.4, 5 при 3 м;   пп.7, 8;   пп.9-12. При необходимости
	Вблизи подземных коммуникаций
25			Устройство котлованов возможно без специальных мероприятий
26	То же		п.1;   п.2. Шпунт любой;    п.5
27			п.1;   п.2. Шпунт любой, кроме стальных балок с деревянным заполнением;   п.6, 7
28	То же		п.1;   п.2. Шпунт деревянный, стальной в замок;   пп.5-7
29			п.1;   п.2. Шпунт любой;   п.6
30	То же		п.1;   п.2. Шпунт любой, кроме стальных балок с деревянным заполнением;   пп.5, 6
31			п.1;   п.2. Шпунт любой в замок;   п.3. = 1,0 см;   пп.6-8;   пп.9-12. При необходимости
32	То же		п.1;   п.2. Шпунт в замок (при расчете необходимо учитывать взвешивающее действие воды учитывается и для глинистых грунтов);     п.3. = 1,0 см;   пп.5-8; пп.9-12. При необходимости

Приложение 4

Рекомендуемое

ПРИМЕР РАСЧЕТА ВОЗМОЖНОСТИ ПОГРУЖЕНИЯ  СВАЙ ВБЛИЗИ ЗДАНИЙ

Исходные данные

Здание административное, 5-этажное, кирпичное, без подвала, высотой 16 м, построено в 1958 г.

Фундаменты ленточные, из сборных бетонных плит и блоков, глубина заложения

= 2,3 м, среднее давление на грунт 0,15 МПа.

Перекрытия из железобетонных панелей.

Состояние здания: имеются трещины в стенах здания, ширина раскрытия трещин до 2 мм; имеются признаки сдвигов по трещинам. Повреждения фундаментов отсутствуют.

Сваи, погружаемые вблизи здания, железобетонные сечением 30

30 см, длиной 8 м. Минимальное расстояние от свай до здания

= 18м. Расстояние до верхней бровки котлована

= 16 м. Глубина котлована

= 3,5 м. Крепление стенок котлована по проекту из стального шпунта типа Ларсен-4 длиной 8 м. Погружение свай намечено проводить дизель-молотом С-330 с массой ударной части 2,5 т.

Грунтовые условия. С поверхности толщина насыпного слоя достигает 1,5 м. Ниже песок средней крупности, средней плотности, влажный, с глубины 3,7 до 4,4 м водонасыщенный. Суглинки текучие и мягкопластичные до глубины 10 м подстилаются глинами тугопластичными и полутвердыми. Мощность пройденных выработок 15 м. Горизонт подземных вод на глубине

=3,7м.

Рассматриваемое здание относится к многоэтажным бескаркасным зданиям с несущими стенами, для которых радиус зоны обследования при забивке около них свай составляет 30 м (см. табл.1, п.2.1). Следовательно, до начала забивки свай необходимо провести обследование и составить акт по форме рекомендуемого приложения 1.

По результатам обследования (см. исходные данные) здание относим ко II категории по состоянию (см. табл.5), грунт в основании здания (песок средней крупности, средней плотности влажный) по табл.3 к грунту 2-й группы.

Поскольку расстояние от здания до погружаемых свай

= 18 м, (меньше 30 м), то в соответствии с требованиями п.2.3 следует определить допустимое расстояние

, на котором забивка не вызовет развития деформаций основания здания из условия (I):

,

где

- ускорение вертикальных колебаний фундамента на расстоянии 18 м от сваи;

- допустимое ускорение вертикальных колебаний фундамента, равное 0,5 м/с

, принято по табл.2.

Для определения расстояния

необходимо рассчитать ускорение

на расстоянии 0,5 м от погружаемой сваи по черт.1 и формуле (2) рекомендуемого приложения 2. Коэффициент затухания колебаний с расстоянием для суглинков текучих и мягкопластичных принимаем 0,07 I/м по табл.2 рекомендуемого приложения 2. Амплитуда смещения по графику на черт.1 приложения 2

= 0,68 мм соответствует частоте

= 17 Гц, принятой для песков средней крупности, средней плотности и глин туго пластичных и полутвердых. Ускорение колебаний равно:

7648 мм/с

= 7,65 м/с

.

Коэффициент передачи колебаний грунта фундамента 5-этажного здания на песках средней крупности средней плотности принимаем равным 0,8 (см. табл.3 приложения 2).

Определим коэффициент

по формуле (2):

= 0,5/(7,65

0,8) = 0,082.

Допустимое расстояние определим по графику (см. черт.1), построенному с учетом требования условия (1). При коэффициенте

= 0,082 и коэффициенте затухания с расстоянием

= 0,07 допустимое расстояние от погружаемых свай до здания

= 12 м.

Таким образом, забивку свай можно осуществлять без каких-либо дополнительных мероприятий. Кроме того, в соответствии с требованиями приложения 3 ограждение котлована можно выполнить из шпунта любой конструкции. С целью удешевления и экономии металла ограждение рекомендуется выполнить из стальных балок с деревянным заполнением.

Приложение 5

Справочное

ОСНОВНЫЕ БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

- расстояние от ближайших погружаемых свай (шпунта) до фундамента сооружения или подземных коммуникаций;

- допустимое расстояние от ближайших погружаемых свай (шпунта) до фундамента сооружения или подземных коммуникаций;

- амплитуда смещений;

- частота колебаний;

- амплитуда смещений грунта на расстоянии 0,5 м до погружаемой сваи (шпунта);

- частота колебаний грунта на расстоянии 0,5 м до погружаемой сваи;

- ускорение колебаний фундамента на расстоянии 0,5 м до погружаемой сваи;

- ускорение вертикальных колебаний фундамента на расстоянии

;

- допустимое ускорение вертикальных колебаний фундамента, при котором не происходят дополнительные деформации оснований;

- предельное допустимое ускорение колебаний фундамента;

- дополнительные деформации основания существующего фундамента от динамических воздействий;

- дополнительная деформация основания сооружения за время

;

- дополнительная деформация основания, вызванная влиянием нагружения фундаментов нового сооружения;

- коэффициент затухания колебаний грунта с расстоянием;

- скорость колебаний фундаментов или несущих конструкций сооружения, находящихся на расстоянии

;

- допустимая скорость колебаний машин, оборудования и приборов;

- коэффициент передачи колебаний грунта фундаменту;

- показатель текучести;

- относительная плотность;

- предельно допустимые деформации оснований сооружений;

- расчетная нагрузка на основание;

- сила предельного сопротивления основания;

- коэффициент условий работы;

- коэффициент надежности;

- горизонтальное смещение верха консольного шпунта;

- допустимое горизонтальное смещение грунта;

- глубина заложения существующего фундамента;

- глубина от поверхности планировки до отметки погружения свай существующего свайного фундамента;

- глубина котлована;

- глубина залегания грунтовых вод;

- расстояние от верхней бровки котлована до существующего фундамента подземных коммуникаций;

- отметка планировки;

- уровень подземных вод;

- отметка подошвы фундамента;

- отметка острия свай существующего свайного фундамента;

- отметка низа подземных коммуникаций;

- отметка дна котлована;

- ширина подошвы фундамента.