ВСН 358-76. Инструкция по забивке свай вблизи зданий и сооружений

(утв. Минмонтажспецстроем СССР 22.01.1976)

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["ВСН 358-76"]:::rst
  click n0 "https://bukva.ai/docs/vsn-358-76" "ВСН 358-76. Инструкция по забивке свай вблизи зданий и сооружений (утв. Минмонтажспецстроем СССР 22.01.1976)"
  n1["ВСН 490-87"]:::doc
  click n1 "https://bukva.ai/docs/vsn-490-87" "ВСН 490-87. Проектирование и устройство свайных фундаментов и шпунтовых ограждений в условиях реконструкции промышленных предприятий и городской застройки (утв. Минмонтажспецстроем"
  n0 --> n1
classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000;
classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000;
classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;

22 января 1976 года

ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

ИНСТРУКЦИЯ ПО ЗАБИВКЕ СВАЙ ВБЛИЗИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

ВСН 358-76

1 июня 1976 года

Утверждена заместителем Министра Л.Д. Солоденниковым 22 января 1976 г.

Внесена ВНИИГС и ГПИ Фундаментпроект.

Разработана впервые.

Настоящая инструкция разработана Всесоюзным научно-исследовательским институтом гидромеханизации, санитарно-технических и специальных строительных работ (ВНИИГС) и Государственным институтом по проектированию оснований и фундаментов (ГПИ Фундаментпроект) Минмонтажспецстроя СССР в развитие главы СНиП II-Б.5-67 «Свайные фундаменты. Нормы проектирования».

Инструкция составлена канд. техн. наук Е.Д. Ковалевским, инженерами В.К. Рудь, М.М. Калюжнюком, канд. техн. наук В.А. Хоменко и инж. И.А. Андреевым. В составлении инструкции принимали участие кандидаты техн. наук М.Г. Цейтлин и М.Н. Пинк.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящая инструкция разработана в развитие главы СНиП II-Б.5-67 «Свайные фундаменты. Нормы проектирования». Положения инструкции необходимо соблюдать при проектировании свайных фундаментов и производстве работ по забивке свай вблизи зданий и сооружений.

Примечание. Инструкция не распространяется на проектирование и устройство свайных фундаментов на просадочных и вечномерзлых грунтах, вблизи подземных сооружений и коммуникаций, а также фундаментов из свай, погружаемых вибрационными и ударно-вибрационными машинами.

1.2 Свайные фундаменты вблизи зданий и сооружений следует проектировать на основе:

а) результатов инженерно-геологических изысканий площадки строительства;

б) данных, характеризующих существующее здание или сооружение, его конструкции и состояние;

в) параметров колебаний грунта при забивке свай на площадке строительства.

1.3. Характеристика существующего здания или сооружения и его состояния должна быть получена в результате обследования в соответствии с разделом 4 настоящей инструкции.

1.4. Параметры колебаний грунта следует предварительно определить по Приложению 1 и затем уточнить по результатам инструментальных наблюдений при забивке пробных свай в соответствии с разделом 5 настоящей инструкции.

1.5 Опасность колебаний, вызываемых забивкой свай, оценивают с учетом следующих требований:

а) здания и сооружения не должны получить дополнительных повреждений;

б) уровень колебаний не должен превышать допустимого для чувствительных к колебаниям приборов, машин и технологического оборудования;

в) уровень колебаний не должен превышать допустимого по санитарным нормам.

При выполнении перечисленных требований следует руководствоваться пп. 2.1 - 2.4 настоящей инструкции.

1.6. Инструкция разрешает проектирование свайных фундаментов с нарушением требования п. 1.5а, если прогнозируемые повреждения здания или сооружения будут признаны допустимыми. В этом случае прогнозируемые повреждения следует оценивать по приведенным в Приложении 1 примерам в соответствии с п. 2.5 настоящей инструкции.

В проекте производства работ при этом необходимо предусмотреть наблюдения за состоянием зданий (включая осадки) и колебаниями грунта при забивке свай в соответствии с разделами 4 и 5 настоящей инструкции.

Кроме того, в зданиях и сооружениях должна быть выделена опасная зона, в которой не разрешается находиться людям, если расстояние от места их нахождения до ближайших забиваемых свай менее 20 м и не приняты защитные меры на случай падения штукатурки и подвесных предметов.

1.7. При наблюдениях за деформациями и осадками зданий и сооружений, а также при измерении параметров колебаний необходимо соблюдать правила техники безопасности на строительные и геодезические работы.

2. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ВБЛИЗИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

2.1. Оценку опасности колебаний для здания и сооружения по п. 1.5а можно не производить, если расстояние от них до ближайших забиваемых свай не менее 20 м и естественные основания сложены выдержанными по толщине слоями (допускается уклон не более 0,1) однородных песчаных грунтов средней плотности и плотных, а также глинистых грунтов с консистенцией J_{\alpha}<1 .

При забивке свай ближе 20 м опасность колебаний следует оценивать по допустимому расстоянию, которое определяют исходя из условия п. 1.5а и проверяют по условиям п. 1.5б, в согласно требованиям пп. 2.2 - 2.4 настоящей инструкции.

2.2. Допустимое расстояние [r] от забиваемых свай до зданий и сооружений определяют из рисунка по допустимой скорости колебаний грунта [v], коэффициенту затухания колебаний грунта с расстоянием \delta(\frac{1}{\text{м}}) и скорости колебаний грунта v_{0}(\text{см}/\text{с}) .

Скорость колебаний грунта на расстоянии r (в м) от забиваемой сваи вычисляют по формуле

v = v_{0} \sqrt{\frac{3}{r}} e^{- \delta(r - 3)} , (1)

где v_{0} — скорость колебаний на расстоянии 3 м от сваи, см/с.

Значения v_{0} и \delta принимают из примера Приложения 1 настоящей инструкции, в котором условия забивки свай близки к проектным, и уточняют по данным измерения колебаний грунта при забивке пробных свай.

Допустимую скорость [v] колебаний грунта у зданий принимают по п. 4.3 настоящей инструкции.

2.3. При наличии в зданиях приборов, машин и оборудования, чувствительных к колебаниям, допустимый уровень колебаний для зданий определяют исходя из условий

v_{\text{ф}} \leq [v]_{\text{м}}

или

a_{\text{ф}} \leq [a]_{\text{м}} , (2)

где v_{\text{ф}} и a_{\text{ф}} — скорость и ускорение колебаний фундаментов под оборудование или перекрытия здания;

[v]_{\text{м}} и [a]_{\text{м}} — допустимые скорость и ускорение колебаний, принимаемые в зависимости от класса машин и приборов по чувствительности к колебаниям (табл. 1).

Таблица 1

Примечания. 1. Класс машин или приборов по чувствительности к колебаниям устанавливают технологи. При отсутствии данных разрешается руководствоваться ориентировочным делением машин и приборов на классы чувствительности к колебаниям согласно табл. 2.

2. Значения скорости и ускорения колебаний для машин и приборов I, II, III классов заимствованы из «Инструкции по расчету перекрытий на импульсивные нагрузки» (М., Стройиздат, 1966), а для IV класса — из табл. 9.2 «Справочника проектировщика. Основания и фундаменты» (М., Госстройиздат, 1964).

Таблица 2

где f - частота колебаний, принимаемая из примера Приложения 1, в котором условия забивки свай близки к проектным, или по табл. 4.

Таблица 4

Примечание. Если площадка сложена разнородными грунтами, значения частоты колебаний принимают для грунта, слой которого имеет наибольшую мощность в пределах глубины от 2 до 8 м.

Если уровень колебаний окажется недопустимым для приборов, машин или оборудования, их следует виброизолировать, или остановить их работу на время забивки свай, или увеличить расстояние до ближайших свай.

2.4. Допустимый уровень колебаний на рабочих местах проверяют в соответствии с требованиями "Санитарных норм проектирования промышленных предприятий" (СН 245-71) и "Положения о режиме труда работников виброопасных профессий, организаций и предприятий Минмонтажспецстроя СССР" ВСН 318-73/ММСС СССР. Для жилых зданий допустимый уровень колебаний устанавливается в соответствии с "Санитарными нормами допустимых вибраций в жилых домах" (СН 1304-75).

2.5. В случае необходимости забивки свай на расстояниях, меньших, чем определено п. 2.2, повреждения зданий и сооружений прогнозируют по примерам Приложения 1 настоящей инструкции, в которых условия забивки свай близки к проектным, сравнивая проектное значение условного суммарного динамического воздействия W и значение W_{n} , приведенное в примере.

Суммарное динамическое воздействие вычисляют по формуле

W = \sum_{i} N_{\text{ср}}\xi n_{i}v_{i} , (6)

где N_{\text{ср}} - среднее число ударов при погружении одной сваи, определяемое из примеров Приложения 1, а затем по результатам забивки пробных свай;

n_{i} - количество свай, забиваемых в i-й зоне между концентрическими окружностями радиусами 3; 5; 7; 9; 12; 15 и 20 м, которые проводятся из рассматриваемой точки здания;

v_{i} - скорость колебаний грунта на расстояниях от сваи 3; 5; 7; 9; 12; 15 и 20 м, определяемая по формуле (7) с учетом данных измерений при забивке пробных свай;

\xi - коэффициент, учитывающий уменьшение суммарного динамического воздействия W при забивке свай в лидерные скважины.

Ориентировочные значения коэффициента \xi при соотношении площадей лидера и сваи \frac{F_{\text{л}}}{F_{\text{св}}} = 0,7 \div 0,5 соответственно равны для песков от 0,5 до 0,6, для глин от 0,4 до 0,5. При забивке свай без лидерных скважин \xi = 1 .

2.6 Значения коэффициента \xi определяют по результатам забивки пробных свай:

\xi = \frac{\sum_{1}^{l} AN}{\sum_{1}^{l} A_{\text{л}}N_{\text{л}}} ,

где A_{\text{л}} и A - амплитуды смещения грунта при забивке свай соответственно в лидерную скважину и в грунт без бурения скважины, измеренные через каждый метр погружения сваи длиной l;

N_{\text{л}} и N - число ударов при забивке свай соответственно в лидерную скважину и в грунт без бурения скважины.

2.7. Если значения W и W_{n} будут примерно равны, то следует ожидать, что здание или сооружение получит повреждения, подобные приведенным в соответствующем примере. В случае, когда ожидаемые повреждения будут признаны недопустимыми или W>>W_{n} , необходимо увеличить расстояние от зданий до ближайших свай или изменить расположение свай и произвести повторный расчет по разделу 2 настоящей Инструкции.

3. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОИЗВОДСТВУ СВАЙНЫХ РАБОТ ВБЛИЗИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

3.1. На расстоянии r < [r] сваи следует забивать при обязательном наблюдении за деформациями и осадками зданий и сооружений, а на расстоянии, равном допустимому, - с проведением наблюдений в случаях, если:

а) вблизи фундаментов имеются котлованы, отметка дна которых ниже отметок подошвы обычных или низа ростверков свайных фундаментов;

б) отсутствует боковая засыпка фундаментов на расстоянии от их края, равном полуторной глубине заложения;

в) здания находятся в зоне влияния подземных выработок (метро, тоннели и т.п.) на деформации оснований зданий.

3.2. Требования п. 3.1а, б можно не соблюдать, если предусмотрены инженерные мероприятия (укрепление грунтов основания, шпунтовое ограждение и т.п.), предотвращающие возможную потерю несущей способности основания.

Примечание. Извлекать шпунт из ограждения разрешается только после устройства свайных ростверков и обратной засыпки котлована.

3.3. При устройстве свайных фундаментов на расстоянии от зданий r > [r] забивку свай можно вести в любой последовательности.

В случае, когда r <= [r] и основания здания сложены песчаными грунтами, забивку свай следует начинать с наиболее удаленных от здания рядов и при развитии осадок здания уменьшать высоту падения ударной части молота. Если основания сложены глинистыми грунтами, то забивку свай необходимо начинать с ближних к зданиям.

3.4. Для уменьшения влияния колебаний грунта на здание рекомендуется сваи забивать в лидерные скважины, количество которых определяется после уточнения значений коэффициента \xi уменьшения суммарного динамического воздействия по результатам забивки пробных свай согласно п. 2.6.

3.5. Для уменьшения колебаний зданий нецелесообразно устраивать между зданиями и погружаемыми сваями шпунтовые стенки, рвы, канавы и т.п.

3.6. В случае забивки свай в соответствии с требованиями п. 2.5 у зданий, отнесенных по состоянию к III группе (табл. 5), необходимо предусмотреть усиление их конструкций.

Таблица 5

3.7. При выявлении повреждений конструкций от забивки свай следует выяснить опасность этих повреждений для нормальной эксплуатации здания или сооружения и в случае необходимости принять защитные меры (отколоть отставшую штукатурку, установить защитные ограждения, усилить конструкции и др.).

4. ОБСЛЕДОВАНИЕ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ И НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ИХ СОСТОЯНИЕМ ПРИ ЗАБИВКЕ СВАЙ

4.1. На стадии проектирования свайных фундаментов обследованию подлежат здания и сооружения на расстоянии до 20 м от свайного поля. На больших расстояниях должны быть выявлены здания и сооружения с приборами, машинами и оборудованием, чувствительными к колебаниям.

4.2 Обследование включает:

осмотр площадки строительства, зданий и сооружений;

сбор данных об инженерно-геологических условиях площадки, осадках и деформациях зданий и сооружений;

определение чувствительности оборудования к колебаниям;

установление вида зданий, характеристики конструкций, типа фундаментов.

На основании обследования следует составить технический паспорт на каждое здание и сооружение в соответствии с Приложением 2.

4.3. На основе результатов обследования определяют группу зданий или сооружений по состоянию конструкций в зависимости от имеющихся в них деформаций (см. табл. 5), группу грунтов оснований зданий (табл. 6), допустимую скорость колебаний [v] грунта у зданий и сооружений (табл. 7). Затем устанавливают допустимое расстояние от забиваемых свай до зданий и сооружений согласно требованиям раздела 2 настоящей инструкции.

Таблица 6

4.4. В случае забивки свай в соответствии с требованиями пп. 2.5 и 3.1 должна быть составлена рабочая программа наблюдений за состоянием зданий и сооружений, а также программа измерений колебаний грунта согласно требованиям п. 5.1 настоящей инструкции.

Рабочую программу необходимо согласовать с организацией, эксплуатирующей здания или сооружения, и с организацией, выполняющей работы нулевого цикла.

4.5. Наблюдения за состоянием зданий, включая нивелирование, следует проводить до начала и в процессе производства свайных работ, а также в последующий период до стабилизации деформации конструкций и осадок фундаментов. Циклы наблюдений устанавливают в соответствии с табл. 8.

Таблица 8

Примечания. 1. Количество циклов может быть уменьшено, если после забивки двух-трех рядов свай, ближайших к зданию, осадка фундаментов составила 1 - 2 мм и в конструкциях не возникло дополнительных повреждений.

2. При появлении значительных деформаций здания и незатухающих осадок наблюдения должны проводиться не реже двух раз в смену.

4.6. Для наблюдений за деформациями конструкций при забивке свай следует применять различные устройства (маяки, щелемеры и др.), размещая их в здании на расстоянии до 30 м от ближайших свай.

4.7 Результаты каждого цикла наблюдений за деформациями здания необходимо записывать в журнал осмотра, указывая:

дату осмотра;

фамилии и должности лиц, производивших осмотр;

схемы трещин и маяков;

сведения о состоянии трещин и маяков во время осмотра и замене разрушенных маяков новыми;

данные о новых трещинах и других повреждениях конструкций, а также об установке маяков.

4.8. Измерения осадок зданий и сооружений I класса капитальности должны производиться по первому, а II, III и IV классов - по второму классу нивелирования.

4.9. Осадочные марки следует устанавливать на расстоянии до 10 м от ближайших свай: на наружных продольных и поперечных стенах на расстоянии не более 6 м друг от друга; углах зданий, на наружных стенах в месте примыкания к ним внутренних стен; стенах с двух сторон осадочного шва и на колоннах.

В качестве реперов можно применять марки (не менее двух), установленные на здании при расстоянии не менее 30 м от них до ближайших забиваемых свай.

4.10 Результаты нивелирования необходимо записывать в журнал, указывая:

дату и время нивелирования;

план марок и реперов;

полученные результаты измерения осадок;

номера погруженных свай после предыдущего цикла наблюдений с указанием длины, сечения, глубины погружения, среднего количества ударов при погружении одной сваи;

метеорологические и другие условия нивелирования;

характеристику свайного оборудования (тип и марку молота, массу и высоту подъема ударной части молота).

4.11. Журналы осмотра и нивелирования с техническим паспортом обследуемого здания передают организации, проектирующей свайные фундаменты.

5. ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КОЛЕБАНИЙ ПРИ ЗАБИВКЕ СВАЙ

5.1. Параметры колебаний необходимо измерять при забивке пробных свай в случае, если прогнозируемая скорость колебаний грунта у здания будет больше допустимой, определяемой согласно п. 4.3 настоящей инструкции.

5.2. Колебания при забивке свай можно регистрировать виброизмерительной аппаратурой, предназначенной для измерения смещений с коэффициентом увеличения не менее 100 и частотным диапазоном от 2 до 30 Гц.

Для измерения амплитуд смещений и частоты колебаний могут быть использованы, например, комплекты датчиков К001 и осциллографы Н-700 и Н-004 с гальванометрами М002 <*>.

<*> Максимов Л.С., Шейнин Л.С. Измерение вибраций сооружений. Справочное пособие. Л., Стройиздат, 1974.

5.3. Колебания грунта должны быть измерены при забивке не менее двух пробных свай. Масса молота при забивке пробных свай не должна быть меньше, чем при производственной забивке.

5.4. В каждой точке необходимо записывать две составляющие смещений - вертикальную z и горизонтальную радиальную x.

При измерении параметров колебаний фундаментов или зданий и грунта возле них следует регистрировать, кроме вертикальной, горизонтальные составляющие смещений - одну вдоль (y), а другую поперек (x) здания.

5.5. По записям смещений должны быть выбраны наибольшие размахи колебаний и определены частоты и амплитуды смещений. Скорость колебаний, соответствующая максимальному смещению,

где A - амплитуда смещений (половина наибольшего размаха);

f = \frac{1}{2t} - частота колебаний (t - время между амплитудами, по которым измерен наибольший размах).

5.6 Коэффициент затухания колебаний грунта с расстоянием

где v_{0} и v - скорости колебаний на расстояниях соответственно 3 и 20 м, определяемые по формуле (7).

5.7. Для определения коэффициента передачи колебаний грунта зданию или фундаменту оборудования необходимо одновременно измерить амплитуды смещений при колебаниях здания или фундамента оборудования и грунта.

Коэффициент передачи колебаний

где A_{\text{г}} и A_{\text{ф}} - амплитуды смещений соответственно грунта и отдельного фундамента оборудования или здания.

Государственный институт по проектированию оснований и фундаментов (Фундаментпроект)

Отдел инженерно-геологических изысканий

ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ

                   СОСТОЯНИЯ ЗДАНИЯ (СООРУЖЕНИЯ)
                         ПРИ ЗАБИВКЕ СВАЙ

Адрес площадки ____________________________________________________________

Наблюдения начаты _________________________________________________________ закончены _________________________________________________________

 г. Москва — 197 г.

             1. <a id="p100248"></a>ПЛАН РАСПОЛОЖЕНИЯ ЗДАНИЯ (СООРУЖЕНИЯ)
                      И СВАЙ (МАСШТАБ 1:500)



         2. <a id="p100249"></a>ХАРАКТЕРИСТИКА КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЯ (СООРУЖЕНИЯ)
                  И ИХ СОСТОЯНИЕ ДО ЗАБИВКИ СВАЙ

Вид здания (сооружения), количество этажей (общая высота) _________________

Тип фундаментов, глубина их заложения, давление на грунт, стены, пол подземной части _______________________________________________________

Несущие стены _____________________________________________________________

Перекрытия ________________________________________________________________

Перемычки _________________________________________________________________

Покрытия __________________________________________________________________

Другие конструкции (указываются, какие) ___________________________________

                 3. <a id="p100257"></a>ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ ПЛОЩАДКИ

(могут быть вклеены копировки из геологических профилей с нанесением на них планово-высотного положения обследуемого здания)

               4. <a id="p100259"></a>ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
                  ГРУНТОВ И ПОКАЗАТЕЛИ ИХ СВОЙСТВ

    (приводят   значения  модуля  деформации,  угла  внутреннего  трения  и
сцепления  грунта  для  слоев  активной зоны под фундаментами существующего

здания, вблизи которого должна производиться забивка свай)

              5. <a id="p100261"></a>ПАРАМЕТРЫ СВАЕБОЙНОГО ОБОРУДОВАНИЯ,
                      СВАЙ И КОЛЕБАНИЙ ГРУНТА

(скорость v_{0} и частота колебаний f на расстоянии 3 м от погружаемой сваи, коэффициент затухания колебаний \delta при расстояниях 3 и 20 м от сваи)

          6. <a id="p100267"></a>СОСТОЯНИЕ КОНСТРУКЦИЙ ДО НАЧАЛА ЗАБИВКИ СВАЙ

      7. <a id="p100268"></a>СОСТОЯНИЕ ЗДАНИЙ (СООРУЖЕНИЙ) В ПЕРИОД ЗАБИВКИ СВАЙ
            (заполняется по данным журнала наблюдений)

1-й цикл наблюдений _______________________________________________________

2-й цикл наблюдений _______________________________________________________ и т.д.

(указывается, где и какие возникли деформации, их развитие)

            8. <a id="p100272"></a>СХЕМА РАСПОЛОЖЕНИЯ НИВЕЛИРОВОЧНЫХ МАРОК
       (указываются расстояния между марками и их привязка)

     9. <a id="p100273"></a>РЕЗУЛЬТАТЫ НАБЛЮДЕНИЙ ЗА ОСАДКАМИ ЗДАНИЙ (СООРУЖЕНИЙ)