ВСН 490-87. Проектирование и устройство свайных фундаментов и шпунтовых ограждений в условиях реконструкции промышленных предприятий и городской застройки

(утв. Минмонтажспецстроем СССР 29.12.1986)

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;

Утверждены Минмонтажспецстроем СССР 29 декабря 1986 года

Срок введения в действие 1 июля 1987 года

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».

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 r от погружаемых элементов до сооружений. Если расстояние r 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 [r] в соответствии с пп. 2.3 - 2.5, 2.13 и 2.15.

Таблица 1

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.

2.3. Если в проекте расстояния r от ближайших забиваемых молотами свай и шпунта предусматриваются меньшими чем по табл. 1, допустимые расстояния [r], на которых забивка не вызовет развития деформаций оснований сооружений ( s_{\alpha} = 0), определяют из условия

где \alpha_{\text{ф}} — ускорение вертикальных колебаний фундамента на расстоянии r до погружаемой сваи или шпунта, определяемое в соответствии с указаниями рекомендуемого Приложения 2, м/с2;

[\alpha]_{I} — допустимое ускорение вертикальных колебаний фундамента, при котором не происходят дополнительные деформации оснований, принимаемое по табл. 2, м/с2;

s_{\alpha} — дополнительные деформации основания существующего фундамента от динамических воздействий с ускорением \alpha_{\text{ф}}>[\alpha]_{I} .

Таблица 2

Примечание. Группа грунтов в основании сооружений принимается по табл. 3.

2.4. Допустимые расстояния [r] при забивке свай и шпунта, удовлетворяющие требованию п. 2.3, определяют из графика на чертеже по показателю \lambda и коэффициенту затухания колебаний грунта с расстоянием \delta , принимаемому по табл. 1 рекомендуемого Приложения 2. Показатель \lambda определяется по формуле

\lambda = [\alpha]_{I}/K\alpha_{o} ,

где K — коэффициент передачи колебаний грунта фундаменту сооружения, принимаемый для расчетов по табл. 3 рекомендуемого Приложения 2;

\alpha_{o} — ускорение колебаний грунта на расстоянии 0,5 м от сваи, определяемое по чертежу и формуле (2) Приложения 2.

2.5. Допустимые расстояния [r] при вибропогружении свай-оболочек, свай и шпунта, удовлетворяющие требованию п. 2.3, определяют из графика на чертеже по показателю \lambda и коэффициенту \delta . Показатель \lambda при вибропогружении определяется по формулам:

для шпунта \lambda = [\alpha]_{I}/0,5\alpha_{o} ;

для свай \lambda = [\alpha]_{I}/0,8\alpha_{o} ;

для свай-оболочек \lambda = [\alpha]_{I}/\alpha_{o} .

2.6. Если в проекте расстояния r 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

s_{\alpha} + s_{o} \leq [s] , (2)

где s_{o} — дополнительные деформации основания, вызванные влиянием нагружения фундаментов нового сооружения, определяемые расчетом по СНиП 2.02.01-83;

[s] — предельные допустимые деформации оснований фундаментов, принимаемые по табл. 4.

Примечание. Проверка условия (2) может быть произведена без учета s_{o} 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 4

<*> Устанавливается на основании результатов обследования с оценкой по табл. 5.

2.7 Ожидаемые деформации s_{\alpha} по п. 2.6 следует определять по формуле

$s_{\alpha} = \frac{[s](\alpha_{\text{ф}} — [\alpha]{I})}{[\alpha]{II} — [\alpha]_{I}}$ , (3)

где [\alpha]_{II} — предельное допустимое ускорение колебаний фундамента, принимаемое по табл. 6 для различных сооружений в зависимости от их состояния и группы грунта основания существующего здания.

Таблица 6

Примечание. Для сооружений со свайными фундаментами значения [\alpha]_{II} — допускается увеличить в 1,5 раза.

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

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 r меньше допустимого [r], 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. 1.4а, при этом допустимые расстояния [r] по пп. 2.3 и 2.6 следует определять с учетом мер, приведенных в Приложении 3.

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

где v_{\text{ф}} — скорость колебаний отдельно стоящих фундаментов под машины и оборудование или несущих конструкций сооружения, находящихся на расстоянии r от погружаемых свай и шпунта, на которых установлены машины, оборудование и приборы, определяемая в соответствии с рекомендуемым Приложением 2;

[v] — 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

Примечание. При погружении свай сечением 40 x 40 см допустимые расстояния [r] в табл. 8 следует увеличить в 1,5 раза, а для свай сечением 20 x 20 см — уменьшить в 1,2 раза.

3.2. Для стальных трубопроводов допустимые расстояния до погружаемых свай и шпунта молотами следует принимать по табл. 8. При вибропогружении шпунта значения [r] 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, асбоцементных и других раструбных труб допустимые расстояния [r] 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

3.4. При погружении свай со дна котлована вблизи подземных коммуникаций допустимые расстояния [r] 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 [r] 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 \delta и K 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.

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

4.8. Для определения коэффициентов \delta и K 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 и шпунтовых ограждений до момента стабилизации осадок сооружений.

Измерение 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 r < [r] 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 МЕРЫ 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 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 J_{L} > 0,5, 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 s_{t} по графику их развития во времени s_{t} = f(t) . Если значения s_{t} 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 r 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;

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 r \leq 3 м от сооружений и r \leq 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 [r], необходимо в ППР предусмотреть на случай аварийной ситуации временное отключение трубопровода от системы.

Приложение 1 Рекомендуемое

       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) ____________________

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, чувствитель-

ного к колебаниям, с указанием его места установки <**>.

    Выводы  комиссии о  необходимости проведения инструментального
обследования прочности, отклонений  элементов зданий от проектного

положения и т.п.

Представитель проектной организации                      (подпись)
Представитель заказчика                                  (подпись)

Представитель организации, эксплуатирующей здание (сооружение) (подпись)

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

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

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

1. Расчет уровня динамических воздействий по скорости V или ускорению колебаний \alpha 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 V (мм/с) и ускорение колебаний \alpha (мм/с2) вычисляют по формулам

V = 2\pi Af ; (1)

\alpha = 4\pi^{2}Af^{2} , (2)

где A и f — 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 A_{o} следует определять по частоте f_{o} , 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 J_{D} и текучести глинистых грунтов J_{L} , причем с увеличением J_{D} и с уменьшением J_{L} возрастает f_{o} .

Зависимость вертикальных смещений A_{o} и ускорений \alpha_{o} от частоты колебаний грунта f_{o} :

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 A_{o} и f_{o} 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 A_{o} 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 A_{o} и f_{o} вертикальных колебаний грунта следует принимать по табл. 1.

Таблица 1

Примечания. 1. Значения A_{o} и f_{o} приведены для шпунта Ларсен IV, погружаемого вибропогружателем В-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 A_{o} и f_{o} , которую следует принять для A_{o} — пропорционально отношению вынуждающих сил и для f_{o} — пропорционально отношению частот колебаний вибропогружателей.

6. Амплитуда смещения грунта на расстоянии r от погружаемой сваи или шпунта вычисляется по формуле

A = A_{o} \sqrt{\frac{r_{o}}{r}} e^{- \delta(r - r_{o})} , (3)

где A_{o} — амплитуда смещения на расстоянии r_{o} = 0,5 м от погружаемой сваи, мм;

e — основание натурального логарифма;

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

Таблица 2

<*> Для грунтов одного вида по крупности, плотности сложения, влажности и текучести меньшие значения \delta соответствуют: для песков — большим значениям показателя относительной плотности и меньшей влажности, для глинистых грунтов — меньшим значениям показателя текучести и коэффициента пористости.

V = V_{o} \sqrt{\frac{r_{o}}{r}} e^{- \delta(r - r_{o})} ; (4)

где V_{o} и \alpha_{o} — соответственно скорость и ускорение колебаний грунта на расстоянии r_{o} .

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 СГ1-10 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 \delta , определяемый по результатам измерений параметров колебаний, вычисляют по формуле

где A_{1} и A_{2} — амплитуды смещений грунта на расстояниях r_{1} и r_{2} .

11. Значения коэффициента передачи колебаний грунта фундаменту (K) принимают по табл. 3.

По результатам измерений параметров колебаний коэффициент K вычисляют из равенства

где \text{А}_{\text{ф}} — амплитуда смещений фундамента, мм;

\text{А}_{\text{г}} — амплитуда смещений грунта на расстоянии от сваи, равном расстоянию до фундамента, мм.

Приложение 3 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

F \leq \gamma_{c} \frac{F_{u}}{\gamma_{n}} , (1)

где F — расчетная нагрузка на основание;

F_{u} — сила предельного сопротивления основания;

\gamma_{\text{с}} — коэффициент условий работы, принимаемый равным для грунтов 1-й группы — 1,0; 2-й — 0,9 и 3-й — 0,7;

\gamma_{n} — 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:

\text{а} \leq [\text{а}] , (2)

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

[a] — допустимое горизонтальное смещение грунта.

4. Устройство разделительного шпунта, размеры которого обосновываются 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 к 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 d_{n} , глубина котлована d_{\text{к}} , горизонт подземных вод d_{w} и расстояние от верхней бровки котлована до существующего фундамента или сооружения L_{\text{к}} .

Черт. 1

Схема устройства котлованов вблизи подземных коммуникаций

№ п/п	Условия устройства котлованов		Рекомендуемые мероприятия по перечню
	Глубина, м	Расстояние от верхней бровки до фундамента сооружения, м
1	2	3	4
	Вблизи фундаментов на естественном основании
1		L_{\text{к}} \geq 1,5d_{n}	Устройство котлованов возможно без применения специальных мероприятий
2	То же	L_{\text{к}}<1,5d_{n}	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		L_{\text{к}} \geq 1,5d_{n}	п. 1; п. 2. Шпунт деревянный, из стальных балок в распор, в замок. Глубина погружения шпунта: d_{\text{шп}} \geq 2,2d_{\text{к}} - 1,1d_{w} ; п. 6
4	То же	L_{\text{к}}<1,5d_{n}	п. 1; п. 2. Шпунт деревянный или стальной замок; пп. 5 и 6
5		L_{\text{к}} \geq 1,5d_{n}	п. 1. Откопка котлована возможна без устройства шпунтового ограждения, если выполнено условие устойчивости, при \gamma_{c} = 1,0; \gamma_{n} = 1,2; п. 2. Шпунт деревянный, из стальных балок в распор и в замок; п. 5
6		L_{\text{к}}<1,5d_{n}	п. 1; п. 2. Шпунт из стальных балок в распор, в замок. Распорные балки должны погружаться на глубину не менее d_{\text{к}} + 1,0 м; п. 3. [a] = 1,0 см; пп. 5 и 6
7		L_{\text{к}} \geq 1,5d_{n}	п. 1; п. 2. Шпунт деревянный, стальной в замок; п. 3. [a] = 1,0 см; пп. 6 - 8
8	То же	L_{\text{к}}<1,5d_{n}	п. 1; п. 2. Шпунт стальной в замок; п. 3. [a] = 0,5 см; пп. 4 - 8; пп. 9 - 12. При необходимости
9		L_{\text{к}} \geq 1,5d_{n}	п. 1; п. 2. Шпунт деревянный, из стальных балок в распор, в замок; п. 3. [a] = 1,0 см; п. 6; пп. 9 - 12. При необходимости
10	То же	L_{\text{к}}<1,5d_{n}	п. 1; п. 2. Шпунт из стальных балок в распор, в замок; п. 3. [a] = 1,0 см; пп. 4 - 6; пп. 9 - 12. При необходимости
11		L_{\text{к}} \geq 1,5d_{n}	п. 1; п. 2. Шпунт в замок. Схема шпунта (консольный, заанкеренный, многоярусный) обосновывается расчетом; п. 3. [a] = 0,5 см; п. 4. При необходимости; пп. 6 - 8; пп. 9 - 12. При необходимости
12		L_{\text{к}}<1,5d_{n}	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. [a] = 0,5 см; пп. 4, 5, 7, 8; пп. 9 - 12. При необходимости
	Вблизи свайных фундаментов
13		L_{\text{к}} \geq 1,5d_{n}	Никаких специальных мероприятий не требуется
14	То же	L_{\text{к}}<1,5d_{n}	п. 2. Шпунт любой, кроме стальных балок с деревянным заполнением; пп. 5, 6 и 13
15		L_{\text{к}} \geq 1,5d_{n}	п. 2. Шпунт любой, кроме стальных балок с деревянным заполнением; пп. 7, 8
16	То же	L_{\text{к}}<1,5d_{n}	п. 2. Шпунт в замок; п. 3. [a] = 1,0 см; пп. 5, 8, 13; пп. 9 - 12. При необходимости
17		L_{\text{к}} \geq 1,5d_{\text{к}}	п. 2. Шпунт любой; п. 6; пп. 9 - 12. При необходимости
18	То же	L_{\text{к}}&lt;1,5d_{\text{к}}	п. 2. Шпунт любой, кроме стальных балок с деревянным заполнением; п. 4. при L_{\text{к}} <= 3 м; пп. 5 - 8, 13; пп. 9 - 12. При необходимости
19		L_{\text{к}} \geq 1,5d_{\text{к}}	п. 2. Шпунт в замок; п. 3. [a] = 1,0 см; пп. 9 - 12. При необходимости
20		L_{\text{к}}&lt;1,5d_{\text{к}}	п. 1; п. 2. Шпунт в замок; п. 3. [a] = 0,5 см; пп. 4, 5 при L_{\text{к}} < 3 м; пп. 6 - 8; пп. 9 - 12. При необходимости
21		L_{\text{к}} \geq 1,5d_{\text{к}}	п. 1; п. 2. Шпунт любой; п. 6; пп. 9 - 12. При необходимости
22	То же	L_{\text{к}}&lt;1,5d_{\text{к}}	п. 1; п. 2. Шпунт любой, кроме стальных балок с деревянным заполнением; п. 3. [a] = 1,0 см; пп. 4, 5 при L_{\text{к}} <= 3,0 м; п. 6; пп. 9 - 12. При необходимости
23		L_{\text{к}} \geq 1,5d_{\text{к}}	п. 1; п. 2. Шпунт в замок; п. 3. [a] = 1,0 см; пп. 6 - 8; пп. 9 - 12. При необходимости
24	То же	L_{\text{к}}&lt;1,5d_{\text{к}}	п. 1; п. 2. Шпунт в замок; п. 3. [a] = 0,5 см; пп. 4, 5 при L_{\text{к}} <= 3 м; пп. 7, 8; пп. 9 - 12. При необходимости
	Вблизи подземных коммуникаций
25		L_{\text{к}} \geq 1,5d_{\text{к}}	Устройство котлованов возможно без специальных мероприятий
26	То же	L_{\text{к}}&lt;1,5d_{\text{к}}	п. 1; п. 2. Шпунт любой; п. 5
27		L_{\text{к}} \geq 1,5d_{\text{к}}	п. 1; п. 2. Шпунт любой, кроме стальных балок с деревянным заполнением; пп. 6, 7
28	То же	L_{\text{к}}&lt;1,5d_{\text{к}}	п. 1; п. 2. Шпунт деревянный, стальной в замок; пп. 5 - 7
29		L_{\text{к}} \geq 1,5d_{\text{к}}	п. 1; п. 2. Шпунт любой; п. 6
30	То же	L_{\text{к}}&lt;1,5d_{\text{к}}	п. 1; п. 2. Шпунт любой, кроме стальных балок с деревянным заполнением; пп. 5, 6
31		L_{\text{к}} \geq 1,5d_{\text{к}}	п. 1; п. 2. Шпунт любой в замок; п. 3. [a] = 1,0 см; пп. 6 - 8; пп. 9 - 12. При необходимости
32	То же	L_{\text{к}}&lt;1,5d_{\text{к}}	п. 1; п. 2. Шпунт в замок (при расчете необходимо учитывать взвешивающее действие воды и для глинистых грунтов); п. 3. [a] = 1,0 см; пп. 5 - 8; пп. 9 - 12. При необходимости

Приложение 4

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 d_{n} = 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 x 30 см, длиной 8 м. Минимальное расстояние от свай до здания r = 18 м. Расстояние до верхней бровки котлована L_{\text{к}} = 16 м. Глубина котлована d_{\text{к}} = 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 d_{w} = 3,7 м.

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 r = 18 м, (меньше 30 м), то в соответствии с требованиями п. 2.3 следует определить допустимое расстояние [r], на котором забивка не вызовет развития деформаций основания здания из условия (1):

\alpha_{\text{ф}} \leq [\alpha]_{I} ,

где \alpha_{\text{ф}} — ускорение вертикальных колебаний фундамента на расстоянии 18 м от сваи;

[\alpha]_{I} — допустимое ускорение вертикальных колебаний фундамента, равное 0,5 м/с2, принято по табл. 2.

Для определения расстояния [r] необходимо рассчитать ускорение \alpha_{o} 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 1/м по табл. 2 рекомендуемого Приложения 2. Амплитуда смещения по графику на черт. 1 Приложения 2 A_{o} = 0,68 мм соответствует частоте f_{o} = 17 Гц, принятой для песков средней крупности, средней плотности и глин тугопластичных и полутвердых. Ускорение колебаний равно:

\alpha_{o} = 4\pi^{2}A_{o}f_{o}^{2} = 4\pi^{2} \times 0,68 \times 17^{2} = 7648\text{мм}/\text{с}^{2} = 7,65\text{м}/\text{с}^{2} .

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 \lambda по формуле (2):

\lambda = [\alpha]_{I}/(\alpha_{o} \times K) = 0,5/(7,65 \times 0,8) = 0,082 .

Допустимое расстояние определим по графику (см. черт. 1), построенному с учетом требования условия (1). При коэффициенте \lambda = 0,082 и коэффициенте затухания с расстоянием \delta = 0,07 допустимое расстояние от погружаемых свай до здания [r] = 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

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