4.7. Устройство свайных фундаментов и шпунтовых ограждений в условиях реконструкции.
4.7.1. 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 и характеризующих конструктивные особенности и состояние существующих сооружений и подземных коммуникаций, а также стабилизацию деформаций грунтов оснований 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).
4.7.2. Параметры колебаний при погружении свай и шпунтамолотами и вибропогружателями прогнозируют, руководствуясь указаниями ВСН 490-87, и уточняют по результатам виброизмерений при погружении указанных в проекте пробных свай, предназначенных для определения несущей способности и шпунтин.
4.7.3. Необходимо, чтобы динамические воздействия при погружении свай и шпунта удовлетворяли следующим требованиям:
для сооружений и подземных коммуникаций должна быть обеспечена их нормальная эксплуатация;
параметры колебаний должны быть допустимыми для чувствительных к колебаниям машин, оборудования и приборов;
параметры колебаний не должны превышать допустимых значений по санитарным нормам.
4.7.4. Погружение свай и шпунта должно вестись по ППР, включающему:
- 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.
4.7.5. Погружение свай и шпунта начинают после того, как будут удалены имеющиеся в толще грунта остатки фундаментов, плит, лежни, корни деревьев и др.
4.7.6. 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 деформаций превышают данные табл. 2, необходимо принять меры согласно п. 7 и продолжить погружение свай или шпунта.
Таблица 2
Сооружения |
Категория по состоянию (см. табл. 3) |
Предельные допустимые деформации оснований и фундаментов |
||
Осадка, см |
Относительная разность осадок |
Крен |
||
Производственные и гражданские здания с полным каркасом |
I |
2,5 |
0,004 |
- |
II |
1,5 |
0,003 |
- |
|
III |
1,0 |
0,0007 |
- |
|
Здания и сооружения, в которых не возникают усилия от неравномерных осадок |
I |
1,5 |
0,0016 |
0,0040 |
II |
1,0 |
0,0010 |
0,0020 |
|
III |
0,5 |
0,0004 |
0.0010 |
|
Многоэтажные бескаркасные здания с несущими стенами |
I |
2,0 |
0,0030 |
0,0040 |
II |
1,0 |
0,00070 |
0,0010 |
|
III |
0,5 |
0,0003 |
0,0005 |
|
Высокие жесткие сооружения и дымовые трубы |
I |
2,5 |
0,0035 |
0,0040 |
II |
1,5 |
0,0020 |
0,0020 |
|
III |
1,0 |
0,0008 |
0,0010 |
Таблица 3
Сооружения |
Категория по состоянию |
Деформации в конструкциях |
Производственные и каркасные здания с полным каркасом |
I |
В элементах каркаса повреждении нет. В ограждающих кирпичных стенах или стыках панелей местные трещины до 1 мм без признаков сдвига. Фундаменты в хорошем состоянии |
II |
В элементах каркаса имеются местные трещины до 0,5 мм. Трещины в стыках стен и заделках перекрытий до 1 мм, в ограждающих конструкциях - до 5 мм при наличии признаков сдвигов. Относительная разность осадок фундаментов зданий со стальным каркасом с заполнением не более 0,001, для остальных зданий - не более 0,003. Фундаменты незначительно повреждены. |
|
III |
В элементах каркаса непрерывные трещины до 1 мм. Трещины в стенах более 5 мм, смещения в стыках и заделках перекрытий до 5 мм. Относительная разность осадок фундаментов зданий со стальным каркасом с заполнением более 0,001, для остальных зданий - более 0,003. Фундаменты имеют существенные повреждения в результате разрушения раствора и материала. |
|
Здания и сооружения, в конструкциях которых не возникают усилия от неравномерных осадок |
I |
В несущих конструкциях зданий повреждений нет. В ограждающих стенах местные трещины и сколы до 0,5 мм без смещении. Фундаменты в хорошем состоянии |
II |
В несущих конструкциях трещины до 0,5 мм, в стенах из кирпича и крупных блоков - до 3 мм. Относительная разность осадок фундаментов до 0,005. Фундаменты незначительно повреждены |
|
III |
В несущих конструкциях сплошные трещины свыше 1 мм, в стенах из кирпича и крупных блоков до 5 мм. Относительная разность осадок фундаментов свыше 0,005. Фундаменты имеют существенные повреждения в результате разрушения раствора и материала |
|
Многоэтажные бескаркасные здания с несущими стенами |
I |
В несущих стенах повреждений нет, в ограждающих кирпичных стенах и стыках панелей местные трещины до 1 мм без признаков сдвигов. Фундаменты в хорошем состоянии. |
II |
В несущих кирпичных стенах и узлах сопряжений трещины до 3 мм непрерывные в пределах конструкции при наличии признаков сдвигов. Относительная разность осадок фундаментов панельных зданий до 0,0008, кирпичных и блочных зданий без армирования до 0,0010, зданий с устройством железобетонных поясов до 0,0014. Крен не более 0,003. Фундаменты незначительно повреждены. |
|
III |
Сквозные трещины в стенах, смещения в заделках и стыках до 5 мм. Относительная разность осадок фундаментов панельных зданий свыше 0,0008, кирпичных и блочных зданий без армирования более 0,001, зданий без армирования более 0,001, зданий с устройством железобетонных поясов выше 0,0014. Крен более 0,003. Фундаменты имеют существенные повреждения в результате разрушения раствора и материала. |
|
Высокие жесткие сооружения, дымовые трубы |
I |
В железобетонных конструкциях местные трещины до 0,5 мм. Признаки сдвигов в заделках и стыках отсутствуют. |
II |
В железобетонных конструкциях сооружений трещины до 0,5 мм, в стыках сборных железобетонных конструкций до 1,0 мм. В кирпичной кладке трещины до 2 мм. Крен не более 0,002. Фундаменты' незначительно повреждены. |
|
III |
В железобетонных конструкциях сооружений трещины до 1 мм. Крен более 0,002. Фундаменты имеют существенные повреждения в результате разрушения раствора и коррозии материала. |
4.7.7. Меры по уменьшению динамических воздействий включают:
- устойство 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.
4.7.8. При погружении свай молотами в лидерные скважины амплитуду смещений грунта при расчете можно уменьшить: для песчаных грунтов - в 1,7-2,0 раза, глинистых - 2-2,5 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.
4.7.9. При устройстве лидерных скважин на расстоянии r ≤ 2,0 метров от сооружений и r ≤ 2,0 метров 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.
4.7.9.1. 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.
4.7.9.2. Необходимо сокращать время между устройством скважины и погружением в нее сваи.
4.7.10. 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.
4.7.11. Применение тиксотропной или водяной рубашки уменьшает амплитуду смещения в глинистых грунтах до 1,5 раз.
4.7.12. Снижение высоты падения молота с 2 до 0,5 м приводит к уменьшению амплитуды смещений грунта в 1,2-1,3 раза.
4.7.13. Эффективность мер, принятых в ППР, по уменьшению влияния на сооружения и подземные коммуникации динамических воздействий должна быть уточнена контролем параметров колебаний, а также наблюдениями за осадками.
4.7.14. Если расстояния до подземных трубопроводов будут меньше допустимых, необходимо в ППР предусмотреть на случай аварийной ситуации временное отключение трубопровода от системы.
4.7.15. Наблюдения за осадками следует проводить помаркам, 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.
4.7.15.1. Измерение осадок фундаментов следует производить с точностью не ниже 0,5 мм.
4.7.15.2. 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.
4.7.16. Для наблюдения за деформациями конструкций используют гипсовые или цементные «маяки», устанавливаемые на трещины в кладке кирпичных стен, в узлах сопряжений несущих и ограждающих конструкций.
4.7.16.1. «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.
4.7.16.2. Для подземных трубопроводов до начала свайных работ необходимо уточнить их планово-высотное положение, а в процессе погружения свай и шпунта должен осуществляться контроль за перемещениями трубопровода и внутренним давлением наполнителя.
4.7.16.3. 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.