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

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):

a_ф £ [a]_I,

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

[a]_I - допустимое ускорение вертикальных колебаний фундамента, равное 0,5 м/с², принято по табл. 2.

Для определения расстояния [r] необходимо рассчитать ускорение a_о на расстоянии 0,6 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 А_о = 0,68 мм соответствует частоте f_o = 17 Гц, принятой для песков средней крупности, средней плотности и глин тугопластичных и полутвердых. Ускорение колебаний равно:

a_о = 4p²А_оf_o² = 4p² ´ 0,68 ´ 17² = 7648 мм/c² = 7,65 м/c².

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 l по формуле (2):

l = [a]_I /(a_o×к) = 0,5/(7,65 ´ 0,8) = 0,082.

Допустимое расстояние определим по графику (см. черт. 1), построенному с учетом требования условия (1). При коэффициенте l = 0,082 и коэффициенте затухания с расстоянием d = 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;

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

A - амплитуда смещений;

f - частота колебаний;

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

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

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

a_ф - ускорение вертикальных колебаний фундамента на расстоянии r;

[a]_I - допустимое ускорение вертикальных колебаний фундамента, при котором не происходят дополнительные деформации оснований;

[a]_II - предельное допустимое ускорение колебаний фундамента;

s_a - дополнительные деформации основания существующего фундамента от динамических воздействий;

s_t - дополнительная деформация основания сооружения за время t;

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

d - коэффициент затухания колебаний грунта с расстоянием;

v_ф - скорость колебаний фундаментом или несущих конструкций сооружения, находящихся на расстоянии r;

[v]_ф - допустимая скорость колебаний машин, оборудования и приборов;

к - коэффициент передачи колебаний грунта фундаменту;

I_L - показатель текучести;

I_Д - относительная плотность;

[s] - предельно допустимые деформации оснований сооружений;

F - расчетная нагрузка на основание;

F_н - сила предельного сопротивления основания;

g_с - коэффициент условий работы;

g_н - коэффициент надежности;

а - горизонтальное смещение верха консольного шпунта;

[a] - допустимое горизонтальное смещение грунта;

d_п - глубина заложения существующего фундамента;

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

d_к - глубина котлована;

d_w - глубина залегания грунтовых вод;

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

DL - отметка планировки;

WL - уровень подземных вод;

FL - отметка подошвы фундамента;

SL - отметка острия свай существующего свайного фундамента;

FL - отметка низа подземных коммуникаций;

KL - отметка дна котлована;

в - ширина подошвы фундамента.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общие положения 1

2. Особенности проектирования свайных фундаментов и шпунтовых ограждений из погружаемых элементов вблизи сооружений 2

3. Особенности проектирования свайных фундаментов и шпунтовых ограждений из погружаемых элементов вблизи подземных коммуникаций 7

4. Требования к исходным данным для проектирования и авторскому надзору 8

5. Требования к ППР и меры по уменьшению влияния динамических воздействий на сооружения и подземные коммуникации 9

Приложение 1. Акт обследования здания (сооружения), расположенного вблизи проектируемых свайных фундаментов 11

Приложение 2. Определение параметров колебаний 11

Приложение 3. Перечень рекомендуемых мер по устройству свайных фундаментов и шпунтовых ограждений вблизи зданий и подземных коммуникаций 14

Приложение 4. Пример расчета возможности погружения свай вблизи зданий 18

Приложение 5. Основные буквенные обозначения 19