в) из вертикальных и наклонных деревянных свай (как одиночных, так и пакетных) - при свободной их длине не свыше 4 м;
г) из стальных и железобетонных вертикальных свай - при свободной их длине не свыше 6 м, при условии обеспечения требуемой жесткости опор;
д) из вертикальных свай любого типа, объединенных пространственным каркасом, - при глубинах воды свыше 4 м.
7.24. Несущую способность по грунту сваи в мерзлых грунтах следует определять по расчетному отказу.
7.25. Глубина погружения свай в грунт определяется в зависимости от расчетной нагрузки на сваю и геологических условий, но должна быть для висячих свай не менее 3 м от уровня возможного местного размыва дна реки у данной опоры.
В случаях последующего устройства вокруг свайного фундамента ряжа с загрузкой камнем может быть допущена меньшая глубина забивки свай, но при условии получения требуемого отказа.
Для свай-стоек глубина погружения определяется отметкой опорного пласта грунта.
7.26. Сваи, работающие на растягивающие усилия, должны иметь необходимую прочность на растяжение в сопряжениях с ростверком (плитой) в стыках и заделке их в грунте.
7.27. При расчетном шарнирном опирании свай на скальную породу их низ должен быть заглублен в неразмываемую толщу плотных или средней плотности наносных отложений не менее чем на 1 м. При необходимости свайный фундамент укрепляется путем обсыпки камнем (например, ограждением в виде ряжевой перемычки высотой не менее 1 м, заполненной камнем).
При опирании свай непосредственно на скалу (без укрепления путем обсыпки камнем), глубине забивки свай ниже уровня размыва менее 3 м, а также во всех случаях, когда глубина воды в месте устройства опор более 4 м, свайные фундаменты должны сооружаться с применением подводных каркасов, связей или наклонных свай.
7.28. При просадочных грунтах рекомендуется применять свайные фундаменты, сваи которых по возможности должны проходить сквозь просадочную толщу грунта.
7.29. В конструкции фундаментов с наклонными сваями следует предусматривать сваи, имеющие наклоны вдоль и поперек оси моста.
7.30. Если фундаменты из одних вертикальных свай не могут воспринять расчетные горизонтальные нагрузки, то независимо от свободной длины свай часть из них или все следует располагать с наклоном от 5:1 до 2:1 и в особых случаях до 1:1.
7.31. Сваи размещаются в рядовом или шахматном порядке с расчетом возможно более равномерного распределения на них нагрузки. Расстояние между осями забивных висячих свай должно быть не менее трех толщин свай в уровне их острия и не менее 1,5 толщин свай - в уровне низа плиты (ростверка), а для свай-оболочек - не менее 1 м в свету. При двухрядном расположении вертикальных свай допускается уменьшать расстояние между осями рядов до двух толщин свай.
Расстояние между осями свай-стоек в уровне их низа должно быть не менее двух толщин свай.
7.32. Размещение свай в плане внецентренно нагруженного фундамента следует производить в соответствии с расчетной нагрузкой, действующей в плоскости подошвы плиты ростверка. При этом равнодействующая постоянных сил, действующих на свайный фундамент, должна проходить возможно ближе к центру тяжести плана свайного фундамента в уровне нижних концов свай.
7.33. Для фундаментов допускается использовать одиночные деревянные сваи с диаметром в верхнем отрубе не менее 18 см. При необходимости устройства стыка сваи (рис. 59) последний выполняется на штыре и стальных накладках (полосовых, уголковых, швеллерных) в количестве не менее 4 штук, прикрепляемых 4-6 шурупами или глухарями каждая. Длина накладок должна быть равна трем диаметрам свай. Накладки свай, погружаемых через каркасы, должны быть плоскими, поставленными с расчетом, чтобы головки болтов и гайки с концами болтов были заподлицо с поверхностью ствола сваи, а поперечное сечение сваи - постоянным по всей длине, что должно быть оговорено в проекте.
Рис. 59. Стык деревянных свай:
a - в торец с накладками; б - в торец с патрубком; в - вполдерева с хомутами; 1 - накладки из металлической полосы или уголка; 2 - шуруп; 3 - стык; 4 - патрубок; 5 - хомут; 6 - болт; 7 - штырь
7.34. Стыки одиночных деревянных свай следует располагать в разных уровнях и не менее чем на 1,5-2 м ниже уровня возможного местного размыва.
Если стыки свай не заглублены в грунт, в их уровне должны быть поставлены схватки.
7.35. Пакетные сваи составляются из бревен или брусьев, соединяемых между собой болтами. Стыки бревен или брусьев размещаются вразбежку с расстоянием между стыками смежных элементов не менее 1,5 м и перекрываются стальными, преимущественно уголковыми накладками длиной, равной трем диаметрам бревна или стороны бруса на болтах, по 4-6 болтов в накладке.
Расстояние между болтами, скрепляющими бревна или брусья в пакет, не должны превышать (в каждом ряду) 55 см. Сваи, погружаемые в каркасах, должны удовлетворять требованию, приведенному в п. 7.33.
7.36. На поймах и суходолах низ насадок и схваток свайных опор необходимо располагать выше естественной поверхности грунта не менее чем на 0,5 м; в руслах рек - возможно ближе к уровню воды.
7.37. В случае необходимости укрепления грунта дна реки от размывов следует применять каменную наброску, габионы и др.
7.38. Подводные диагональные связи применять не рекомендуется, но допускается при условии обеспечения систематического надзора и подтягивания тяжей, что должно быть оговорено в проекте.
7.39. В местах залегания с поверхности больших толщ слабых и относительно слабых грунтов допускается применение забивных свай с уширенными пятами. Текучие и текуче-пластичные грунты, а также торф, как правило, должны быть пройдены стволом сваи, а уширенная пята заведена в нижележащие более прочные грунты. В тех случаях, когда из материала уширенной пяты можно создать сваю, длина которой достаточна для заведения ее нижнего конца в грунт с высокой несущей способностью, применение забивных свай с уширенными пятами нецелесообразно.
Уширенные пяты забивных деревянных свай рекомендуется устраивать в комлевой части и конструировать по схемам» приведённым на рис. 60.
Рис. 60. Забивные деревянные сваи с уширенной пятой:
а - из двух продольных коротышей; б - из четырех продольных коротышей
7.40. Головы деревянных свай должны быть объединены деревянным или стальным ростверком, обеспечивающим распределение на сваи нагрузок, действующих на свайный фундамент. В особых случаях допускается головы свай объединять железобетонной плитой.
7.41. Толщина насадок деревянных ростверков должна быть не менее 22 см, а ширина - обеспечивать перекрытие голов свай ряда. Соединение свай с насадками должно осуществляться хомутами либо планками, на болтах и шурупах (глухарях) с постановкой осевых штырей.
7.42. Деревянные элементы распределительной клетки ростверка должны быть скреплены с насадками и между собой штырями, а металлические элементы с деревянными соединены костылями либо шурупами.
7.43. Схватки всех видов должны быть прирублены к сваям в чашку и прикреплены к ним болтами. Для обеспечения заделки голов свай схватки должны быть парными.
7.44. Железобетонные сваи должны объединяться железобетонной плитой.
Высота монолитной плиты назначается по расчету, но не менее 50 см. Головы свай или свай-оболочек должны быть заделаны в плиту не менее чем на 15 см при условии, что остальная часть заделки осуществляется с помощью выпусков стержней продольной арматуры (без устройства крюков) на длину, определенную расчетом, но не менее 20 диаметров стержня при арматуре периодического профиля и 40 диаметров стержня - при гладкой арматуре. Расстояние от края плиты до грани сваи должно быть не менее 25 см. Марка бетона плиты должна быть не ниже 150.
7.45. Головы стальных свай рекомендуется объединять ростверком из стальных конструкций, жестко соединенных со сваями при помощи привариваемых к ним переходных опорных башмаков.
7.46. Ширину ряжа (вдоль моста) следует назначать не менее ⅓ его высоты и не менее 2 м. Верх ряжа должен возвышаться над наивысшим уровнем ледохода вероятностью превышения 10 % не менее чем на 1 м и не менее чем на 0,75 м над рабочим горизонтом воды. Высота ряжа назначается с запасом 5 % на осадку и усушку.
7.47. На суходолах и реках со слабым течением ряжи рекомендуются прямоугольными в плане. Ряжи, подверженные действию льда, следует совмещать с ледорезами. В этом случае с верховой стороны ряжа необходимо устраивать вертикальное режущее ребро. При сильном ледоходе ряжи следует устраивать с ледорезами, имеющими режущее ребро с наклоном 1:1,5-1:1,75. На реках с особо сильным ледоходом необходимо предусматривать также сооружение аванпостных ледорезов.
7.48. Венцы стен ряжа укладываются или с просветами, равными высоте бруса или окантованного бревна, или вплотную друг к другу.
7.49. Ряж заполняется камнем. При ряжах, венцы которых укладываются с просветами, размеры камня должны быть больше просветов.
7.50. Ряжи следует рубить из брусьев сечением не меньше 18×18 см, либо из круглых или окантованных на два каната бревен диаметром не меньше 18 см. Диаметр бревен и размеры поперечных сечений брусьев принимаются в зависимости от величин давлений, передаваемых на ряж.
7.51. Между наружными стенами ряжа необходимо устраивать поперечные и продольные перегородки (внутренние стены). Размеры сторон ячеек, образуемых внутренними стенами, не должны превышать 2 м.
7.52. Стыки бревен или брусьев в стенах ряжа следует располагать вразбежку. В крайних ячейках ряжа стыкование бревен или брусьев не допускается.
7.53. В углах наружных стен ряжа, а также в местах примыкания перегородок должны устанавливаться вертикальные брусья или окантованные бревна-сжимы с овальными по высоте дырами (прорезями) для болтов, через три венца в четвертом.
В поперечном направлении наружные стены ряжа должны соединяться также стальными тяжами диаметром 22 мм, пропускаемыми через сжимы.
7.54. Под опорными частями опирающихся на ряж конструкций или под стойками рамных надстроек должны делаться стены на всю высоту ряжа. В других местах поперечные и продольные стены можно выполнять в виде отдельных распорок высотой в несколько венцов, располагая их по фасаду ряжа в шахматном порядке. Венцы ряжа следует соединять между собой штырями.
7.55. В нижней части ряжа должен быть устроен пол (днище) на высоте 2-4 венца от низа (тем выше, чем слабее грунт) из бревен, врубленных в венцы наружных стен. Расстояние между бревнами пола следует назначать в зависимости от крупности камня, которым загружается ряж.
В ряжах, устанавливаемых на плаву, венцы, расположенные ниже пола, соединяются стальными хомутами с двумя рядами венцов, расположенных выше пола.
7.56. Ряжи устанавливаются на выровненное каменной наброской дно. Нижние два венца ряжа должны быть заделаны в подсыпку.
7.57. Для предохранения от подмыва по периметру ряжа следует устраивать каменную наброску на высоту 1,0-1,5 м выше подошвы ряжа с горизонтальной бермой шириной не менее 0,5 м и с уклоном откосов порядка 1:1,5-1:2.
7.58. При проектировании деревянных и стальных ростверков, а также ряжей, помимо приведенных требований, необходимо руководствоваться указаниями разделов 8 и 10 по проектированию деревянных и стальных конструкций.
Расчеты фундаментов
7.59. Расчеты грунтовых оснований и фундаментов вспомогательных сооружений следует производить по предельным состояниям I и II.
По предельным состояниям I следует рассчитывать как фундаменты мелкого заложения, так и свайные. Расчеты выполняют:
а) на прочность и устойчивость формы конструкции фундамента (по материалу) согласно разделам 8-10;
б) на прочность (устойчивость) грунтовых оснований фундаментов мелкого заложения, а также несущую способность по грунту свайных фундаментов согласно настоящему разделу;
в) на устойчивость положения фундаментов (против опрокидывания и скольжения) согласно разделу 1.
Фундаменты вспомогательных сооружений не рассчитывают на действие сил пучения.
По второму предельному состоянию следует рассчитывать массивные, ряжевые и лежневые фундаменты, проверяя положение равнодействующей нормальных нагрузок в уровне подошвы этих фундаментов согласно п. 7.63.
В расчетах оснований и фундаментов горизонтальные нагрузки необходимо учитывать действующими либо вдоль, либо поперек оси моста.
7.60. Расчеты прочности оснований фундаментов мелкого заложения следует производить по формуле
(или 1,3R согласно п. 7.10),
где σ - наибольшее напряжение на грунт;
N - осевая сжимающая сила от расчетных нагрузок в уровне подошвы фундамента;
М - момент в уровне подошвы фундамента относительно его центра тяжести от расчетных нагрузок;
F и W - площадь и момент сопротивления подошвы фундамента;
R - расчетное сопротивление осевому сжатию грунта в уровне подошвы фундамента.
Если (где W - момент сопротивления подошвы фундамента, относящийся к наименее нагруженному ребру), то наибольшее напряжение в грунте под фундаментом допускается определять исходя из треугольной формы эпюры сжимающих напряжений, построенной в пределах части подошвы таким образом, чтобы объем этой эпюры равнялся величине равнодействующей расчетных нагрузок, воспринимаемых фундаментом, а сама равнодействующая проходила через центр тяжести эпюры. В этом случае при фундаменте прямоугольной формы величину наибольшего напряжения в грунте следует определять по формуле
где а - длина подошвы фундамента;
b - ширина подошвы фундамента (в направлении, перпендикулярном плоскости действия момента М).
Примечания. 1. Если ниже несущего пласта (на который опирается подошва фундамента мелкого заложения) залегает слой более слабого грунта, то необходимо дополнительно проверить прочность этого слоя с учетом распределения давления под углом 10° к вертикали в несущем пласте из песчаных грунтов и 5° - из глинистых грунтов. Указанная проверка производится на нагрузку, равную сумме осевой сжимающей силы N и веса столба грунта, площадь основания которого в уровне кровли слабого слоя определяется указанными выше углами распределения давления.
