Страница 5: ВСН 490-87. Проектирование и устройство свайных фундаментов и шпунтовых ограждений в условиях реконструкции промышленных предприятий и городской застройки (45865)

Приложение 4 Рекомендуемое

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 dп = 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  30 см, длиной 8 м. Минимальное расстояние от свай до здания r = 18 м. Расстояние до верхней бровки котлована Lк = 16 м. Глубина котлована dк = 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 dw = 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):

ф  [a]I,

где ??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 aо 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 Ао = 0,68 мм соответствует частоте fo = 17 Гц, принятой для песков средней крупности, средней плотности и глин тугопластичных и полутвердых. Ускорение колебаний равно:

о = 42Аоfo2 = 42  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 ?? по формуле (2):

 = []I /(ao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;

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

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

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

aф -   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;

sa -     дополнительные деформации основания существующего фундамента от динамических воздействий;

st -     дополнительная деформация основания сооружения за время t;

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

d -     коэффициент затухания колебаний грунта с расстоянием;

vф -    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;

IL -     показатель текучести;

IД -     относительная плотность;

[s] -    предельно допустимые деформации оснований сооружений;

F -     расчетная нагрузка на основание;

Fн -    сила предельного сопротивления основания;

??с -     коэффициент условий работы;

??н -     коэффициент надежности;

а -      горизонтальное смещение верха консольного шпунта;

[a] -   допустимое горизонтальное смещение грунта;

dп -    глубина заложения существующего фундамента;

dп + dз - глубина от поверхности планировки до отметки погружения свай существующего свайного фундамента;

dк -    глубина котлована;

dw -    глубина залегания грунтовых вод;

Lк - 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