1 - сборный элемент; 2 - бетон омоноличивания

Рис. 6. Поперечное сечение элемента предварительно напряженных пролетных строений по ТП (6):

1 - сборная балка; 2 - бетон омоноличивания

Рис. 7. Поперечное сечение, плитно-ребристого пролетного строения

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (рекомендуемое)

ОРИЕНТИРОВОЧНАЯ ОЦЕНКА НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ МОСТОВ ПОСТРОЙКИ ДО 1962г.

Возможность уширения опор со свайными фундаментами на крупных и средних песках и глинистых грунтах с I>0,4 без уширения фундаментов определяют на основании расчетов в соответствия с требованиями СНиП 05.03-84 и СНиП 2.02.03-85. В соответствии с этими расчетами для любых грунтовых условий в свайных фундаментах резерв несущей способности появляется за счет большего значения коэффициента kусв=Pt/P0 над kN=Nн/Nс, в которые входят характеристики, определяемые по новым и старым нормам:

Рt - несущая способность сваи по грунту по СНиП 2.02.03-85; P0 - несущая способность сваи по ПиУ-48, определяемая по формуле

,

где gw - плотность грунта, т/м3; l - длина сваи, м; Fc - площадь поперечного сечения сваи, м2; ??ср - усредненный угол внутреннего трения грунта; f - коэффициент трения сваи по грунту, принимаемый для сухой глины 0,4; мокрой - 0,2; суглинка и супеси сухой - 0,5; мокрой - 0,3; песка среднего сухого - 0,6; мокрого - 0,25; песка мелкого сухого - 0,46; мокрого - 0,3; Nн - усиление, приходящееся на наиболее напряженную сваю по СНиП 2.05.03-84; Nc - то же, по ПдУ-48; Uc - периметр сваи.

Результаты расчетов несущей способности представлены на рис. 1-9 для свай различной длины l.

Рис. 1. Несущая способность железобетонных свай сечением 22х22 см (а) и 35Х35 см (б) в песчаных грунтах:

1 - крупных; 2 - средней крупности; 3 - мелких

Рис. 2. Несущая способность железобетонных свай сечением 22х22 см (а) и 35Х35 см(б) в суглинках с различными коэффициентами консистенции В

Рис. 3. Несущая способность железобетонных свай сечением 22х22 см (а) и 35х35 см (б) в глинах с различными коэффициентами консистенции В

Рис. 4 Несущая способность деревянных свай d=28 см (а) и d=40 см (б) в суглинках средней влажности и влажных с различными коэффициентами консистенции В

Рис. 5. Несущая способность деревянных свай d=28 см (а) и d=40 см (б) в сухих суглинках с различными коэффициентами консистенции В

Рис. 6. Несущая способность деревянных свай d=28 см (а) и d=40 см (б) в сухих глинах с различными коэффициентами консистенции В

Рис. 7. Несущая способность деревянных свай d=28 см (а) и d=40 см (б) в глинах средней влажности и влажных с различными коэффициентами консистенции В:

1 - для глин средней влажности; 2 - для влажных глин

Рис. 8. Несущая способность деревянных свай d=28 см (а) и d=40 см (б) в сухих пестах:

1 - крупных; 2 - средней крупности; 3 - мелких

Рис. 9. Несущая способность деревянных свай d=28 см (а) и d=40 см (б) в песках влажных Ро.вл и средней влажности Ро.св:

1 - крупных; 2 - мелких; 3 - средней крупности

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 (рекомендуемое)

МЕТОДИКА УСКОРЕННОЙ ОЦЕНКИ ВОЗМОЖНОСТИ УШИРЕНИЯ СВАЙНО-ЭСТАКАДНЫХ ОПОР (МЕТОДИКА УО)

1. Ускоренная оценка распространяется только на промежуточные свайно-эстакадные (рис. 1, в, г, д) и береговые (рис. 1, е, ж) свайные опоры с вертикальными сваями (вып. 70).

Конструкции опор рассмотрены при наиболее распространенных основных параметрах:

а) увеличение габаритов:

с Г-7+2Х0,75   до Г-8+2Х1,0;

» Г-7+2Х0,75  » Г-10+2Х1,0;

» Г-7+2Х0,75  » Г11,5+2Х1,5;

» Г-7-8+2Х1,0 » Г-10+2Х1,5;

б) длины пролетных строений по схемам 11,36 мХ3 и 16,76 мХ3;

в) высоты опор промежуточных - от 3 до 6 м, береговых - от 2 до 5 м;

г) глубина забивки свай - от 4 до 10 м;

д) сечение существующих железобетонных свай - 30Х35 см, добиваемых - 35Х35 и 40Х40 см;

е) грунты-пески, (средние, мелкие и пылеватые); супеси, суглинки твердые, полутвердые и тугопластичные. Грунты условно разделены на прочные (на рис. 3-6 обозначены сплошной штриховкой) и слабые (на рис. 3-6 обозначены пунктирной штриховкой).

Рис. 1. Схемы мостов (а, б) и типы опор (в-ж)

2. При оценке несущей способности свай по грунту в промежуточных опорах рассмотрены случаи как однородных грунтов по длине свай, так и их сочетаний в два и три слоя (всего шесть сочетаний): а) прочный; б) слабый; в) слабый - прочный; г) прочный - слабый; д) прочный - слабый - прочный; е) слабый - прочный - слабый. При этом предполагается, что свая опирается на грунт, лежащий в ее нижней части. К прочным грунтам отнесены глинистые с коэффициентами консистенции 0<В<0,3, а также пески и супеси, кроме пылеватых; к слабым отнесены глинистые грунты с величиной В, лежащей в интервале 0,3<В£0,5, и пылеватые пески и супеси.

При оценке несущей способности свай по грунту у береговых опор верхний слой грунта принят во всех случаях прочным, поскольку учитываемую в расчете насыпь у мостов отсыпают из дренирующих грунтов; в расчетах он принят в виде однородного уплотненного длительной эксплуатацией песка средней крупности толщиной 4 м с коэффициентом пропорциональности К=500 т/м4.

Наряду с однородным прочным грунтом по длине свай рассмотрено еще два сочетания напластований, начиная сверху: прочный - слабый; прочный - слабый - прочный.

3. Усилия, приходящиеся на голову сваи, определены при следующих предпосылках:

а) временные вертикальные нагрузки НК-80 и АК при числе полос движения - 2 (по одному в каждом направлении) со смещением по отношению к барьерному ограждению (или тротуару) в соответствии со СНиП 2.05.03-84;

б) постоянная нагрузка для уширенных мостов принята в соответствии с наиболее рациональной конструкцией симметрично двустороннего уширения пролетных строений и опор. Рассмотрено уширение пролетных строений до габарита Г-10+2Х1,5 м ребристыми балками применительно к бездиафрагменным пролетным строениям по вып. инв. № 710/1 (по 11/2 с каждой стороны для габарита Г-10); уширение до габарита Г-11,5+2Х1,5 м - плитными пустотными блоками на ширину по 3,5 м с каждой стороны;

в) определение усилий, передающихся на опору от тормозной силы Нх, произведено с учетом работы моста к насыпи как единой системы по методике, разработанной ВНИИ транспортного строительства. При этом рассмотрен вариант установки старых и пристраиваемых частей пролетных строений на резиновые опорные части.

4. При расчете береговых опор с высотой насыпи до 5 м временную нагрузку, расположенную за пределами переходной плиты (длина 6 м), не учитывали. Постоянную и временную нагрузки, находящиеся на переходной плите, а также вес плиты учитывали в запас прочности как опорные реакции на шкафную стенку устоя простой балки расчетным пролетом 5 м.

Учитывая длительность эксплуатации дороги и упрочнение грунта за счет этого фактора, в качестве расчетной схемы устоя принят нижний свайный ростверк, к плите которого приложены все внешние воздействия (включая давление грунта на шкафную стенку), а уровень расчетной поверхности грунта принят совпадающим с уровнем горизонтальной плоскости нижней поверхности плиты ростверка, от которого и отсчитывают глубину заделки свай. При этом плиту ростверка не включают в работу на горизонтальные и вертикальные воздействия.

5. Несущая способность по грунту оснований в уширяемом мосту при отсутствии необходимости уширения фундаментов или добивки дополнительных свай при уширении бесфундаментных опор вычислена с учетом увеличения несущей способности грунтов за счет их уплотнения в процессе эксплуатация. При необходимости уширения свайных опор путем добивки новых свай уплотнение грунтов во времени не учитывали.

Уширение опор рассмотрено в двух вариантах - без забивки и с забивкой дополнительных свай.

Методика ускоренной оценки построена на сопоставлении усилий N, возникающих после уширения моста в наиболее нагруженных сваях, с несущей способностью свай Р.

Ускоренная оценка производится по графикам, построенным для свай опор под пролетные строения длиной 11,36 и 16,76 м для определенных условных схем грунтовых оснований, классифицированных по прочности.

6. Для возможности работы с графиками необходимо отнести реальные грунтовые условия рассматриваемой опоры к одному из наиболее близких в графиках. При этом в случае двухслойного грунтового основания при толщине одного из слоев менее 0,2 от глубины забивки свай следует его рассматривать как однослойное с параметрами, соответствующими большему слою; в случае трехслойного основания при толщине одного из слоев менее 0,1 от глубины забивки свай следует рассматривать его как двухслойное. В этом случае, а также при числе слоев грунта более трех следует объединять слои, близкие по физико-механическим характеристикам. Характеристику (слабый или прочный) объединяемых слоев следует определять по их средневзвешенным характеристикам, за исключением случаев подстилающих грунтов, для которых характеристику принимают по тому слою, в котором расположено острие сваи.

В связи с тем что ускоренная оценка является приближенной и погрешность может доходить до ±20%, то при N=0,8??1,2 Р, следует производить уточняющий расчет.

7. Рассмотрены промежуточные опоры эстакадных мостов (с.м. рис. 1, а). На рис. 2 приведены возможные варианты уширения опор без добивки дополнительных свай (а) и с добивкой (б).

Графики, приведенные на рис. 3 и 4 соответственно для сопрягающихся пролетов по 11,36 и 16,76 м, позволяют не только установить наличие или отсутствие необходимости уширения свайных опор, но и определить глубину погружения Н забиваемых свай в случае такой необходимости.

На указанных графиках приведены линии Ni - максимальных расчетных усилий, приходящихся на голову свай (с учетом их веса) в уширенном мосту и линии Р и Р для различного сочетания грунтов, в которые погружена свая.

Нечетные значения индекса i при N даны для случаев, когда опору уширяют без добивки свай (рис. 2, а), а четные - при забивке дополнительных свай (рис. 2, б). Р - расчетная несущая способность существующих свай сечением 30Х35 см с учетом уплотнения грунта за счет длительной эксплуатации (при условии, если не добивают новые сваи); Р - расчетная несущая способность свай сечением 35Х35 и 40Х40 см без учета уплотнения грунта, (принимают для вновь забиваемых свай).

Абсцисса точки пересечения линий Ni (при i - нечетных) и Р?? показывает минимально необходимую глубину погружения в грунте старой сваи h, при которой не требуется забивка дополнительных свай. Если фактическая глубина погружения существующих свай в конкретно рассматриваемом случае окажется меньше h, то добивка дополнительных свай требуется. В этом случае по абсциссам точек пересечения линии Ni, (при i - четных) и линий Р определяют ту минимальную глубину Н, на которую необходимо забить новые сваи сечением 35Х35 см или 40Х40 см, чтобы несущая способность по грунту Р была более Ni.

Рис. 2. Схемы уширения промежуточных опор:

а - без добивки свай; б - добивка по одной свае с каждой стороны; в - добивка по две сваи с каждой стороны

Рис 3 Расчетные усилия Ni, приходящиеся па голову свай при различном их погружении под промежуточной опорой моста с длиной пролетных строений 11,36 м

Рис. 4. Расчетные усилия Ni, приходящиеся на голову сваи при различном их погружении под промежуточной опорой моста с длиной пролетных строений 16,76 м

Рис. 5. Расчетные усилия в сваях устоя моста с длиной пролетных строений 11,36 м

Рис. 6. Расчетные усилия в сваях устоя моста с длиной пролетных строений 16,76 м

8. Рассмотрены существующие береговые свайные двухрядные опоры (см. рис. 1, в).

Графики, приведенные на рис. 5-6 для свайных опор мостов с пролетами 11,36 и 16,76 м, позволяют не только установить наличие или отсутствие необходимости уширения свайных опор, но и определить необходимую глубину H погружения вновь забиваемых свай в случае такой необходимости.

Необходимость забивки дополнительных свай определяют по сопоставлению несущей способности свай с учетом упрочнения грунта за период эксплуатации Р и N - максимального усилия в свае при соответствующем переходе со старого габарита на новый при фактической глубине забивки существующих свай h. Если при этом значение N находится в интервале (0,91,1) Р, то следует произвести уточняющий расчет. Если N>1,1 P, то забивка дополнительных свай не требуется, а если N<0,9 P, то необходима забивка дополнительных свай. Глубину погружения этих свай определяют по абсциссе точки пересечения линии несущей способности свай без учета упрочнения грунта Р с линией N, соответствующей переходу со старого габарита на новый. На рис. 3-6 усилия на сваю N1- N8 соответствуют уширению:

N1 - c Г-7+2Х0,75 до Г-8+2X1,0 (nсв=5);

N2 - » Г-7+2Х0,75 » Г-8+2Х1,0 (nсв=7);

N3 - » Г-7+2Х0,75 » Г-10+2Х1,5 (nсв=5);

N4 - » Г-7+2Х0,75 » Г-10+2Х1,5;

N5 - » Г-8+2Х0,75 » Г-10+2Х1,5 (nсв=5);

N6 - » Г-7+2Х0,75 » Г-11,5+2Х1,5:

N7 - » Г-8+2Х0,75 » Г-10+2Х1,5 (nсв=7).

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 (обязательное)

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ УВЕЛИЧЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ВИСЯЧИХ ЗАБИВНЫХ СВАЙ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ЗОНДИРОВАНИЯ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ

1. С целью определения фактических коэффициентов, учитывающих повышение несущей способности свайных фундаментов во времени, необходимы дополнительные инженерно-геологические исследования грунтов оснований в зоне фундаментов. Исследования рекомендуется проводить проектными изыскательскими организациями одновременно с инженерными изысканиями.

Методика исследований предусматривает дополнительное зондирование грунтов оснований станками УБП-15М. На пойменных участках и у путепроводов зондирование производится непосредственно с земли; на участках открытых русел по возможности следует производить зондирование с предварительно отсыпанных островков. Метод динамического зондирования допускает также установку станка на плавучие средства.

2. У каждой пересчитываемой опоры закладывают по пять точек зондирования в обе стороны от фундамента. Точки зондирования следует располагать в плане на прямой линии, проведенной через центр свайного ростверка поперек оси моста на расстоянии 1; 2; 3; 5 и 10 м от края плиты ростверка. Глубину зондирования назначают на 2 м ниже отметки острия свай. Продолжительность полевых работ по зондированию грунтов у одной опоры не должна превышать трех суток. Зондирование грунта следует производить в направлении от ростверка к периферии.