19. Искусственное замораживание грунтов

19.1. Искусственное замораживание грунтов следует предусматривать для устройства временных ледогрунтовых ограждений котлованов при строительстве заглубленных сооружений и фундаментов в водонасыщенных неустойчивых песчаных и супесчаных грунтах, а также в трещиноватых скальных грунтах.
19.2. Все работы по замораживанию грунтов следует производить по специально разработанному проекту.
19.3. Искусственное замораживание грунтов осуществляют холодоносителем (охлажденным до отрицательных температур рассолом), циркулирующим в рассолопроводах и замораживающих колонках.
Допускается для искусственного замораживания грунтов применять холодильные установки с использованием в качестве холодоносителя аммиака или фреона. В обоснованных случаях допускается использовать жидкий азот.
Вид, концентрация и температура холодоносителя должны определяться в зависимости от температуры, засоленности и скорости движения подземных вод. Как правило, в качестве холодоносителя следует использовать водный раствор хлористого кальция.
19.4. Скважины для замораживающих колонок должны располагаться по контуру котлована с шагом 1,0 - 1,5 м по проекту. Расстояние между рядами скважин при их многорядном расположении следует принимать равным 2 - 3 м.
19.5. Дополнительные скважины в случае их необходимости следует бурить после анализа планов расположения скважин и ледогрунтовых цилиндров проектных диаметров. При качественном выполнении буровых работ в случае замораживания до глубины 100 м число дополнительных скважин должно быть не более: вертикальных - 10%, наклонных - 20%; при глубине замораживания свыше 100 м, не более: вертикальных - 20%, наклонных - 25%.
19.6. Скважины должны быть заглублены в водоупорный слой грунта не менее чем на 3 м.
Толщина водоупорного слоя должна быть определена расчетом на возможный прорыв подземных вод.
19.7. Замораживающие колонки следует погружать сразу после окончания бурения скважины.
19.8. Для наблюдения за процессом замораживания следует устраивать контрольные скважины - гидрогеологические и термометрические. Количество и места их расположения определяются в зависимости от инженерно-геологических условий.
19.9. Нагнетательные линии рассолопроводов должны быть смонтированы с уклоном 1 - 2% в сторону конденсатора, а всасывающие линии - 0,5% в сторону испарителей.
19.10. После монтажа рассольная сеть должна быть промыта водой, а затем испытана на герметичность гидравлическим давлением в 1,5 раза превышающим рабочее давление, но не менее чем 0,6 МПа. Сеть считается пригодной для эксплуатации, если в течение 15 мин давление опрессовки не изменяется и при осмотре сети не обнаружено течи в соединениях и трубах.
19.11. Перед заполнением рассольной сети холодоносителем ее надлежит повторно промыть водой, которая затем должна быть полностью удалена. Перед зарядкой системы хладагентом и холодоносителем в ней следует создать вакуум.
19.12. Подключенные к рассольной сети замораживающие колонки, если порядок их включения в работу особо не оговорен проектом, следует вводить в эксплуатацию постепенно за период до 5 сут. Включение колонок в работу группами допускается только при соответствующем обосновании, при этом в первую очередь вводят в действие смежные колонки, имеющие наибольшие отклонения разного знака от проектных положений.
19.13. В период эксплуатации замораживающих систем следует регистрировать температуру холодоносителя, уровень воды в наблюдательных гидрологических скважинах и другие параметры.
19.14. В процессе замораживания водоносных пластов, заключенных между глинистыми прослойками, следует постоянно контролировать обеспечение свободного подъема подземной воды через разгрузочные скважины.
19.15. Требуемая мощность холодильной установки, толщина стен и объем ледогрунтового ограждения устанавливаются проектом, разработанным на основе статических и теплотехнических расчетов в зависимости от размеров, очертания котлована и физико-механических характеристик замороженного грунта.
19.16. Производство строительно-монтажных работ в пределах ледогрунтового ограждения разрешается при постоянном контроле за его состоянием и при корректировке работы замораживающей станции с целью обеспечения сохранения размеров ограждения и его температуры.
19.17. Выемку грунта из открытого котлована при положительных температурах воздуха необходимо производить, защищая ледогрунтовые стенки по мере их вскрытия от действия атмосферных осадков и солнечных лучей с регистрацией защитных мероприятий в журнале работ.
19.18. Извлечение замораживающих колонок и демонтаж холодильного оборудования следует производить после окончания всех работ, выполнение которых было намечено произвести под защитой ледогрунтового ограждения. Скважины в процессе извлечения из них замораживающих колонок должны тампонироваться с регистрацией в журнале работ. Порядок извлечения колонок должен быть определен проектом. Искусственное оттаивание грунтов следует производить в тех случаях, когда оно предусмотрено проектом.
19.19. При производстве работ по искусственному замораживанию грунтов состав контролируемых показателей, предельные отклонения, объем и методы контроля должны соответствовать таблице 19.1.

Таблица 19.1

┌──────────────────────────┬──────────────────────┬───────────────────────┐
│  Технические требования  │Предельные отклонения │       Контроль        │
│                          │                      │    (метод и объем)    │
├──────────────────────────┼──────────────────────┼───────────────────────┤
│1. Линейные отклонения    │                      │Измерительный          │
│от заданного направления  │                      │(через каждые 30 м)    │
│замораживающих скважин:   │                      │                       │
│ а) для вертикальных      │Не более 1% глубины   │Измерительный, каждая  │
│скважин                   │                      │скважина               │
│ б) для наклонных скважин │Не более 2% длины     │                       │
│2. Отклонения от располо- │+/- 5 см              │                       │
│жения скважин в плане     │                      │                       │
│3. Герметичность          │                      │                       │
│холодильной установки:    │                      │                       │
│ а) давление при гидравли-│Не менее 2,5 МПа      │То же, с регистрацией  │
│ческом испытании стыка    │                      │в журнале              │
│каждой наращиваемой трубы │                      │                       │
│и башмака замораживающей  │                      │                       │
│колонки на герметичность  │                      │                       │
│ б) измерение уровня      │Колонка считается     │Измерение уровня       │
│залитой в колонку жидкости│герметичной, если     │жидкости в каждой      │
│                          │в течение трех суток  │колонке с регистрацией │
│                          │уровень жидкости      │результатов измерений  │
│                          │в ней не изменится    │в журнале              │
│                          │более чем на 3 мм     │                       │
│ в) давление при испытании│Система считается     │Наблюдение за давлением│
│на герметичность сжатым   │герметичной, если     │в системе при испытании│
│воздухом после монтажа    │в течение первых 6 ч  │ее на герметичность    │
│замораживающей системы    │давление в ней        │сжатым воздухом под    │
│в целом                   │снижается не более    │давлением 1,2 МПа для  │
│                          │чем на 10%,           │всасывающей и 1,8 МПа  │
│                          │а в остальное время   │для нагнетательной     │
│                          │остается постоянным   │стороны                │
│4. Температура выходящего │Не должна отличаться  │То же, непрерывный     │
│из колонки холодоносителя │более чем на 3 °C     │                       │
│при установившемся режиме │от температуры холодо-│                       │
│работы системы            │носителя, измеренной  │                       │
│                          │в распределителе (на  │                       │
│                          │каждые 100 м глубины  │                       │
│                          │замораживания);       │                       │
│                          │к концу замораживания │                       │
│                          │не более чем на 1 °C  │                       │
│5. Достижение проектных   │Наличие отрицательной │Измерительный, каждая  │
│размеров и сплошности     │температуры во всех   │скважина               │
│ледогрунтового ограждения │термометрических      │                       │
│при производстве работ    │скважинах, расположен-│                       │
│по замораживанию грунтов  │ных в пределах ледо-  │                       │
│                          │грунтового ограждения │                       │
│                          │Подъем уровня воды    │Фиксация подъема уровня│
│                          │в гидрологических     │воды                   │
│                          │скважинах в замкнутом │                       │
│                          │контуре               │                       │
│                          │Стабильность темпера- │Измерительный,         │
│                          │туры холодоносителя   │периодический          │
│                          │По указаниям ультра-  │То же                  │
│                          │звукового прибора     │                       │
└──────────────────────────┴──────────────────────┴───────────────────────┘





Приложение А
(справочное)

ВИДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА, ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Виды контроля классифицируются по следующим признакам:
А.1. В зависимости от места и времени проведения контроля в технологическом процессе (стадия контроля):
входной контроль - контроль поступающих материалов, изделий, конструкций, грунта и т.п., а также технической документации. Контроль осуществляется преимущественно регистрационным методом (по сертификатам, накладным, паспортам и т.п.), а при необходимости - измерительным методом;
операционный контроль - контроль, выполняемый в процессе производства работ или непосредственно после их завершения. Осуществляется преимущественно измерительным методом или техническим осмотром. Результаты операционного контроля фиксируются в общих или специальных журналах работ, журналах геотехнического контроля и других документах, предусмотренных действующей в данной организации системой управления качеством;
приемочный контроль - контроль, выполняемый по завершении строительства объекта или его этапов, скрытых работ и других объектов контроля. По его результатам принимается документированное решение о пригодности объекта контроля к эксплуатации или выполнению последующих работ.
Приемочный контроль одного и того же показателя может осуществляться на нескольких уровнях и разными методами (например, плотность грунта отдельных слоев и насыпи в целом). При этом результаты контроля низшего уровня могут служить предметом контроля высшего уровня (например, акты освидетельствования скрытых работ по приемке основания насыпи представляются при приемке насыпи в целом). Результаты приемочного контроля фиксируются в актах освидетельствования скрытых работ, актах промежуточной приемки ответственных конструкций, актах испытания свай пробной нагрузкой и других документах, предусмотренных действующими нормативами по приемке строительных работ, зданий и сооружений.
А.2. В зависимости от охвата контролируемых параметров (объем контроля):
сплошной контроль, при котором проверяется все количество контролируемой продукции (все стыки, сваи, конструкции, вся поверхность основания и т.п.);
выборочный контроль, при котором проверяется какая-то часть количества (выборка) контролируемой продукции. Объем выборки устанавливается сводами правил, проектом или другим документом. Если строительные нормы требуют случайного размещения точек контроля, выборка устанавливается по ГОСТ 18321 как для продукции, представляемой на контроль способом "россыпь".
А.3. В зависимости от периодичности контроля (периодичность контроля):
непрерывный контроль, когда информация о контролируемом параметре технологического процесса поступает непрерывно;
периодический контроль, когда информация о контролируемом параметре поступает через определенные промежутки времени;
летучий контроль, выполняемый в случайное время (эпизодически), преимущественно при нецелесообразности применения сплошного, выборочного или периодического контроля (например, контроль плотности грунта при обратной засыпке траншей).
А.4. В зависимости от применения специальных средств контроля (метод контроля):
измерительный контроль, выполняемый с применением средств измерений, в том числе лабораторного оборудования;
визуальный контроль - по ГОСТ 16504;
технический осмотр - по ГОСТ 16504;
регистрационный контроль, выполняемый путем анализа данных, зафиксированных в документах (сертификатах, актах освидетельствования скрытых работ, общих или специальных журналах работ и т.п.). Применяется при недоступности объекта контроля (например, заделка анкера) или нецелесообразности выполнения измерительного или визуального контроля (например, вид грунта для насыпи при наличии материалов инженерно-геологических изысканий по карьеру).





Приложение Б
(рекомендуемое)

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ
СКРЫТЫХ РАБОТ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ,
ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ

Перечень актов скрытых работ и промежуточной приемки утверждается совместно с генеральной проектной организацией и оформляется в соответствии требованиями СП 48.13330.
Следующий ниже перечень содержит наиболее важные пункты, которые следует учитывать при выполнении контроля в ходе строительства. Этот перечень не является исчерпывающим. Пункты, относящиеся к конкретным вопросам геотехники или специальных работ, рассмотрены в соответствующих разделах.
Б.1. Земляные работы:
а) устройство естественных оснований под земляные сооружения, фундаменты, трубопроводы в котлованах, траншеях или на поверхности земли;
б) выполнение предусмотренных проектом или назначенные по результатам осмотра вскрытых оснований инженерные мероприятия по закреплению грунтов и подготовке оснований (цементация и т.п., замачивание, дренирование оснований, устройство термических или грунтовых свай, заглушение ключей, заделка трещин, устройство грунтовых подушек и др.);
в) конструкции, входящие в тело земляного сооружения; слои переходных зон и обратных фильтров плотин, дамб; установленные проектом границы зон раскладки грунтов с отличающимися физико-механическими характеристиками; элементы дренажей (дренажные слои и их основания, колодцы, трубопроводы и их обсыпка); диафрагмы; экраны; ядра; подстилающие слои при установке контрольно-измерительной аппаратуры;
г) обратные засыпки выемок в местах пересечения с дорогами, тротуарами и иными территориями с дорожным покрытием;
д) насыпные основания под полы, грунтовые подушки;
е) обратные засыпки в просадочных грунтах (при наличии указаний в проекте);
ж) мероприятия, необходимые для возобновления работ при перерывах в ведении работ более месяца, при консервации и расконсервации работ;
з) подготовленные к намыву карты и тампонирование водосбросных устройств после окончания намыва.
Б.2. Устройство оснований и фундаментов:
а) устройство искусственных оснований под фундаменты, включая дно котлованов (в том числе после предварительного замачивания), оснований опускных колодцев, кессонов, оснований буронабивных свай и т.д.;
б) погружение свай, свай-оболочек и шпунта, а также опускных колодцев и кессонов;
в) работы, связанные со стыкованием свай и свай-оболочек, а также стыков между сборными железобетонными элементами;
г) бурение всех видов скважин;
д) втрамбовывание в дно котлованов жесткого материала (щебень, гравий);
е) заполнение скважин при устройстве грунтовых и песчаных свай;
ж) устройство вертикальных дрен и всех видов дренажей и дренажных завес;
з) погружение иглофильтров и всех видов инъекторов;
и) приготовление инъекционных и тампонажных растворов и их нагнетание;
к) все виды арматурных работ при дальнейшем бетонировании конструкций, а также установка закладных частей и деталей;
л) тампонаж полостей тиксотропных рубашек при устройстве опускных колодцев.





Приложение В
(рекомендуемое)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРУТИЗНЫ ОТКОСОВ ВРЕМЕННЫХ ВЫЕМОК
В ОДНОРОДНЫХ НЕМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ

В.1. Для определения крутизны откоса принимаем буквенные обозначения величин:
h - высота откоса, м;
  - крутизна (угол) откоса, град;
c и   - предельные значения удельного сцепления, кПа, и угла внутреннего трения, град, определяемые по формулам:

 ;  , (В.1)

где   и   - расчетные значения соответственно удельного сцепления, кПа, и угла внутреннего трения, град, определенные согласно требованиям СП 22.13330;
  - коэффициент устойчивости, определяемый по формуле

 , (В.2)

здесь   и   - соответственно коэффициенты надежности по назначению и условий работы, принимаемые в соответствии с СП 22.13330; для земляных сооружений высотой (глубиной) до 10 м со сроком службы до 5 лет допускается принимать значение коэффициента надежности по назначению  ;
  - расчетное значение удельного веса грунта, кН/м3, определяемого в соответствии с требованиями СП 22.13330. Удельный вес, кН/м3, вычисляется путем умножения плотности, т/м3, на величину ускорения свободного падения 9,8 м/с2.
В.2. Находим число единиц загружения K в заданной нагрузке q, кПа, на поверхности грунтового массива по формуле

 . (В.3)

При отсутствии нагрузки на поверхности или ее расположении от бровки выемки на расстояниях, больше установленных в В.5 настоящего приложения, принимается K = 0.
В.3. Определяем параметр устойчивости по формуле

 . (В.4)

В.4. Требуемый угол откоса   находим по значениям  , K и E следующим образом:
при   по графикам на рисунках 1 - 5 с интерполяцией для промежуточных значений   и E;
при E > 0,25 по формуле

 , (В.5)

где   - предельное значение   (обозначено на верхнем обрезе координатной сетки на рисунках В.1 - В.5);
  - значение  , соответствующее E = 0,25.
В.5. Для временных откосов (со сроком службы до одного года) минимальное приближение к бровке  , м, нагрузки, которую допускается не учитывать (K = 0) при нахождении значения  , допускается определять в зависимости от ширины призмы обрушения откоса b, м:
а) при нагрузке от сыпучего материала с удельным весом   (например, от отвала грунта), отсыпанного под углом естественного откоса, но не более 45° от горизонтали

 ; (В.6)

б) при равномерно распределенной нагрузке

 , (В.7)

где   - 18 кН/м3.
Ширину призмы обрушения откоса b, м, определяем по формулам:
при 

 ; (В.8)

при 

 ; (В.9)

при E < 0,1

 . (В.10)

Параметр   находим по рисунку В.6 в зависимости от параметра  , определяемого по формуле

 . (В.11)

 

Рисунок В.1. Графики для определения крутизны откоса
при K = 0

 

Рисунок В.2. Графики для определения крутизны откоса
при K = 1

 

Рисунок В.3. Графики для определения крутизны откоса
при 

 

Рисунок В.4. Графики для определения крутизны откоса
при 

 

Рисунок В.5. Графики для определения крутизны откоса
при 

 

Рисунок В.6. Графики для определения параметра 





Приложение Г
(обязательное)

ОПЫТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ГРУНТОВ ЕСТЕСТВЕННОГО ЗАЛЕГАНИЯ
И ГРУНТОВЫХ ПОДУШЕК

Г.1. Опытное уплотнение грунтов выполняется с целью уточнения технологических параметров и режимов работы уплотняющих машин: толщины отсыпаемых слоев, глубины уплотнения, расстояний между точками погружения уплотняющих рабочих органов (при глубинном уплотнении), минимальных расстояний от уплотняющих рабочих органов до строительных конструкций.
Г.2. При отсутствии данных по основным характеристикам уплотняемых грунтов в процессе опытного уплотнения должны выполняться лабораторные исследования на образцах грунта с нарушенной естественной структурой по ГОСТ 22733:
максимальной плотности уплотненных грунтов  ;
оптимальной влажности  ;

КонсультантПлюс: примечание.
В официальном тексте документа, видимо, допущена опечатка: таблица 7.2 отсутствует. Возможно, имеется в виду таблица 7.1.

допускаемый диапазон изменения влажности уплотняемых грунтов   с уточнением коэффициентов A и B по таблице 7.2;
величины плотности грунта   при заданном коэффициенте уплотнения   и наоборот   при заданном или полученном значении  .
Основные характеристики уплотненных грунтов ( ,  ,   и коэффициенты A и B,   и  ) должны определяться для разновидностей уплотняемых грунтов тяжелыми трамбовками, в том числе при вытрамбовывании котлованов, укаткой и вибрационными машинами при устройстве грунтовых подушек; грунтовыми сваями; глубинным виброуплотнением.
Г.3. Опытное уплотнение грунтов естественного залегания следует производить в зависимости от геологического строения грунтов на стройплощадке по указаниям проекта:
при однородном напластовании грунта - в одном месте;
при однородном напластовании грунта, но при значительном изменении влажности - в двух местах;
при разнородном напластовании грунтов - в двух-трех местах.
Г.4. Размеры участка для опытного уплотнения должны быть не менее трех диаметров трамбовки или двойной ширины рабочего органа трамбующей машины при уплотнении трамбованием, не менее 6 x 12 м при уплотнении укаткой и 10 x 10 м при виброуплотнении.
Опытные котлованы следует вытрамбовывать из расчета по одному котловану на каждый: типоразмер используемой трамбовки; вид фундамента (без уширения, с уширенным основанием, спаренные и др.).
Г.5. При глубинном уплотнении просадочных грунтов грунтовыми сваями опытный участок уплотняется тремя смежными сваями, расположенными в плане в вершинах равностороннего треугольника на расстоянии согласно проекту.
Г.6. Опытное уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием, в том числе с применением глубинных взрывов, осуществляется в опытном котловане глубиной 0,4 - 0,8 м, шириной, равной толщине слоя просадочного грунта, но не менее 20 м.
Г.7. При уплотнении грунтов трамбовками через каждые два удара трамбовки (прохода трамбующей машины) по забитым в грунт штырям нивелированием определяется понижение уплотняемой поверхности. Для контрольного определения толщины уплотненного слоя в центре уплотненной площади на глубину, равную двум диаметрам трамбовки (через 0,25 м по глубине), следует определять плотность и влажность грунта.
Г.8. Опытное вытрамбовывание котлованов грунтов следует производить с замером понижения дна котлована после каждых двух ударов трамбовки. Нивелирование надлежит выполнять по верху трамбовки в двух диаметрально противоположных точках. Для контрольного определения размеров уплотненной зоны в центре котлована отрывается шурф на глубину, равную двум диаметрам или двойной ширине основания трамбовки с отбором проб грунта через каждые 0,25 м. На каждом горизонте пробы берутся в центре и со смещением на 0,25 м в сторону на расстоянии от края котлована, равном удвоенному размеру среднего сечения трамбовки. По отобранным образцам определяются плотность и влажность грунтов.
Г.9. При опытном вытрамбовывании котлованов с уширением основания фиксируется объем каждой порции и общего количества втрамбовываемого материала (щебня, гравия и т.п.) и размеры в плане глубины полученного уширения.
Г.10. При устройстве грунтовых подушек опытное уплотнение производится при трех вариантах: числе проходов катка 6, 8 и 10 или ударов трамбовки (проходов трамбующей машины) по одному следу - 8, 10 и 12. Уплотнение производится для всех разновидностей применяемых грунтов не менее чем при трех значениях их влажности, равных  ;   и   (  - влажность на границе раскатывания).
Г.11. После уплотнения грунта на опытном участке надлежит определить плотность и влажность уплотненного грунта на двух горизонтах, соответствующих верхней и нижней части уплотненного слоя.
Г.12. Определение плотности сухого грунта следует производить методом режущих колец по ГОСТ 5180. Допускается производить контроль плотности экспресс-методами (зондированием по ГОСТ 19912, радиоизотопным по ГОСТ 23061 и др.). При использовании экспресс-методов 5% общего числа измерений следует выполнять методом режущих колец.
Г.13. Для установления результатов опытного глубинного уплотнения грунтовыми сваями на строительной площадке, выполненного по Г.5 настоящего приложения, следует отрывать контрольный шурф на глубину не менее 0,7 просадочной толщи или глубины уплотнения с определением влажности и плотности грунта через каждые 0,5 м на глубину 3 м, а ниже - через каждый метр. На каждом горизонте определяется плотность сухого грунта в двух точках в пределах каждой грунтовой сваи и в межсвайном пространстве.
Г.14. Для наблюдения за просадкой уплотняемого грунта в процессе опытного замачивания, в том числе глубинными взрывами, следует установить на дне котлована и за его пределами по двум взаимно-перпендикулярным сторонам котлована поверхностные марки через 3 м на расстоянии, равном полуторной толщине слоя просадочного грунта, а в центре котлована - куст глубинных марок в пределах всей просадочной толщи через 3 м по глубине.
При выполнении опытного замачивания с применением энергии глубинных взрывов ВВ дополнительно следует осуществлять инструментальные замеры в целях уточнения радиуса зоны разрушения структуры грунта от одиночного заряда и равномерности просадки массива при взрыве смежных зарядов.
Г.15. Опытное виброуплотнение водонасыщенных песчаных грунтов следует производить в пределах площадки, имеющей наиболее характерный гранулометрический состав грунта, без "рыхления" - в семи точках, с "рыхлением" - в шести. Оценка гидровиброуплотнения производится по показателю плотности сухого грунта или коэффициента уплотнения косвенными либо прямыми методами по Г.12.





Приложение Д
(обязательное)

ВЫБОР ТИПА МОЛОТА ДЛЯ ЗАБИВКИ СВАЙ И ШПУНТА

Д.1. Необходимую минимальную энергию удара молота  , кДж, следует определять по формуле

 , (Д.1)

где N - расчетная нагрузка, передаваемая на сваю, кН.
Принятый тип молота с расчетной энергией удара  , кДж, должен удовлетворять условию

 , (Д.2)

где K - коэффициент применимости молота, значения которого приведены в таблице Д.1;
  - масса молота, т;
  - масса сваи с наголовником, т;
  - масса подбабка, т.

Таблица Д.1

┌────────────────────────────┬────────────────────────────────────────────┐
│         Тип молота         │  Коэффициент K, т/кДж, при материале свай  │
│                            ├───────────────┬─────────────┬──────────────┤
│                            │  железобетон  │    сталь    │    дерево    │
├────────────────────────────┼───────────────┼─────────────┼──────────────┤
│Трубчатые дизель-молоты     │      0,6      │    0,55     │     0,5      │
│и молоты двойного действия  │               │             │              │
│Молоты одиночного действия  │      0,5      │     0,4     │     0,35     │
│и штанговые дизель-молоты   │               │             │              │
│Подвесные молоты            │      0,3      │    0,25     │     0,2      │
├────────────────────────────┴───────────────┴─────────────┴──────────────┤
│    Примечание. При погружении свай любого типа с подмывом, а  также свай│
│из   стальных   труб   с   открытым   нижним   концом  указанные значения│
│коэффициентов увеличиваются в 1,5 раза.                                  │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

Д.2. При забивке наклонных свай расчетную энергию удара молота   следует определять с учетом повышающего коэффициента, значение которого принимается для свай с наклоном 5:1; 4:1; 3:1; 2:1 соответственно равным 1,1; 1,15; 1,25 и 1,4.
Д.3. Выбранный в соответствии с рекомендациями п. 1 молот следует проверить на минимально допустимый отказ свайного элемента  , который принимается равным минимально допустимому отказу для данного типа молота, указанному в его техническом паспорте, но не менее 0,002 м - при забивке свай, и не менее 0,01 м - при забивке шпунта.
Выбор молота при забивке свай длиной свыше 25 м или с расчетной нагрузкой на сваю более 2000 кН производится расчетом, основанным на волновой теории удара.
Д.4. Забивку свай до проектных отметок следует выполнять, как правило, без применения лидерных скважин и без подмыва путем использования сваебойного оборудования с достаточной для этого энергией удара. Применение лидерных скважин допускается только в тех случаях, когда для погружения свай до проектных отметок требуются несерийные молоты с большой массой ударной части, а также при прорезке сваями просадочных грунтов.
Значение необходимой энергии удара молота  , кДж, обеспечивающей погружение свай до проектной отметки без дополнительных мероприятий, следует определять по формуле

 , (Д.3)

где   - несущая способность сваи в пределах i-го слоя грунта, кН;
  - толщина i-го слоя грунта, м;
B - число ударов молота в единицу времени, ударов в 1 мин;
t - время, затраченное на погружение сваи (без учета времени подъемно-транспортных операций);
  - число ударов молота, необходимое для погружения сваи, принимаемое обычно равным не более 500 ударов;
n - параметр, принимаемый равным n = 4,5 - при паровоздушных механических и штанговых дизель-молотах и n = 5,5 - при трубчатых дизель-молотах;
  - масса сваи, т;
  - масса ударной части молота, т.
Д.5. Значение контрольного остаточного  , м, отказа при забивке и добивке железобетонных и деревянных свай длиной до 25 м в зависимости от энергии удара   выбранного молота и несущей способности сваи  , указанной в проекте, должно удовлетворять условию

 . (Д.4)

Если фактический (измеренный) остаточный отказ  , то следует предусмотреть применение для погружения свай молота с большей энергией удара, при которой остаточный отказ будет  , а в случае невозможности замены сваебойного оборудования - общий контрольный отказ сваи  , м (равный сумме остаточного и упругого отказов), должен удовлетворять условию

 . (Д.5)

В формулах (Д.4) и (Д.5) приняты обозначения:
  - коэффициент, принимаемый по таблице Д.2 в зависимости от материала сваи, кН/м2;
A - площадь, ограниченная наружным контуром сплошного или полого поперечного сечения ствола сваи (независимо от наличия или отсутствия у сваи острия), м2;
  - расчетная энергия удара молота, кДж, принимаемая по таблице Д.3;
  - масса молота, т;
  - масса сваи и наголовника, т;
  - масса подбабка, т;
  - коэффициент восстановления удара, принимаемый при забивке железобетонных свай и свай-оболочек молотами ударного действия с применением наголовника с деревянным вкладышем,  ;
  - фактический остаточный отказ, равный значению погружения сваи от одного удара молота;
  - упругий отказ сваи (упругие перемещения грунта и сваи), определяемый с помощью отказомера, м;
  и   - коэффициенты перехода от динамического (включающего вязкое сопротивление грунта) к статическому сопротивлению грунта, принимаемые соответственно равными: для грунта под нижним концом сваи   и для грунта на боковой поверхности сваи  ;
  - площадь боковой поверхности сваи, соприкасающейся с грунтом, м2;
  - масса ударной части молота, т;
g - ускорение свободного падения, принимаемое равным g = 9,81 м/с2;
H - фактическая высота падения ударной части молота, м;
h - высота первого отскока ударной части дизель-молота, а для других видов молотов h = 0, м.
Примечание. При забивке свай через грунт, подлежащий удалению в результате последующей разработки котлована, или через грунт для водотока значение расчетного отказа следует определять исходя из несущей способности свай, вычисленной с учетом неудаленного или подверженного возможному размыву грунта, а в местах вероятного проявления отрицательных сил трения - с учетом последнего.

Таблица Д.2

┌───────────────────────────────────┬─────────────────────────────────────┐
│             Виды свай             │       Коэффициент эта, кН/м2        │
├───────────────────────────────────┼─────────────────────────────────────┤
│Железобетонные с наголовником      │                1500                 │
│Деревянные без подбабка            │                1000                 │
│Деревянные с подбабком             │                 800                 │
└───────────────────────────────────┴─────────────────────────────────────┘

Таблица Д.3

┌─────────────────────────────────┬───────────────────────────────────────┐
│           Тип молота            │Расчетная энергия удара молота E , кДж │
│                                 │                                d      │
├─────────────────────────────────┼───────────────────────────────────────┤
│Подвесной или одиночного действия│                  GH                   │
│Трубчатый дизель-молот           │                0,9GH                  │
│Штанговый дизель-молот           │                0,4GH                  │
├─────────────────────────────────┴───────────────────────────────────────┤
│    Принятые обозначения:                                                │
│    G - вес ударной части молота, кН;                                    │
│    H - фактическая высота падения ударной части дизель-молота, м.       │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

Д.6. Расчетный отказ для железобетонных свай длиной свыше 25 м, а также для стальных трубчатых свай следует определять расчетом, основанным на волновой теории удара.
При выборе молота для забивки шпунта и назначении режима его работы по высоте падения ударной части необходимо соблюдать условие

 , (Д.6)

где G - вес ударной части молота, МН;
A - площадь поперечного сечения шпунта, м2;
  - безразмерный коэффициент, принимаемый по таблице Д.4 в зависимости от типа шпунта и расчетного сопротивления шпунтовой стали по пределу текучести;
  - коэффициент, принимаемый в зависимости от типа молота и высоты падения его ударной части (таблица Д.5).

Таблица Д.4

┌──────────────┬──────────────────────────────────────────────────────────┐
│Тип стального │       Коэффициент K  при расчетном сопротивлении         │
│    шпунта    │                    f                                     │
│              │        шпунтовой стали, МПа, по пределу текучести        │
│              ├─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬────────┬─────────┤
│              │   210   │   250   │   290   │   330   │  370   │   410   │
├──────────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼────────┼─────────┤
│Плоский       │  0,70   │  0,83   │  0,96   │  1,10   │  1,23  │  1,36   │
│Зетовый       │  0,80   │  0,98   │  1,16   │  1,37   │  1,57  │  1,78   │
│Корытный      │  0,90   │  1,15   │  1,40   │  1,70   │  2,0   │  2,30   │
└──────────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴────────┴─────────┘

Таблица Д.5

┌────────────────────────────────────┬────────────────┬───────────────────┐
│             Тип молота             │ Высота падения │Коэффициент K , МПа│
│                                    │ударной части, м│             m     │
├────────────────────────────────────┼────────────────┼───────────────────┤
│Паровоздушный одиночного действия   │      0,4       │        7,5        │
│или подвесной                       │      0,8       │        4,5        │
│                                    │      1,2       │        3,0        │
│Паровоздушный двойного действия     │       -        │        2,0        │
│Дизельный трубчатый                 │      2,0       │        4,5        │
│                                    │      2,5       │        3,0        │
│                                    │      3,0       │        2,0        │
│Дизельный штанговый                 │       -        │        5,0        │
├────────────────────────────────────┴────────────────┴───────────────────┤
│    Примечание. Для промежуточных значений  сопротивлений шпунтовой стали│
│и высот падения ударной части значения коэффициентов K   и K   в таблицах│
│                                                      f     m            │
│Д.4 и Д.5 определяются интерполяцией.                                    │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

Д.7. При проверке контрольных отказов в случаях, когда в проекте дана только расчетная нагрузка на сваю N, кН, несущую способность сваи  , кН, следует принимать равной

 ,

где   - коэффициент надежности;
  при расчетах по формуле (Д.4) и   при расчетах по формуле (Д.5) для всех зданий и сооружений.





Приложение Е
(обязательное)

ВЫБОР ТИПА ВИБРОПОГРУЖАТЕЛЯ
ДЛЯ ПОГРУЖЕНИЯ СВАЙНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Е.1. Значение необходимой вынуждающей силы вибропогружателя  , кН, определяют по формуле

 , (Е.1)

где   - коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,4;
N - расчетная нагрузка на свайный элемент по проекту, кН, а в случае погружения свайных элементов до расчетной глубины - соответствующее этой глубине сопротивление углублению в грунт свайного элемента по проекту;
  - суммарный вес вибросистемы, включая вибропогружатель, свайный элемент и наголовник, кН;
  - коэффициент снижения бокового сопротивления грунта во время вибропогружения, принимаемый по таблице Е.1.
Необходимое значение минимальной вынуждающей силы вибропогружателя   окончательно принимается не ниже   при погружении свай-оболочек (с извлечением грунта из внутренней полости в ходе погружения) и   - при погружении полых свай без извлечения грунта.

Таблица Е.1

┌────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                        Коэффициент k  для грунтов                      │
│                                     s                                  │
├────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                   песчаных влажных средней плотности                   │
├───────────────┬──────────────┬─────────────┬──────────────┬────────────┤
│  гравелистых  │   крупных    │   средних   │  пылеватых   │   мелких   │
├───────────────┼──────────────┼─────────────┼──────────────┼────────────┤
│      2,6      │     3,2      │     4,9     │     5,6      │    6,2     │
└───────────────┴──────────────┴─────────────┴──────────────┴────────────┘

Продолжение таблицы Е.1

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                        Коэффициент k  для грунтов                       │
│                                     s                                   │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                   глинистых с показателем текучести I                   │
│                                                      L                  │
├───────┬───────┬───────┬───────┬───────┬────────┬───────┬────────┬───────┤
│   0   │  0,1  │  0,2  │  0,3  │  0,4  │  0,5   │  0,6  │  0,7   │  0,8  │
├───────┼───────┼───────┼───────┼───────┼────────┼───────┼────────┼───────┤
│  1,3  │  1,4  │  1,5  │  1,7  │  2,0  │  2,5   │  3,0  │  3,3   │  3,5  │
├───────┴───────┴───────┴───────┴───────┴────────┴───────┴────────┴───────┤
│    Примечания.  1.  Для   водонасыщенных   крупных   песков  значения k │
│                                                                        s│
│увеличиваются   в   1,2 раза,   средних   песков  -  в 1,3 раза, мелких и│
│пылеватых - в 1,5 раза.                                                  │
│    2. Для заиленных песков значения k  понижаются в 1,2 раза.           │
│                                      s                                  │
│    3. Для  плотных  песков  значения   k  понижаются  в 1,2 раза,  а для│
│                                         s                               │
│рыхлых - увеличиваются в 1,1 раза.                                       │
│    4. Для  промежуточных   значений   показателя   текучести   глинистых│
│грунтов значения k  определяются интерполяцией.                          │
│                  s                                                      │
│    5. При слоистом  напластовании  грунтов  коэффициент  k  определяется│
│                                                           s             │
│как средневзвешенный по глубине.                                         │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

По принятой необходимой вынуждающей силе следует подбирать тот вибропогружатель наименьшей мощности, у которого статический момент массы дебалансов   (или промежуточное значение   для вибропогружателя с регулируемыми параметрами), кг x м, удовлетворяет условию

 , (Е.2)

где   - суммарная масса вибропогружателя, сваи и наголовника, кг;
  - необходимая амплитуда колебаний при отсутствии сопротивлений грунта, см, принимается по таблице Е.2.

Таблица Е.2

┌─────────────────────────────────────────────────────┬───────────────────┐
│   Характеристика прорезаемых свайными элементами    │      A , см,      │
│        грунтов по трудности вибропогружения         │       0           │
│                                                     │    при глубине    │
│                                                     │   погружения, м   │
│                                                     ├─────────┬─────────┤
│                                                     │  до 20  │ св. 20  │
├─────────────────────────────────────────────────────┼─────────┼─────────┤
│Водонасыщенные пески и супеси, илы, мягко-           │   0,7   │   0,9   │
│и текучепластичные, глинистые грунты с показателем   │         │         │
│текучести I  > 0,5                                   │         │         │
│           L                                         │         │         │
│Влажные пески, супеси, тугопластичные, глинистые     │   1,0   │   1,2   │
│грунты с показателем текучести I  > 0,3              │         │         │
│                                L                    │         │         │
│Полутвердые и твердые, глинистые грунты, гравелистые │   1,4   │   1,6   │
│маловлажные плотные пески                            │         │         │
├─────────────────────────────────────────────────────┴─────────┴─────────┤
│    Примечание.  При выборе  типа вибропогружателя  для заглубления полых│
│свай и свай-оболочек с извлечением грунта из внутренней полости указанные│
│значения A  понижаются в 1,2 раза.  При  слоистом  напластовании  грунтов│
│          0                                                              │
│значение  A   принимается  для  слоя  самого  тяжелого  грунта  из  числа│
│           0                                                             │
│прорезаемых слоев.                                                       │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

При окончательном выборе типа вибропогружателя следует учитывать, что при равной вынуждающей силе большей погружающей способностью обладает вибропогружатель с большим статическим моментом массы дебалансов  , а при прочих равных условиях следует выбирать вибропогружатель с регулируемыми в процессе работы параметрами.
Для погружения тяжелых свай-оболочек допускается предусматривать использование спаренных вибропогружателей. В этом случае их моменты дебалансов суммируются.
Е.2. В конце вибропогружения висячего свайного элемента при скорости вибропогружения V в последнем залоге не менее 2 см/мин должно удовлетворяться условие

 , (Е.3)

где N - расчетная нагрузка на свайный элемент, кН;
W - мощность, расходуемая на движение вибросистемы, кВт, определяемая по формуле

 , (Е.4)

где   - КПД электродвигателя, принимаемый по паспортным данным в размере 0,83 - 0,90 в зависимости от нагрузки;
  - потребляемая из сети активная мощность в последнем залоге, кВт;
  - мощность холостого хода, принимаемая при отсутствии паспортных данных равной 25% номинальной мощности вибропогружателя, кВт;
  - боковое сопротивление грунта при вибропогружении, кН, определяемое по формуле

 , (Е.5)

где n - фактическая частота колебаний вибросистемы,  ;
  - фактическая амплитуда колебаний, принимаемая равной половине полного размаха колебаний свайного элемента на последней минуте погружения, см;
  - расчетная амплитуда колебаний вибросистемы без сопротивления, см, определяемая по формуле

 , (Е.6)

где   - статический момент массы дебалансов вибропогружателя, кг x м, в последнем залоге;
  - суммарная масса вибросистемы, кг;
  - коэффициент снижения бокового сопротивления грунта во время вибропогружения, принимаемый по таблице Е.1;
  - вес вибросистемы, равный суммарному весу сваи, наголовника и вибропогружателя, кН;
  - коэффициент влияния инерционных и вязких сопротивлений на несущую способность сваи, принимаемый по таблице Е.3;
  - коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,4.

Таблица Е.3

┌─────────────────────────────────────────────────┬───────────────────────┐
│   Вид грунта по боковой поверхности свайного    │    Коэффициент f      │
│                    элемента                     │                 r     │
├─────────────────────────────────────────────────┼───────────────────────┤
│Пески и супеси твердые                           │          1,0          │
│Супеси пластичные, суглинки и глины твердые      │         0,95          │
│Суглинки и глины:                                │                       │
│полутвердые                                      │         0,90          │
│тугопластичные                                   │         0,85          │
│мягкопластичные                                  │         0,80          │
├─────────────────────────────────────────────────┴───────────────────────┤
│    Примечание.  При  прорезании  сваей  слоистых  грунтов коэффициент f │
│                                                                        r│
│определяется как средневзвешенный.                                       │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

Е.3. Контроль за погружением свай методом вдавливания следует осуществлять по глубине погружения и усилию вдавливания N. В конце погружения, когда нижний конец сваи достиг отметок, близких к проектным, прекращать погружение сваи допускается при условии

 , (Е.7)

где N - усилие вдавливания, кН;
  - коэффициент надежности, принимаемый равным  ;
  - несущая способность сваи, кН, указанная в проекте;
m - коэффициент условий работы, принимаемый при отсутствии опытных данных m = 0,9.
Примечание. Величину коэффициента m допускается уточнить по результатам статических испытаний свай.





Приложение Ж
(справочное)

ОСНОВНЫЕ МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТОВ

Таблица Ж.1

┌─────────────────────────────────────┬───────────────────────┬───────────┐
│        Машины и оборудование        │     Толщина слоя      │Количество │
│                                     │уплотненного грунта, м │ проходов  │
│                                     ├───────────┬───────────┤  (ударов  │
│                                     │песчаного  │глинистого │трамбовки) │
├─────────────────────────────────────┼───────────┼───────────┼───────────┤
│Самоходные и прицепные пневмокатки   │           │           │           │
│массой, т:                           │           │           │           │
│ 25                                  │    0,5    │    0,6    │  10 - 12  │
│ 40                                  │    0,6    │    0,7    │  10 - 12  │
│Груженые автосамосвалы типа          │           │           │           │
│ БелАЗ                               │    0,6    │    0,7    │   8 - 10  │
│ КрАЗ                                │    0,5    │    0,5    │  10 - 12  │
│ КамАЗ                               │    0,4    │    0,4    │     -     │
│Вибрационные катки массой, т:        │           │           │           │
│ 2                                   │    0,7    │    0,3    │   2 - 3   │
│ 5                                   │    1,2    │    0,4    │   2 - 3   │
│Самоходные вибрационные              │           │           │           │
│(виброударные) машины массой, т:     │           │           │           │
│ 0,5                                 │    0,5    │0,15 (0,3) │   2 - 3   │
│ 1                                   │    0,7    │ 0,2 (0,4) │   2 - 3   │
│ 2                                   │     1     │ 0,3 (0,6) │   2 - 3   │
│Тракторы, бульдозеры (типа Т-100,    │    0,3    │    0,2    │   8 - 10  │
│Т-140)                               │           │           │           │
│Подвесные падающие трамбовки:        │           │           │           │
│ диаметром 1,2 м, массой 2,5 т       │    2,2    │     2     │  10 - 12  │
│ диаметром 1,4 м, массой 3,5 т       │    2,6    │    2,4    │     -     │
│ диаметром 1,6 м, массой 4,5 т       │     3     │    2,7    │     -     │
│ диаметром 2 м, массой 6 т           │    3,6    │    3,2    │     -     │
├─────────────────────────────────────┴───────────┴───────────┴───────────┤
│    Примечания. 1.   В   таблице   приведены   средние  значения  толщины│
│уплотненного  грунта, достигаемые при уплотнении грунтов до  коэффициента│
│уплотнения  k    = 0,95  при  их  влажности  близкой  к оптимальной w   и│
│             com                                                     о   │
│количестве проходов (ударов) - до "отказа".                              │
│    2. При  уплотнении   грунтов  с  пониженной  влажностью,  близкой   к│
│предельным   значениям   по 7.6,   а  также  до  коэффициента  уплотнения│
│k    = 0,98  толщина   уплотненных  слоев  грунтов  должна  быть  снижена│
│ com                                                                     │
│на 20 - 30%.                                                             │
│     3. При   заданном   минимальном   значении   коэффициента уплотнения│
│k    = 0,92  толщину  уплотненного  слоя  следует  принимать  на 15 - 20%│
│ com                                                                     │
│больше.                                                                  │
│    4. В  рыхлом  состоянии толщину отсыпаемых грунтов следует  принимать│
│больше  приведенных  в таблице величин для песчаных грунтов  на 10 - 15%,│
│а глинистых на 20 - 25%.                                                 │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘



Новости