где N – расчетная нагрузка на свайный элемент, кН;
W – мощность, расходуемая на движение вибросистемы, кВт определяемая по формуле
W = ηWh – W0
здесь η – КПД электродвигателя, принимаемый по паспортным данным в размере 0,83-0,90 в зависимости от нагрузки;
Wh – потребляемая из сети активная мощность в последнем залоге, кВт;
W0 – мощность холостого хода, принимаемая при отсутствии паспортных данных равной 25 % номинальной мощности вибропогружателя, кВт;
Fs – боковое сопротивление грунта при вибропогружении, кН, определяемое по формуле
здесь n – фактическая частота колебаний вибросистемы, мин(-1);
Ar – фактическая амплитуда колебаний, принимаемая равной по ловине полного размаха колебаний свайного элемента на последней минуте погружения, см;
A0 – расчетная амплитуда колебаний вибросистемы без сопротивлений, см, определяемая по формуле
здесь Km – статический момент массы дебалансов вибропогружателя, кг м, в последнем залоге;
Mc – суммарная масса вибросистемы, кг;
ks – коэффициент снижения бокового сопротивления грунта во время вибропогружения, принимаемый по табл. 2.31;
Gn – вес вибросистемы, равный суммарному весу сваи, наголовника и вибропогружателя, кН;
fr – коэффициент влияния инерционных и вязких сопротивлений на несущую способность сваи, принимаемый по табл. 2.32;
γг – коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,4.
Таблица 2.32. Коэффициент влияния инерционных и вязких сопротивлений на несущую способность сваи
Примечание. При прорезании сваей слоистых грунтов коэффициент f определяется как средневзвешенный.
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
где N – усилие вдавливания, кН;
kg – коэффициент надежности, принимаемый равным 1,2;
Fd – несущая способность сваи, кН, указанная в проекте;
m – коэффициент условий работы, принимаемый при отсутствии опытных данных равным 0,9.
Величину коэффициента m допускается уточнять по результатам статических испытаний свай.
Дополнительные меры, облегчающие погружение свай и шпунта (подмыв, лидерные скважины и др.), следует применять по согласованию с проектной организацией при отказе забиваемых элементов менее 0,2 см или скорости вибропогружения менее 5 см/мин.
Подмыв при свайных работах
Применение подмыва для облегчения погружения свай допускается на участках, удаленных не менее чем на 20 м от существующих зданий и сооружений, и не менее удвоенной глубины погружения свай.
В конце погружения подмыв следует прекратить, после чего сваю необходимо допогрузить молотом или вибропогружателем до получения расчетного отказа без применения подмыва.
Не допускается погружение свай сечением до 40х 40 см на расстоянии менее 5 м, шпунта – 1 м и полых круглых свай диаметром до 0,6 м – 10 м до подземных стальных трубопроводов с внутренним давлением не более 2 МПа. Погружение свай и шпунта около подземных трубопроводов с внутренним давлением свыше 2 МПа или на меньших расстояниях можно производить только с учетом данных обследования и при соответствующем обосновании в проекте.
При применении для погружения свай и шпунта молотов или вибропогружателей вблизи существующих зданий и сооружений необходимо оценить опасность для них динамических воздействий, исходя из влияния колебаний на деформации грунтов оснований, технологические приборы и оборудование, а также допустимости уровня колебаний по санитарным нормам.
Оценку влияния динамических воздействий на деформации оснований, сложенных горизонтальными, выдержанными по толщине слоями песка (допускается уклон не более 0,2), кроме водонасыщенных мелких и пылеватых, можно не производить. Это допустимо при забивке свай молотами массой до 7 т на расстоянии до зданий и сооружений свыше 15 м, при вибропогружении свай – на расстоянии 25 м и шпунта – на расстоянии 10 м. В случае необходимости погружения свай и шпунта на меньших расстояниях до зданий и сооружений должны быть приняты меры по уменьшению уровня и непрерывной продолжительности динамических воздействий. Такими мерами считаются погружение свай в лидерные скважины, снижение высоты подъема молота, чередующаяся забивка ближайших и более удаленных свай от зданий и др. и проведение геодезических наблюдений за осадками зданий и сооружений.
Сваи длиной до 10 м, недопогруженные более чем на 15 % проектной глубины, и сваи большей длины, недопогруженные более чем на 10 % проектной глубины, но давшие отказ, равный расчетному или менее его, должны быть подвергнуты обследованию для выяснения причин, затрудняющих погружение. Также подвергаются обследованию сваи для мостов и транспортных гидротехнических сооружений, недопогруженные более чем на 25 см до проектного уровня при их длине до 10 м и недопогруженные свыше 50 см при длине свай более 10 м. После этого принимается решение о возможности использования имеющихся свай или о погружении дополнительных.
Погружаемые сваи, сваи-оболочки, шпунт
Работы по погружению свайных элементов в пределах акватории проводятся с учетом указаний табл. 2.33.
Таблица 2.33. Выбор механизмов для погружения свайных элементов
Секции свайных элементов, используемые для наращивания погружаемых свай или свай-оболочек, подлежат контрольному стыкованию на строительной площадке для проверки их соосности и соответствия проекту закладных деталей стыков (в пределах установленных допусков) и должны быть замаркированы и размечены несмываемой краской для правильного их присоединения (стыкования) на месте погружения.
В начале производства работ по забивке свай следует забивать 5-20 пробных свай (число устанавливается проектом), расположенных в разных точках строительной площадки, с регистрацией числа у даров на каждый метр погружения. Подсчет общего числа ударов на погружение остальных свай не производится. Однако для свай длиной более 25 м дополнительно должна производиться регистрация числа ударов на каждый метр на последних трех метрах погружения. Результаты измерений фиксируются в журнале работ.
В конце погружения, когда фактическое значение отказа близко к расчетному, производят его измерение. Отказ свай в конце забивки или при добивке следует измерять с точностью до 0,1 см.
При забивке свай паровоздушными одиночного действия или дизельными молотами последний залог следует принимать равным 30 ударам, а отказ определять как среднее значение из 10 последних ударов в залоге. При забивке свай молотами двойного действия продолжительность последнего залога должна приниматься равной 3 мин, а отказ следует определять как среднее значение глубины погружения сваи от одного у дара в течение последней минуты в залоге.
Сваи с отказом больше расчетного должны подвергаться контрольной добивке после «отдыха» их в грунте. В том случае, если отказ при контрольной добивке превышает расчетный, проектной организацией устанавливается необходимость контрольных испытаний свай статической нагрузкой и корректировки проекта свайного фундамента или его части.
При вибропогружении свай или свай-оболочек продолжительность последнего залога принимается равной 3 мин. В течение последней минуты в залоге необходимо замерить потребляемую мощность вибропогружателя, скорость погружения с точностью до 1 см/мин и амплитуду колебания сваи или сваиоболочки с точностью до 0,1 см. Это дает возможность определить ее несущую способность.
При вибропогружении железобетонных свай-оболочек и открытых снизу полых круглых свай следует принимать меры по защите их железобетонных стенок от продольных трещин, которые образуются в результате воздействия на них гидродинамического давления, возникающего в полости свайных элементов при вибропогружении в воду или слабый разжиженный грунт. Мероприятия по предотвращению появления трещин должны быть разработаны в ППР и проверены в период погружения первых свай-оболочек.
Чтобы предотвратить разуплотнение грунта основания, необходимо оставлять грунтовое ядро в полости сваи-оболочки на последнем этапе ее погружения. Высота ядра устанавливается проектом, но не менее 2 м от низа ножа оболочки в случае применения гидромеханизации и не менее 0,5 м при применении механического способа удаления грунта.
