СНиП 3.02.01-87 ЗЕМЛЯНЫЕ СООРУЖЕНИЯ,ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ - Выбор типа молота для забивки свай и шпунта Приложение 5

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Обязательное

ВЫБОР ТИПА МОЛОТА ДЛЯ ЗАБИВКИ СВАЙ И ШПУНТА

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

                                                    (1)

где N - расчетная нагрузка, передаваемая на сваю, кН.

Принятый тип молота с расчетной энергией удара E_d ³ E_h, кДж, должен удовлетворять условию

                                              (2)

где К - коэффициент применимости молота, значения которого приведены в табл. 1;

m₁ - масса молота, т;

т₂ - масса сваи с наголовником, т;

т₃ - масса подбабка, т.

Таблица 1

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.

2. При забивке наклонных свай расчетную энергию удара молота E_h 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.

При выборе молота для забивки стального шпунта значение  N определяют расчетом так же, как и для сваи в соответствии с указаниями СНиП 2.02.05-85, причем значения коэффициентов условия работ g_c, g_cR и g_cf при этом расчете следует принимать равными 1,0.

3. Выбранный в соответствии с рекомендациями п. 1 молот следует проверить на минимально допустимый отказ свайного элемента s_min, 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, основанном на волновой теории удара.

4. Забивку свай до проектных отметок следует выполнять, как правило, без применения лидерных скважин и без подмыва путем использования соответствующего сваебойного оборудования. Применение лидерных скважин допускается только в тех случаях, когда для погружения свай до проектных отметок требуются молоты с большой массой ударной части, а также при прорезке сваями просадочных грунтов.

Значение необходимой энергии удара молота E_h, кДж, обеспечивающей погружение свай до проектной отметки без дополнительных мероприятий, следует определять по формуле

                                 (3)

где  F_i - несущая способность сваи в пределах i-го слоя грунта, кН;

H_i - 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);

B_t - число ударов молота, необходимое для погружения сваи, принимаемое обычно равным не более 500 ударов;

n - параметр, принимаемый равным п = 4,5 - при паровоздушных механических и штанговых дизель-молотах и h = 5,5 - при трубчатых дизель-молотах;

т₂ - масса сваи, т;

m₄ - масса ударной части молота, т.

5. Значение контрольного остаточного s_a, м, отказа при забивке и добивке железобетонных и деревянных свай длиной до 25 м в зависимости от энергии удара E_d выбранного молота и несущей способности сваи F_d, указанной в проекте, должно удовлетворять условию

Если фактический (измеренный) остаточный отказ s_a < 0,002 м, то следует предусмотреть применение для погружения свай молота с большей энергией удара, при которой остаточный отказ будет s_a ³ 0,002 м, а в случае невозможности замены сваебойного оборудования - общий контрольный отказ сваи s_a + s_el, м (равный сумме остаточного и упругого отказов), должен удовлетворять условию

               (5)

В формулах (4) и (5) приняты обозначения:

h - коэффициент, принимаемый по табл. 2 в зависимости от материала сваи, кН/м²;

А - площадь, ограниченная наружным контуром сплошного или полого поперечного сечения ствола сваи (независимо от наличия или отсутствия у сваи острия), м²;

E_d - расчетная энергия удара молота, кДж, принимаемая по табл. 3;

m₁ - масса молота, т;

m₂ - масса сваи и наголовника, т;

m₃ - масса подбабка, т;

e - коэффициент восстановления удара, принимаемый при забивке железобетонных свай и свай-оболочек молотами ударного действия с применением наголовника с деревянным вкладышем e² = 0,2;

s_a - фактический остаточный отказ, равный значению погружения сваи от одного удара молота;

s_el - упругий отказ сваи (упругие перемещения грунта и сваи), определяемый с помощью отказомера, м;

h_p и h_f - коэффициенты перехода от динамического (включающего вязкое сопротивление грунта) к статическому сопротивлению грунта. принимаемые соответственно равными: для грунта под нижним концом сваи h_p = 0,00025 с×м/кН и для грунта на боковой поверхности сваи h_f = 0,025 с×м/кН;

A_f - площадь боковой поверхности сваи, соприкасающейся с грунтом, м²;

m₄ - масса ударной части молота, т;

g - ускорение свободного падения, принимаемое равным g = 9,81 м/с²;

Н - 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 2

Таблица 3

Обозначения, принятые в табл. 3:

G - вес ударной части молота, кН;

Н - фактическая высота падения ударной части дизель-молота, м

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

                                                     (6)

где G - вес ударной части молота, МН;

А - площадь поперечного сечения шпунта, м²;

K_f - безразмерный коэффициент, принимаемый по табл. 4 в зависимости от типа шпунта и расчетного сопротивления шпунтовой стали по пределу текучести;

K_m - коэффициент, принимаемый в зависимости от типа молота и высоты падения его ударной части по табл. 5.

Таблица 4

Таблица 5

Примечания: 1. Расчетное сопротивление шпунтовой стали по пределу текучести принимается согласно СНиП II-23-81.

2. Для промежуточных значений сопротивлений шпунтовой стали и высот падения ударной части значения коэффициентов K_f и K_m в табл. 4 и 5 определяются интерполяцией.

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

где g_k - коэффициент надежности;

g_k = 1,4 при расчетах по формуле (4) и g_k = 1,25 при расчетах по формуле (5) для всех зданий и сооружений, кроме мостов, если в проекте нет других указаний.