ВСН-5-71 ВРЕМЕННЫЕ УКАЗАНИЯ ПО УСТРОЙСТВУ КОРОТКИХ БУРОНАБИВНЫХ БЕТОННЫХ И БУТОБЕТОННЫХ СВАЙ - Проектирование и расчет буронабивных свайных фундаментов Приложение 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

1. Проектирование буронабивных свайных фундаментов производится в одну стадию - техно-рабочий проект.

2. Глубину заложения буронабивных свайных фундаментов назначают в соответствии с требованиями главы 4 СНиПа П-Б.1-62*.

3. Расчет буронабивных свай по первому и второму предельным состояниям производят с учетом совместной работы свай и грунта, окружающего и подстилающего сваю, по формулам

N £ P; (1)

S £ S_{пр ср} (2)

где N - расчетная нагрузка на буронабивную сваю, т;

P - несущая способность буронабивной сваи, т;

S - величина осадки свайного фундамента, определяемая расчетом в соответствии с указаниями раздела СНиПа П-Б.5-67*;

S_пр.ср - предельная величина средней осадки основания свайного фундамента, назначаемая проектом или принимаемая по табл. 11 СНиПа П-Б.1-62*.

4. Несущую способность буронабивных свайных фундаментов, воспринимающих вертикальную сжимающую нагрузку, определяют исходя из сопротивления материала фундамента и сопротивления грунта основания (под нижним концом и на боковой поверхности сваи), принимая меньшее из двух значений.

5. Несущая способность буронабивных свай по материалу на осевое сжатие (Р_м) рассчитывается по формуле

Р_м = mFR, (3)

где m - коэффициент условий работы, принимаемый равным 0,6;

F - площадь поперечного сечения сваи, м²;

R - расчетное сопротивление материала сваи осевому сжатию, т/м²;

6. Несущая способность буронабивной сваи по грунту, работающей на осевую сжимающую нагрузку (Р), определяется по формуле

P = кm(R^нF + um_f f_i^н l_i), (4)

где к - коэффициент однородности грунта, принимаемый к=0,7;

m - коэффициент условий работы, принимаемый равным 1;

R^н - нормативное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемое по таблицам 1, 2, 3, т;

F - площадь опирания сваи, м²;

u - периметр сваи, м;

m_f - дополнительный коэффициент условий работы. Величина коэффициента m_f определяется опытным путем, а при отсутствии опытных данных коэффициент m_f может быть принят m_f = 0,8;

f_i^н - нормативное сопротивление грунта на боковой поверхности ствола сваи, т/м², принимаемое по табл. 4;

l_i - толщина i-го несущего слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м.

Примечания: 1. Данными табл. 1, 2, 3 можно пользоваться при глубине заложения свай от 1,5 до 3 м.

2. Если в пределах ствола сваи залегает слой насыпного грунта, сопротивление его на боковой поверхности не учитывается.

Таблица 1

НОРМАТИВНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ КРУПНООБЛОМОЧНЫХ ГРУНТОВ (НЕЗАВИСИМО ОТ ВЛАЖНОСТИ) В ПЛОСКОСТИ НИЖНИХ КОНЦОВ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ

Таблица 2

Таблица 3

НОРМАТИВНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ В ПЛОСКОСТИ НИЖНИХ КОНЦОВ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ

Таблица 4

НОРМАТИВНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТОВ НА БОКОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ

7. В целях уточнения несущей способности буронабивных свай, определяемой по формуле (3), рекомендуется до начала строительства произвести контрольные испытания опытных свай статическими нагрузками в соответствии с ГОСТом 5686-69 "Сваи и сваи-оболочки. Методы полевых испытаний". В зависимости от результата испытаний корректируется проект свайных фундаментов.

8. Несущая способность буронабивных свай по грунту на осевое сжатие по результатам испытаний статическими нагрузками определяется по формуле

P = кmP^н , (5)

где к - коэффициент однородности грунта, принимаемый к = 0,8;

m - коэффициент условий работы, принимаемый равным m = 1;

Р^н - нормативное сопротивление сваи, определяемое по графику зависимости осадки сваи от нагрузки, т.

За нормативное сопротивление принимается нагрузка, под воздействием которой испытываемая свая получит осадку (D), определяемую по формуле

D = zS_пр.ср., (6)

где S_пр.ср. - то же значение, что и в формуле (2);

z - коэффициент перепада от предельной величины средней осадки фундамента здания или сооружения S_пр.ср. , учитываемой в проекте от длительной нагрузки и осадке сваи, полученной при статических испытаниях свай с условным затуханием осадки. При испытаниях, выполненных с условным затухание осадки равной 0,1 мм за 3 часа, величина коэффициента принимается в зависимости от консистенции грунта "В". При В£0 z = 0,25; при 0 £ В £ 0,2 z= 0,20; при В³0,3 z= 0,1.

Примечания: 1. Величины коэффициентов приняты при условии отсутствия взаимного влияния свай друг на друга..

2. При взаимном влиянии свай друг на друга независимо от консистенции грунта коэффициент принимается равным z = 0,1.

9. Проектирование буронабивных свай на пучинистых грунтах должно выполняться с учетом требований, содержащихся в "Указаниях по проектированию и строительству малонагруженных фундаментов на пучинистых грунтах". (Госстройиздат, М., 1964).

10. При пучинистых грунтах необходимо производить армирование ствола сваи из условий ее прочности на разрыв от сил пучения.

11. При проектировании фундаментов из буронабивных свай следует добиваться совпадения равнодействующей внешних нагрузок с осью свай.

12. Расчет ростверка бескаркасных крупнопанельных зданий следует производить в соответствии с "Временными указаниями по проектированию ростверков свайных фундаментов бескаркасных крупнопанельных зданий", разработанными НИИ оснований БашНИИстроем (Уфа, 1966).

13. Расчет ростверков кирпичных и крупноблочных зданий следует производить в соответствии с рекомендациями по расчету ленточных ростверков свайных фундаментов под кирпичные и крупноблочные дома, разработанными ГПИ "Фундаментпроект" (Справочник проектировщика. Сложные основания и фундаменты. Стройиздат, М., 1969).

14. Отметку подошвы ростверка назначают с учетом конструктивного решения нулевого цикла и проекта планировки.

При слабопучинистых грунтах под ростверками наружных стен укладывают подготовку из непучинистых материалов (шлак, крупнозернистый песок и др.) или оставляют воздушный зазор не менее 5 см между подошвой ростверка и грунтом.

15. Стыки сборных элементов ростверка следует устраивать по сваям.

16. При наличии уклонов в планировке участка строительства в ростверке опускаются уступы, количество которых должно сводиться к минимуму.

17. Запрещается устройство инженерных коммуникаций в теле ростверка.

18. При прохождении траншей для инженерных коммуникаций на расстоянии менее 0,5 м от сваи коммуникации заключают в обойму, а траншею заполняют бетоном. Длина участка траншеи, подлежащая заполнению бетоном, принимается равной трем диаметрам сваи.

19. При наличии в цокольной части стены температурно-осадочных швов последние должны быть продолжены и в ростверке. Расположение свай назначается парным (зеркальным) по обе стороны от температурно-осадочного шва. Расстояние в свету между сваями рекомендуется принимать не менее 50 см.

20. В углах здания, а также в узлах пересечения продольных и поперечных стен устройство свай обязательно.

21. Сваи армированные и ростверки, предназначенные для эксплуатации в агрессивной среде, должны проектироваться с учетом мероприятий, повышающих стойкость бетона свай и ростверка, предусмотренных СНиПами I-В.27-62 "Защита строительных конструк­ций от коррозии. Материалы и изделия, стойкие против коррозии."; Ш-В.6-62 "Защита строительных конструкций от коррозии. Правила производства и приемки работ"; СН 262-67 "Указаний по проектированию антикоррозионной защиты строительных конструкций".

22. Вокруг зданий обязательно устройство водонепроницаемой отмостки, ширина которой должна быть не менее 1 м.

Пример расчета. Рассчитать фундамент из коротких буронабивных свай под здание с центрально приложенной вертикальной расчетной нагрузкой N^p = 5,5 т/пог. М.

Грунтовые условия, по данным инженерно-геологических изысканий, приведенных в табл. 5, представлены суглинками, залегающими с поверхности земли до глубины 3 м; причем, до глубины 2 м - суглинками тугопластичными, с 2 до 3 м - суглинками полутвердыми. Далее, до глубины 9,2 м - пески крупные, плотные влажные; грунтовые воды находятся на глубине 9,2 м от поверхности.

Принимаем размеры свай: диаметр d = 0,5 м; длина l = 3,0 м. Шаг свай L = 3 м.

Тогда нагрузка, приходящаяся на одну сваю, N = hN^p = 3х5,5 = 16,5 т. Для свай применяется бетон марки 100.

Решение. Расчет набивных свай по первому предельному состоянию производят с учетом совместной работы свай и грунта, окружающего и подстилающего сваю по формуле (1) приложения 1.

Несущая способность набивных свайных фундаментов, воспринимающих вертикальную сжимающую нагрузку, определяется исходя из сопротивления материала фундамента и сопротивления грунта основания, принимая меньшее из двух значений.

Несущую способность набивных свай по материалу рассчитывают по формуле (3) приложения 1.

m = 0,6; F = 0,196 м²; R = 400 т/м²;

P_м = 0,6х0,196х400 = 47,0 т.

Определяем несущую способность висячей сваи из грунтовых условий по формуле (4) приложения 1.

В плоскости нижних концов свай залегает крупный песок, плотный влажный, для которого (по табл. 4) R^н = 70 т/м²;

площадь сечения

Периметр сваи u = pD = 3,14×0,5 = 1,57 м;

дополнительный коэффициент условий работы m_f = 0,8;

нормативное сопротивление грунта на боковой поверхности ствола, принимаемое по табл. 6, составит:

В = 0,3, тогда

для второго слоя

значение f₂^н находим интерполированием:

при h₁ = 1,0 м; В = 0,14;

при h₂ = 2,0 м; В = 0,14;

при h₃ = 1,5 м; В = 0,14;

При значениях В < 0,2 значения f_i^н берутся. Как для В = 0,2.

l₁ = 2,0 м; l₂= 1,0 м.

Несущая способность сваи по грунту будет:

Р = 0,7×1[70×0,196 + 1,57×0,8(2,3×2 + 3,85×1)] = 17,0 т.

Так как несущая способность сваи по материалу Р_м = 47,0 т., а по грунту Р = 17,0 т, то принимаем меньшее из двух значений. Несущая способность сваи Р = 17,0 т. Проверяем условие (1) приложения 1.

16,5 т < 17,0 т.

Значит, выбранные размеры (диаметр, длина) свай и их шаг удовлетворяют условию (1). В случае неудовлетворения условию (1) необходимо задаться другими размерами или шагом свай.

Таблица 5

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Приспособление для выемки грунта из скважин

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Загрузочная воронка

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Бункер для камня

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

ЖУРНАЛ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО УСТРОЙСТВУ КОРОТКИХ БУТОНАБИВНЫХ БЕТОННЫХ И БУТОБЕТОННЫХ СВАЙ

Объект___________________________________________________

Строительная организация__________________________________

Производитель работ_______________________________________

Лаборант_________________________________________________

Тип бурильного агрегата____________________________________