Выбор типа молота для забивки свай и шпунта

1. Необходимую минимальную энергию удара молота

следует определять по формуле

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

Принятый тип молота с расчетной энергией удара

должен удовлетворять условию

где

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

m(1) - масса молота, т;

m(2) - масса сваи с наголовником, т;

m(3) - масса подбабка, т.

Таблица 1

+------------------------------------------------------------------+

¦ Тип молота ¦ Коэффициент K, т/кДж, при материале свай ¦

¦ +--------------------------------------------¦

¦ ¦ железобетон ¦ сталь ¦ дерево ¦

+------------------------------------------------------------------+

Трубчатые 0,6 0,55 0,5

дизель-молоты и молоты

двойного действия

Молоты одиночного 0,5 0,4 0,35

действия 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.

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

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 техниическом 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.

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

где

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

- толщина i-го слоя грунта, м;

- число ударов молота в единицу времени, ударов в 1 мин.;

- 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;

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

- масса сваи, т;

- масса ударной части молота, т.

5. Значение контрольного остаточного

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

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

(равный сумме остаточного и упругого отказов), должен удовлетворять условию

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

эта - коэффициент, принимаемый по табл.2 в зависимости от материала сваи, кН/кв.м;

A - площадь, ограниченная наружным контуром сплошного или полого поперечного сечения ствола сваи (независимо от наличия или отсутствия у сваи острия), кв.м;

E(d) - расчетная энергия удара молота, кДж, принимаемая по табл.3;

m(1) - масса молота, т;

m(2) - масса сваи и наголовника, т;

m(3)- масса подбабка, т;

эпсилон - коэффициент восстановления удара, принимаемый при забивке железобетонных свай и свай-оболочек молотами ударного действия с применением наголовника с деревянным вкладышем эпсилон_2 = 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;

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

A(f) - площадь боковой поверхности сваи, соприкасающейся с грунтом, кв.м;

m(4) - масса ударной части молота, т;

g - ускорение свободного падения, принимаемое равным g = 9,81 м/кв.с;

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 2

+------------------------------------------------------------------+

¦ Виды свай ¦ Коэффициент эта, кН/кв.м ¦

+------------------------------------------------------------------+

Железобетонные с наголовником 1500

Деревянные без подбабка 1000

Деревянные с подбабком 800

Таблица 3

+------------------------------------------------------------------+

¦ Тип молота ¦Расчетная энергия удара ¦

¦ ¦молота E(d), кДж ¦

+------------------------------------------------------------------+

Подвесной или одиночного действия GH

Трубчатый дизель-молот 0,9GH

Штанговый дизель-молот 0,4GH

Обозначения, принятые в табл.3:

G - вес ударной части молота, кН;

H - 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

где

G - вес ударной части молота, МН;

A - площадь поперечного сечения шпунта, кв.м;

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

+------------------------------------------------------------------+

¦Тип стального шпунта¦Коэффициент K(f) при расчетном сопротивлении ¦

¦ ¦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 5

+------------------------------------------------------------------+

¦ Тип молота ¦Высота падения¦ Коэффициент K(m),¦

¦ ¦ударной части,¦ МПа ¦

¦ ¦ м ¦ ¦

+------------------------------------------------------------------+

Паровоздушный одиночного 0,4 7,5

действия или подвесной

0,8 4,5

1,2 3,0

Паровоздушный двойного - 2,0

действия

Дизельный трубчатый 2,0 4,5

2,5 3,0

3,0 2,0

Дизельный штанговый - 5,0

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

- коэффициент надежности;

при расчетах по формуле (4) и

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

Приложение 6

Обязательное