НИИСП ГОССТРОЯ УССР

РУКОВОДСТВО
по проектированию и устройству
ФУНДАМЕНТОВ ИЗ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ И ОПОР-КОЛОНН

КИЕВ 1991

 

Одобрено Научно-техническим советом Госстроя УССР и рекомендовано к внедрению (протокол № 7 от 15.05.91)

Приведены прогрессивные нормы проектирования и технологические требования по возведению современных фундаментов и инженерных сооружений с применением буронабивных свай и буровых опор-колонн.

Разработало в развитие и дополнение. Указаний по проектированию, устройству и приемке фундаментов ил буронабивных свай (РСН 263-74) и Инструкции по проектированию и устройству фундаментов типа буровая опора-колонна (РСН 309-78).

Для инженерно-технических работников научно-исследовательских, проектных, специализированных строительных организации и студентов старших курсов.

Разработано НИИСП Госстроя УССР (кандидаты техн. наук Д.А. Романов, С.В. Романов. В.Д. Романов, П.П. лычев, инженеры А.И. Велигура и В.В. Хоход) и НИИСК Госстроя СССР (кандидаты техн. наук Н.С. Метелюк и В.Г. Абросимов) при участии ВНИИОПС Госстроя СССР (кандидаты техн. наук Б.В. Бахолдин), института Укрспецстройпроект Минмонтажспецстроя УССР (кандидаты техн. наук В.Е. Коваль и В.Л. Оперштейн), трестов Укрбурвод (инженеры С.С. Шевандин и Р.А. Ярощук) и Укргидроспецфундаментстрой НПО Укргадроспецстрой Минмонтажспецстроя УССР (инженеры В.С. Казаков и В.Н. Новицкий).

Под общей редакцией канд. тех. наук, заслуженного строителя УССР Д.А. Романова.

СОДЕРЖАНИЕ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2. ВИДЫ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ И БУРОВЫХ ОПОР-КОЛОНН. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

3. СТАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ОПЫТНЫХ И КОНТРОЛЬНЫХ СВАЙ

4. ОСНОВНЫЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ

5. РАСЧЕТ СВАЙ И ОПОР ПО ПРЕДЕЛЬНОМУ СОСТОЯНИЮ ПЕРВОЙ ГРУППЫ (ПРОЧНОСТИ)

Расчетная нагрузка по материалу ствола

Расчет нагрузки на сваю по сопротивлению грунта основания

Условия определения расчетных нагрузок, допустимых на сваи (опоры), прорезающие просадочные грунты

6. РАСЧЕТ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ И ИХ ОСНОВАНИЙ ПО ПРЕДЕЛЬНОМУ СОСТОЯНИЮ ВТОРОЙ ГРУППЫ (ДЕФОРМАЦИИ)

7. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СВАЙНЫХ РОСТВЕРКОВ

8. ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ

Общие требования

Устройство буронабивных свай (опор) сухим способом

Устройство набивных свай с плоской уширенной пятой в вытрамбованных скважинах

Устройство буронабивных свай с применением глинистого раствора вблизи существующих зданий

Бетонирование методом вертикально перемещаемой трубы /ВПТ/

Устройство свай /опор/ с применением трубчатых оболочек

Устройство глубоких буровых опор с применением станков типа Супер-ЕДФ и 20-ТН

Устройство свай с камуфлетной пятой

Случайные дефекты и способы их устранения

Устройство буровых опор с корневидным основанием

Устройство буроопускных свай с уплотненным основанием

Устройство комбинированных свай

9. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ВОЗВЕДЕНИЮ БУРОВЫХ ОПОР-KOЛOHН

10. ПРИЕМКА РАБОТ

11. ТРЕБОВАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

ПРИЛОЖЕНИЕ I (Форма И-I) ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ СВАЙ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (Форма И-2)

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ПРОЦЕНТ АРМИРОВАНИЯ СТВОЛА БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ (ОПОР) В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЕРТИКАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ, кН, И МОМЕНТА, кН·м

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 ЖУРНАЛ УСТРОЙСТВА БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ (форма)

ПРИЛОЖЕНИЕ 5 СВОДНАЯ ВЕДОМОСТЬ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ (форма)

ПРИЛОЖЕНИЕ 6 ЖУРНАЛ УСТРОЙСТВА БУРОНАБИВНОЙ СВАИ-ОПОРЫ С ТРУБЧАТОЙ ОБОЛОЧКОЙ (форма)

ПРИЛОЖЕНИЕ 7 ЖУРНАЛ УСТРОЙСТВА БУРОВЫХ ОПОР (форма титульного листа)

ПРИЛОЖЕНИЕ 8 ЖУРНАЛ УСТРОЙСТВА БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ С КАМУФЛЕТНОЙ ПЯТОЙ (форма)

ПРИЛОЖЕНИЕ 9 ЖУРНАЛ УСТРОЙСТВА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СВАЙ-СТОЕК С КАМУФЛЕТНОЙ ПЯТОЙ (форма)

ПРИЛОЖЕНИЕ 10 ЖУРНАЛ УСТРОЙСТВА БУРОВОЙ ОПОРЫ С КОРНЕВИДНЫМ ОСНОВАНИЕМ (форма)

ПРИЛОЖЕНИЕ 11 ЖУРНАЛ БУРЕНИЯ СКВАЖИН И ПОГРУЖЕНИЯ БУРООПУСКНЫХ СВАЙ С УПЛОТНЕННЫМ ОСНОВАНИЕМ (форма)

ПРИЛОЖЕНИЕ 12 ЖУРНАЛ ВИБРАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СВАЮ № ___ (форма)

ПРИЛОЖЕНИЕ 13 ЖУРНАЛ ВОЗВЕДЕНИЯ БУРОВЫХ ОПОР-КОЛОНН (форма титульного листа)

ПРИЛОЖЕНИЕ 14 СВОДНАЯ ВЕДОМОСТЬ УСТРОЙСТВА. БУРОВЫХ ОПОР-КОЛОНН (форма)

ПРИЛОЖЕНИЕ 15 ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ФУНДАМЕНТОВ ИЗ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ НА ПОДРАБАТЫВАЕМЫХ ТЕРРИТОРИЯХ

ПРИЛОЖЕНИЕ 16 ПРИМЕНЕНИЕ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ НА ЗАКАРСТОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ

ПРИЛОЖЕНИЕ 17 УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ (ОПОР) НА ОПОЛЗНЕОПАСНЫХ СКЛОНАХ

ПРИЛОЖЕНИЕ 18 ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА УДЕРЖИВАЮЩИХ ПРОТИВООПОЛЗНЕВЫХ ФУНДАМЕНТОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ 19 ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ФУНДАМЕНТОВ ИЗ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ НА СЕЙСМИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 20 ТАБЛИЦА СООТНОШЕНИЙ ЕДИНИЦ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН, ПРИНЯТЫХ В НАСТОЯЩЕМ РУКОВОДСТВЕ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящее руководство распространяется на проектирование, устройство и приемку фундаментов промышленных, жилищно-гражданских и сельскохозяйственных зданий и сооружений из буронабивных свай и опор-колонн.

1.2. Руководство не распространяется на проектирование и устройство буронабивных свай в районах вечной мерзлоты и залегания просадочных грунтов мощностью более 30 м.

1.3. Выбор конструкций фундаментов (например, свайного, на естественном или искусственно упрочненном основании), вида свай или опор, а также способа устройства следует производить в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03-85 "Свайные фундаменты", п. 1.2 и настоящего руководства (разделы 2, 7-9, приложения 15-19) на основе сравнения технико-экономических показателей возможных вариантов фундаментов с учетом требований по экономному расходованию основных строительных материалов, уменьшению стоимости, затрат труда и сроков строительства.

1.4. Свайные фундаменты следует проектировать на основе результатов инженерных изысканий для каждой строительной площадки.

1.5. При проектировании, производстве и приемке работ следует также руководствоваться СНиП 2.03.01-84 "Бетонные и железобетонные конструкции", СНиП 3.02.01-83 "Основания и фундаменты" и СНиП III-4-60 "Техника безопасности в строительстве".

2. ВИДЫ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ И БУРОВЫХ ОПОР-КОЛОНН. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

2.1. Буронабивные сваи по характеру работы в грунте подразделяют сваи-стойки и висячие сваи.

К стойкам относятся сваи и опоры, опирающиеся практически на несжимаемые грунты (скальные, крупнообломочные породы с песчаным заполнителем, пески гравелистые, крупные и средней крупности плотные, а также глинистые грунты твердой консистенции). Такие сваи и опоры передают нагрузку на грунт через пяту (сопротивление грунта по боковой поверхности ствола в расчетах, их несущей способности не учитывается).

К сваям-стойкам также можно отнести сваи, опирающиеся на мало сжимаемые песчаные или глинистые грунты при относительно небольших нагрузках, которые не вызывают деформации (осадки) основания в процессе эксплуатации здания или сооружения, возводимого на таких сваях.

К висячим относятся сваи и опоры, заглубленные в сжимаемые грунты и воспринимающие нагрузку на них черед боковую поверхность и пяту.

2.2. К буровым опорам условно относятся буронабивные сваи, имеющие поперечные сечения ствола больше 600 мм и соответственно более высокую несущую способность.

К буровым опорам-колоннам относятся одиночные буронабивные сваи с оголовниками под колонны каркасных зданий.

2.3. Буронабивные сваи и буровые опоры подразделяются:

по способу устройства скважины:

на буронабивные или буровые (грунт вдоль ствола в процессе бурения не уплотняется). В устойчивых связных грунтах скважины образуются вращательным бурением насухо или вибробурением специальными механизмами и приспособлениями. В сыпучих или водонасыщенных оплывающих грунтах бурение выполняется под глинистым раствором или под защитой инвентарных стальных труб. В отдельных случаях при соответствующем обосновании допускается забивка оставляемых в грунте труб-оболочек с открытым нижним концом, под защитой которых грунт извлекается изнутри;

на штампованные (грунт вдоль ствола в процессе устройства уплотняется), скважины которых образуются забивкой, вибрацией или вдавливанием трубчатых лидеров с закрытым нижним концом или теряемым башмаком, а также расширением скважин небольших диаметров взрывом удлиненных зарядов взрывчатого вещества (ВВ);

по материалу ствола:

на бетонные (с конструктивным размещением арматурных стержней в верхней части ствола;

на железобетонные (с арматурным каркасом по всей длине ствола);

на трубобетонные из труб-оболочек с бетонным ядром;

на комбинированные, с железобетонной стойкой (сваей) сплошного сечения заводского изготовления или железобетонной оболочкой на части длины ствола;

по способу устройства ствола:

на монолитные (при бетонировании скважин на месте);

из железобетонных свай заводского изготовления, погружаемых в грунт по скважине забивкой, вибрацией или вдавливанием (для свай с уширенной пятой);

на сборные из готовых железобетонных столбов заводского изготовления диаметром 500 мм и более, опускаемых в предварительно пробуренные скважины. После добавки столбов зазоры между стенками скважины и столба в глинистых грунтах заполняют жидким раствором марки 8-10, а в песчаных грунтах они закрываются сами в результате обсыпания и уплотнения песка от вибрации при добивке;

по геометрической форме поперечного сечения ствола:

на круглые сплошного сечения;

на круглые пустотелые (трубчатые);

на квадратные (в комбинированных сваях);

по наличию уширенной пяты:

с уширением в основании ствола и с двумя уширениями (одно в основании и одно по длине ствола), разбуриваемыми специальными механизмами (расширителями);

с камуфлетной пятой, образуемой энергией взрыва;

с уширением, получаемым путем втрамбования в грунт бетонной смеси жесткой консистенции (типа Франки);

с корневидным основанием из коротких железобетонных сваек заводского изготовления, забиваемых в грунт с забоя скважины;

по положению оси ствола к горизонту:

вертикальные и наклонные;

по расположении свай в плане:

одиночные, кустовые, однорядные, двухрядные и свайные поля, объединенные общим ростверком.

2.4. Применение буронабивных свай и буровых опор разных видов рекомендуется для зданий и сооружений различного назначения при относительно больших вертикальных и горизонтальные нагрузках, а также при наличии сложных инженерно-геологических условий строительства, когда:

в пределах строительной площадки отметки кровли несущего слоя грунта, пригодного в качестве основания, резко изменяются;

несущий слой залегает под толщей слабых грунтов в пределах от 5 до 25 м (глинистых с консистенцией I_L ≥ 0,5, просадочных разнородных насыпных, илистых, торфяных, рыхлых песков и др.);

необходима прорезка разнородной насыпи с твердыми включениями, прослойками твердых глинистых грунтов и плотных песков с галькой, не позволяющими забивать сваи до проектных отметок;

площадки стеснены, сложно транспортировать и устанавливать забивные сваи;

вблизи существующих зданий и сооружений, в которых от ударов или вибрации при погружении свай могут возникнуть недопустимые деформации элементов несущих конструкции зданий или оборудования;

недопустим шум, удары и вибрация вблизи больниц, школ, театров и др.;

строительство ведется на оползневых склонах, на подрабатываемых и закарстованных территориях;

отсутствуют базы стройиндустрии по изготовлению забивных свай;

усиливаются фундаменты существующих зданий и сооружений.

2.5. Одиночные буровые опор-колонны могут быть применены при строительстве зданий каркасного типа, кроме цехов, оборудованных мостовыми кранами с тяжелым режимом работы.

2.6. Тип уширений и корневидных оснований следует выбирать исходя из условий возможности их образования в несущем слое грунта мощностью не менее 5 м. Основными из них являются:

разбуриваемые механическими расширителями (преимущественно в глинистых устойчивых грунтах, позволяющих качественно производить зачистку забоя);

разбуриваемые с применением глинистого раствора (в неустойчивых сыпучих или оплывающих грунтах);

камуфлетные (в различных связных грунтах с коэффициентом консистенции I_L ≤ 0,5 и непосредственно над песками плотными и средней плотности);

вытрамбовыванные (в песках средней плотности и связанных грунтах с I_L = 0,3 - 0,5);

корневидные основания (в песках плотах и средней плотности, супесях твердых и пластичных, суглинках полутвердых и тугопластичных).

3. СТАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ОПЫТНЫХ И КОНТРОЛЬНЫХ СВАЙ

3.1. Статические испытания буронабивных свай, буровых опор и свай оболочек проводятся с целью определения их несущей способности и деформаций (перемещений) для проектирования свайных фундаментов, а также оценки технологии устройства и качества работ.

3.2. Статические испытания сваи назначаются во всех характерных местах геологического разреза строительной площадки не менее, чем с двухкратной повторяемостью. К таким местам относятся следующие участки:

резкого искривления пластов грунта;

изменения физико-механических свойств прорезаемых грунтов;

наличия слоев и пропластков слабых грунтов;

изменения отметок подошвы низкого ростверка больше, чем на 3 м, вызывающие выбор свай разной длины.

3.3. для объектов в сложных инженерно-геологических условиях должны выполняться комплексные испытания свай с раздольным определением сопротивления грунта по боковой поверхности ствола и под пятой.

Испытания свай в просадочных грунтах II типа должны включать возможность определения отрицательного (негативного) сопротивления грунта по боковой поверхности ствола при искусственном замачивании основания в соответствии с пп. 3.41-3.43 настоящего руководства.

3.4. Программу или задание на испытание свай статической нагрузкой должна выдавать проектная организация (приложение 1). Требования к программе приведены в приложении 1 к ГОСТ 5686-78 "Сваи. Методы полевых испытаний".

3.5. Испытания опытных свай и оценка их несущей способности должны выполняться до разработки и выдачи рабочих чертежей проекта к производству работ.

3.6. Контрольные испытания рабочих свай могут выполняться в процессе производства работ при наличии соответствующих обоснований, а также по требованию авторского надзора или технического надзора заказчика.

3.7. Количество статических испытаний свай определяется программой, в зависимости, от геологических и гидрогеологических условий площадки, типа свай, конструктивной схемы сооружения и результатов испытаний на аналогичных смежных площадках, но не менее двух на отдельное здание или сооружение.

При застройке микрорайонов или кварталов количество опытных свай по решению проектного института может быть принято на группу зданий с однотипными свайными фундаментами, возводимыми в аналогичных инженерно-геологических условиях.

3.8. Оголовки опытных и контрольных свай должны быть армированы или заключены в металлическую обойму (трубу) с заглублением последней на 30 см ниже уровня грунта и выводом над поверхностью земли на высоту 40-50 см.

3.9. Торец испытываемой сваи должен быть ровным и горизонтальным. Если это условие не выполнено, то за 5-6 дней до испытания на выровненный торец следует уложить металлическую плиту толщиной 10-20 мм на цементном растворе марки 100.

3.10. Выпуски арматурных стержней анкерных свай должны быть строго вертикальными и ровными. Длина выпуска арматурных стержней назначается в зависимости от конструкции испытательного стенда.

3.11. При проведении испытаний в зимнее время грунт в местах испытаний следует отогревать на всю глубину промерзания в радиусе 1 м + 0,5d при вертикальной нагрузке и 2 м + 0,5d при горизонтальной (d - диаметр сваи, м).

3.12. Манометры, прогибомеры и другие приборы, применяемые для измерения нагрузки и деформаций (перемещений), должны быть предварительно протарированы, а гидросистема проверена на стабильность давления.

3.13. К испытаниям свай разрешается приступить не ранее приобретения бетоном ствола проектной прочности, определяемой по результатам испытаний стандартных бетонных образцов, изготовленных при бетонировании свай, или определяемой неразрушающим методом.

3.14. Подготовка и проведение испытаний должны выполняться с соблюдением правил безопасности, установленных для соответствующих видов работ.

3.15. Статические испытания свай и опор при всех видах нагрузок выполняются в соответствии с ГОСТ 5686-78 и настоящего руководства.

3.16. По результатам статических испытаний составляется следующая документация:

геологический разрез, соответствующий месту испытания 1 т программы или задания на испытание);

результаты уточнения наименований и отметок кровли, прорезаемых сваями слоев грунта, а также грунта, залегающего ниже подошвы пяты;

журнал испытаний каждой сваи; графики зависимости осадок или перемещений свай от нагрузки в масштабе: