Рекомендации по расчету, проектированию и устройству свайных фундаментов нового типа в г. Москве

ПРАВИТЕЛЬСТВО МОСКВЫ
МОСКОМАРХИТЕКТУРА

РЕКОМЕНДАЦИИ
по расчету, проектированию и устройству свайных
фундаментов нового типа в г.Москве

ПРЕДИСЛОВИЕ

1. РАЗРАБОТАНЫ: НИИОСПом им. Н.М.Герсеванова (д.т.н. Ильичев В.А. - руководитель темы, к.т.н. Мариупольский Л.Г. - ответственный исполнитель, к.т.н. Вахолдин В.В., к.т.н. Джантимиров Х.А., к.т.н. Игнатова О.И., к.т.н. Михеев В.В., к.т.н. Трофименков Ю.Г., к.т.н. Шишкин В.Я.), МНИИТЭПом (к.т.н. Дузинкевич М.С., к.т.н. Максименко В.А.), АО "Моспроект" (инж. Александровский B.C., Вершадский И.Ф.), Ассоциацией "Стройнормирование" (инж. Дубиняк В.А.), ГПИ "Фундаментпроект" (инж. Ханин Р.Е.), ПОФ "Гидростройинжиниринг" (инж. Лешин Г.М.), АО МП "Гидроспецфундаментстрой" (инж. Басиев А.Н.).

2. ПОДГОТОВЛЕНЫ к изданию Управлением перспективного проектирования и нормативов (инж. Шевяков И.Ю., Щипанов Ю.Б.).

3. СОГЛАСОВАНЫ Управлением развития Генплана, одобрены НТС Москомархитектуры (протокол от 22 сентября 1997 г.).

4. УТВЕРЖДЕНЫ указанием Москомархитектуры от 18.11.97 № 46.


ВВЕДЕНИЕ

С каждым годом усложняются условия строительства в г.Москве - новое строительство ведется на территориях со все более сложными инженерно-геологическими и гидрогеологическими условиями (слабые грунты, неблагоприятные инженерно-геологические процессы), рядом с существующей застройкой, увеличивается доля высоких зданий и, соответственно, возрастают нагрузки на их основания. Реконструкция и строительство новых зданий в центральной части города, а также многих зданий в районах нового строительства осуществляется с устройством подземных этажей, когда целесообразно применение комбинированных фундаментных конструкций, выполняющих одновременно функции несущих и ограждающих конструкций.
В таких условиях целесообразно более широкое применение при строительстве фундаментных конструкций из свай. В то же время до настоящего времени в г.Москве при возведении фундаментов используются почти исключительно забивные сваи сечением 30 30 см и длиной до 12 м. Хорошо известные среди строителей "Временные технические указания по расчету, проектированию и производству работ по свайным фундаментам зданий и сооружений в г.Москве" (Москва, 1987 г.) посвящены, по существу, также забивным сваям. Вместе с тем в последние годы разработаны новые эффективные фундаментные конструкции из свай новых видов, а также из ранее известных, но почти не применявшихся в г.Москве свай. Использование таких конструкций при строительстве отдельных московских зданий показало их достаточно высокую экономическую эффективность, однако широкому их внедрению препятствует отсутствие нормативной базы.
Целью настоящих Рекомендаций является восполнение этого пробела и предоставление московским проектировщикам и строителям возможности качественного проектирования и устройства упомянутых фундаментных конструкций. При разработке Рекомендаций использовались материалы НИИОСП им. Н.М.Герсеванова, ГПИ "Фундаментпроект", Мосгоргеотреста, МНИИТЭПа, АО "Моспроект", Московского предприятия "Гидроспецфундаментстрой" и других организаций.



1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Рекомендации, разработанные в дополнение и развитие МГСН 2.07-97 "Основания, фундаменты и подземные сооружения", распространяются на проектирование и устройство фундаментных конструкций нового типа из свай, включающих несущие и комбинированные (несущие и ограждающие) конструкции из бурозавинчивающихся и буросекущихся свай, комбинированные свайно-плитные фундаменты, а также несущие конструкции из щебеночных, буронабивных, буроинъекционных и забивных свай различных типоразмеров.
1.2. Применительно к фундаментным конструкциям из забивных свай настоящие Рекомендации дополняют "Временные технические указания по расчету, проектированию и производству работ по свайным фундаментам зданий и сооружений в г.Москве" (Москва, 1987 г.).
1.3. При выполнении инженерно-геологических изысканий для проектирования фундаментных конструкций из свай, а также при выборе видов и типоразмеров конструкций следует руководствоваться содержащимися в Рекомендациях данными и методиками, учитывающими условия строительства в г.Москве как в части инженерно-геологических условий, так и специфики жилищно-гражданского строительства.

2. НОВЫЕ ТИПЫ ФУНДАМЕНТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ СВАЙ

2.1. Конструкции из бурозавинчивающихся свай

2.1.1. Бурозавинчивающиеся сваи применяются в нескальных грунтах для устройства несущих или комбинированных (несущих и ограждающих) фундаментных конструкций и изготавливаются по патенту РФ "Способ возведения сваи в грунте" (патент № 2073084).
2.1.2. Бурозавинчивающаяся свая (рис.2.1) состоит из металлической трубы (1), крестообразного наконечника (2) и спиральной навивки (3), обеспечивающих погружение сваи путем ее вращения в сочетании с вдавливанием.
2.1.3. Металлические трубы, применяемые для изготовления бурозавинчивающихся свай, могут иметь наружный диаметр от 100 до 600 мм и длину до 12 м. Толщина стенки трубы должна быть не менее 6 мм и удовлетворять требованиям прочности и долговечности.
2.1.4. Крестообразный наконечник изготавливается из двух металлических заостренных пластин толщиной 8 мм, сваренных в виде креста между собой. В зависимости от технологии устройства бурозавинчивающихся свай наконечник может быть съемным и оставляемым в грунте после погружения сваи до проектной отметки или же глухим, приваренным к круглой пластине толщиной не менее 6 мм, закрывающей нижний конец сваи. Угол заострения наконечника - 60°.
2.1.5. Спиральная навивка представляет собой непрерывный металлический стержень треугольного, квадратного или круглого сечения (например, арматуру) шириной = (0,04 0,06) , приваренный к металлической трубе с шагом = (0,5 1,0) , где - наружный диаметр трубы.
2.1.6. При использовании съемного наконечника стенки бурозавинчивающейся сваи выполняют роль инвентарных обсадных труб и технология устройства свай аналогична технологии, применяемой при изготовлении буронабивных свай типа БСИ.
2.1.7. Основная область применения фундаментных конструкций из бурозавинчивающихся свай - строительство и реконструкция зданий и сооружений вблизи существующих зданий и сооружений, когда погружение забивных и вибропогружаемых свай может вызвать недопустимые динамические воздействия на близлежащие здания и сооружения и их основания, а устройство буронабивных свай - недопустимую разгрузку и разрыхление грунтов при проходке скважин.


Рис.2.1. Схема бурозавинчивающейся сваи

2.2. Конструкции из щебеночных свай

2.2.1. Щебеночные сваи применяются для усиления оснований существующих и вновь возводимых фундаментов и изготавливаются в грунтах, устойчиво держащих стенки скважин, по патенту РФ "Способ усиления оснований симметрично нагруженных фундаментов" (патент № 2026926).
2.2.2. Фундаментная конструкция с использованием щебеночных свай создается путем армирования грунтов основания наклонными грунто-щебеночными столбами (рис.2.2).

Рис.2.2. Схема изготовления щебеночной сваи
1 - скважина, 2 - пневмопробойник, 3 - щебень (гравий), 4 - участок щебеночной сваи,
5 - готовая щебеночная свая, 6 - внутренняя полость сваи.
2.2.3. Такие столбы изготавливаются поэтапно. На каждом этапе сначала проходится участок скважины (1) с помощью пневмопробойника (2). Затем этот участок заполняется щебнем или гравием (3) и засыпанная порция материала втрамбовывается в стенки скважины пневмопробойником с формированием участка щебеночной сваи (4) диаметром .
После окончания формирования всей сваи (5) внутренняя ее полость (6) диаметром , соответствующим диаметру пневмопробойника, заполняется щебнем.
2.2.4. Длина щебеночных свай достигает 10 м, а наружный диаметр - 300 мм.
2.2.5. Основная область применения фундаментных конструкций из щебеночных свай - реконструкция и усиление зданий и сооружений различного назначения.

2.3. Комбинированные свайно-плитные фундаменты (КСП)

2.3.1. Комбинированные свайно-плитные фундаменты (КСП) применяются для многоэтажных тяжелых зданий, строительство которых намечается на площадках, где с поверхности залегают грунты средней прочности и плитный фундамент, даже при достаточной несущей способности грунта, не проходит по деформациям.
2.3.2. Для КСП фундаментов используются буронабивные сваи диаметром 800-1200 мм и длиной до размера ширины здания, сооружаемые по технологии, предусмотренной п.2.5а) СНиП 2.02.03-85, либо забивные железобетонные сваи, сплошные, квадратного сечения с поперечным армированием ствола размерами 35 35 или 40 40 см по ГОСТ 19804.1-79*.
2.3.3. По грунтовым условиям и конструкции фундамента сваи в этом типе фундаментов должны работать как висячие, и поэтому они располагаются под фундаментной плитой по сетке с расстояниями между осями свай 5-7 диаметров (поперечных размеров).

2.4. Конструкции из буронабивных свай

2.4.1. Для строительства в г.Москве новым эффективным типом фундаментных конструкций следует считать фундаменты из буронабивных свай, устраиваемые в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03-85 буровыми станками с инвентарными обсадными трубами (типа БСИ) и применяемые при возведении гражданских зданий повышенной этажности и крупных промышленных объектов. Вместе с тем при эффективности устройства уширения в нижней части свай могут быть использованы буронабивные сваи, изготавливаемые с закреплением стенок скважин неизвлекаемыми обсадными трубами (типа БСВо), а при устройстве свай в устойчивых глинистых грунтах - без закрепления стенок скважин (типа БСС).
2.4.2. Диаметр буронабивных свай составляет от 600 до 1500 мм, а длина - до 40 м.
2.4.3. Новой модификацией фундаментов из буронабивных свай являются конструкции буросекущихся свай (рис.2.3), используемые в качестве ленточных фундаментов либо комбинированных (несущих и ограждающих) фундаментных конструкций, в частности, при устройстве фундаментных конструкций заглубленных сооружений при освоении подземного пространства в г.Москве.
2.4.4. Диаметр буросекущихся свай составляет от 600 до 800 мм, а длина - до 40 м. Расстояние между центрами свай составляет (0,8 0,9) .



Рис.2.3. Схема фундамента из буросекущихся свай
1. Первоочередные бетонные сваи
2. Железобетонные сваи, выполняемые между бетонных свай
3. Объединяющий ростверк

2.5. Конструкции из буроинъекционных свай

2.5.1. При реконструкции и усилении зданий различного назначения, а также при новом строительстве в г.Москве эффективными фундаментными конструкциями являются конструкции с использованием буроинъекционных свай, устраиваемых с учетом требований СНиП 2.02.03-85 и "Рекомендаций по применению буроинъекционных свай", НИИОСП, М., 1997.
2.5.2. При использовании буроинъекционных свай для усиления фундаментов они, как правило, устраиваются наклонными в виде козловой конструкции. При применении буроинъекционных свай в новом строительстве они устраиваются вертикально.
...