Выбор типа молота для забивки свай и шпунта

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

E_h = 0,045N, (Д.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

(Д.2)

где K - коэффициент применимости молота, значения которого приведены в таблице Д.1;

т₁ - масса молота, т;

т₂ - масса сваи с наголовником, т;

т₃ - масса подбабка, т.

Таблица Д.1

Д.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.

Д.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, основанным на волновой теории удара.

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

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

0123A10B1DE05946

(Д.3)

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

H_i - толщина i-го слоя грунта, м;

В - 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;

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

m₂ - масса сваи, т;

m₄ - масса ударной части молота, т.

Д.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

0123A10B1DE05946

(Д.4)

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

0123A10B1DE05946

(Д.5)

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

h - коэффициент, принимаемый по таблице Д.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 таблице Д.3;

т₁ - масса молота, т;

т₂ - масса сваи и наголовника, т;

т₃ - 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_ei - упругий отказ сваи (упругие перемещения грунта и сваи), определяемый с помощью отказомера, м;

h_р 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_р = 0,00025 с×м/кН и для грунта на боковой поверхности сваи h_f = 0,025 с×м/кН;

А_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 Д.2

Таблица Д.3

Д.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

(Д.6)

где G - вес ударной части молота, МН;

А - площадь поперечного сечения шпунта, м²;

K_f - безразмерный коэффициент, принимаемый по таблице Д.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 (таблица Д.5).

Таблица Д.4

Таблица Д.5

Д.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

F_d = g_kN,

где g_k - коэффициент надежности;

g_k = 1,4 при расчетах по формуле (Д.4) и g_k = 1,25 при расчетах по формуле (Д.5) для всех зданий и сооружений.

Приложение Е
(обязательное)