Д.1 Необходимую минимальную энергию удара молота , кДж, следует определять по формуле
, (Д.1)
где N - расчетная нагрузка, передаваемая на сваю, кН.
Принятый тип молота с расчетной энергией удара , кДж, должен удовлетворять условию
, (Д.2)
где К - коэффициент применимости молота, значения которого приведены в таблице Д.1;
- масса молота, т;
- масса сваи с наголовником, т;
- масса подбабка, т.
Таблица Д.1
Тип молота | Коэффициент | К, т/кДж, при материале свай | |
железобетон | сталь | дерево | |
Трубчатые дизель-молоты и молоты двойного действия | 0,6 | 0,55 | 0,5 |
Молоты одиночного действия и штанговые дизель-молоты | 0,5 | 0,4 | 0,35 |
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. |
Д.2 При забивке наклонных свай расчетную энергию удара молота 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 , 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 , кДж, обеспечивающей погружение свай до проектной отметки без дополнительных мероприятий, следует определять по формуле
, (Д.3)
где - несущая способность сваи в пределах i-го слоя грунта, кН;
- 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);
- число ударов молота, необходимое для погружения сваи, принимаемое обычно равным не более 500 ударов;
n - параметр, принимаемый равным n=4,5 - при паровоздушных механических и штанговых дизель-молотах и n=5,5 - при трубчатых дизель-молотах;
- масса сваи, т;
- масса ударной части молота, т.
Д.5 Значение контрольного остаточного , м, 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
. (Д.4)
Если фактический (измеренный) остаточный отказ <0,002 м, то следует предусмотреть применение для погружения свай молота с большей энергией удара, при которой остаточный отказ будет м, а в случае невозможности замены сваебойного оборудования - общий контрольный отказ сваи , м (равный сумме остаточного и упругого отказов), должен удовлетворять условию
. (Д.5)
В формулах (Д.4) и (Д.5) приняты обозначения:
- коэффициент, принимаемый по таблице Д.2 в зависимости от материала сваи, ;
А - площадь, ограниченная наружным контуром сплошного или полого поперечного сечения ствола сваи (независимо от наличия или отсутствия у сваи острия), ;
- расчетная энергия удара молота, кДж, принимаемая по таблице Д.3;
- масса молота, т;
- масса сваи и наголовника, т;
- масса подбабка, т;
- коэффициент восстановления удара, принимаемый при забивке железобетонных свай и свай-оболочек молотами ударного действия с применением наголовника с деревянным вкладышем, ;
- фактический остаточный отказ, равный значению погружения сваи от одного удара молота;
- упругий отказ сваи (упругие перемещения грунта и сваи), определяемый с помощью отказомера, м;
и - коэффициенты перехода от динамического (включающего вязкое сопротивление грунта) к статическому сопротивлению грунта, принимаемые соответственно равными: для грунта под нижним концом сваи и для грунта на боковой поверхности сваи ;
- площадь боковой поверхности сваи, соприкасающейся с грунтом, ;
- масса ударной части молота, т;
g - ускорение свободного падения, принимаемое равным g = 9,81 ;
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 Д.2
Виды свай | Коэффициент , |
Железобетонные с наголовником | 1500 |
Деревянные без подбабка | 1000 |
Деревянные с подбабком | 800 |
Таблица Д.3
Тип молота | Расчетная энергия удара молота , кДж |
Подвесной или одиночного действия | GH |
Трубчатый дизель-молот | 0,9 GH |
Штанговый дизель-молот | 0,4 GH |
Принятые обозначения: G - вес ударной части молота, кН; H - фактическая высота падения ударной части дизель-молота, м. |
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, ;
- безразмерный коэффициент, принимаемый по таблице Д.4 в зависимости от типа шпунта и расчетного сопротивления шпунтовой стали по пределу текучести;
- коэффициент, принимаемый в зависимости от типа молота и высоты падения его ударной части (таблица Д.5).
Таблица Д.4
Тип стального шпунта | Коэффициент 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 Д.5
Тип молота | Высота падения ударной части, м | Коэффициент , МПа |
Паровоздушный одиночного действия или подвесной | 0,4 | 7,5 |
0,8 | 4,5 | |
1,2 | 3,0 | |
Паровоздушный двойного действия | - | 2,0 |
Дизельный трубчатый | 2,0 | 4,5 |
2,5 | 3,0 | |
3,0 | 2,0 | |
Дизельный штанговый | - | 5,0 |
Примечание - Для промежуточных значений сопротивлений шпунтовой стали и высот падения ударной части значения коэффициентов и в таблицах Д.4 и Д.5 определяются интерполяцией. |
Д.7 При проверке контрольных отказов в случаях, когда в проекте дана только расчетная нагрузка на сваю N, кН, несущую способность сваи , кН, следует принимать равной
,
где - коэффициент надежности;
при расчетах по формуле (Д.4) и при расчетах по формуле (Д.5) для всех зданий и сооружений.
Приложение Е
(обязательное)