Выбор типа молота для забивки свай и шпунта

 

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)