ВСН 358-76

Министерство монтажных и специальных строительных работ СССР

УТВЕРЖДАЮ: заместитель министра Л.Д.СОЛОДЕННИКОВ 22 января 1976 г.

ИНСТРУКЦИЯ ПО ЗАБИВКЕ СВАЙ ВБЛИЗИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

BLH.-3Sg.-JZS

МИСС СССР

© Центральное бюро научно-технической игфэрмаши

Москва

19 7 6

m 624*155(083.96)

Настоящая инструкция разработана Всесоюзным научно-исследовательским институтом гидромеханизации, санитарно-технических и специальных строительных работ (ШИИГС) и Государственным институтом по проектированию оснований и фундаментов (ШИ Фундачентпроект) Мия-монтажспецстроя СССР в развитие главы СНиП П-Б.5-6? "Свайные фундаменты. Нормы проектирования".

Инструкция составлена канд.техн.наук Е.Д.Ковалев-ским, инженерами КК.Рудь, М.М.Калтанзоком, канд.техн. наук В.А.Хоменко и инж. И.А.Андреевым. В составления инструкции прииимьли участие кандидаты техн.наук М.Г. Цейтлин и М.Н.Пинк.

I. ОЕШИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящая инструкция разработана в развитие    гтли СНиП П-Б.5-67 "Свайные фундаменты* Нормы проектирования". Положения инструкции необходимо соблюдать при проектировании свайных фундаментов и производстве работ по забивке свай вблизи зданий

и сооружений.

Примечание. Инструкция не распространяется на проектирование и устройство свайных фундаментов на просадочных    ■

вечномерзлое грунтах, вблизи подземных сооружений и коммуникаций, а также фундаментов из свай, погружаемых вибрационными ж ударно-вибрационными машинами.

1.2.    Свайные фундаменты вблизи зданий и сооружений следует проектировать на основе:

а)    результатов инженерно-геологических изысканий площади строительства;

б)    данных, характеризующих существующее здание или сооружение, его конструкции и состояние;

в)    параметров колебаний грунта при забивке свай на площадке строительства.

1.3.    Характеристика существующего здания или сооружения ж его состояния должна быть получена в результате обследования в соответствии с разделом 4 настоящей инструкции.

1.4.    Параметры колебаний грунта следует предварительно определить по приложению I и затем уточнить по результатам инструментальных наблюдений при забивке пробных свай в соответствии с разделом 5 настоящей инструкции.

1.5.    Опасность колебаний, вызываемых забивкой свай, оценивают с учетом следующих требований:

а) здания и сооружения не должны получить дополнительных повреждений;

Внесены ШИИГС и j~ Утверждены Минмон- !    Срок введения

ГПИ Фундаментпроект j тажспецстроем СССР ;    в действие

j 22 января 1976 г. \ I июня 1976 г.

б)    уровень колебаний не должен превышать допустимого для чувствительных к колебаниям приборов, машин и технологического оборудования;

в)    уровень колебаний не должен превышать допустимого по санитарным нормам.

При выполнении перечисленных требований следует руководст воваться пл.2.1 - 2.4 настоящей инструкции.

1.6. Инструкция разрешает проектирование свайных фундаментов с нарушением требования п.1.5а, если прогнозируемые повреждения здания или сооружения будут аризнаны допустимыми. В этой случае прогнозируемые повреждения следует оценивать по приведенным в приложении I примерам в соответствии с п.2.5 настоящей инструкции.

В проекте производства работ при этом необходимо предусмотреть наблюдения за состоянием зданий (включая осадки) и колебаниями грунта при забивке свай в соответствии с разделами 4 и 5 настоящей инструкции.

Кроме того, в зданиях и сооружениях должна быть выделена опасная зона, в которой не разрешается находиться людям, если расстояние от места их нахождения до ближайших забиваемых свай менее 20 м и не приняты защитные меры на случай падения штукатурки и подвесных предметов.

Х.7. При наблюдениях за деформациями и осадками зданий и сооружений, а также при измерении параметров колебаний необходимо соблюдать правила техники безопасности на строительные и геодезические работы.

2.1. Оценку опасности колебаний для здания и сооружения по я. 1.5а можно не производить, если расстояние от них до ближайших забиваемых свай не менее 20 м и естественные основания сложены выдержанными по толщине слоями (допускается уклон не более 0,1) однородных песчаных грунтов средней плотности и плотных, а также глинистых грунтов с консистенцией < I.

При забивке свай ближе 20 м опасность колебаний следует оценивать по допустимому расстоянию, которое определяют исходя из условия ii.I.5a и проверяют по условиям п.1.56,в согласно требованиям дл.2.2 - 2.4 настоящей инструкции.

2.2. Допустимое расстояние от забиваемых свай до зданий и сооружений определяют из рисунка по допустимой скорости колебаний грунта [ V ] , коэффициенту затухания колебаний грунта с расстоянием    скорости    колебаний    грунта    v_c    (сц/сК

Скорость колебаний грунта на расстоянии % (в м) от забиваемой сваи вычисляют по формуле

’    CI)

где 1$ - скорость колебаний на расстоянии 3 м от сваи, см/с.

Значения V₀ к ^ принимают из примера приложения I настоящей инструкции, в котором условия забивки свай близки к проектным, и уточняют по данным измерения колебаний грунта при забивке пробных свай.

Допустимую скорость [irj колебаний грунта у зданий принимают по п.4.3 настоящей инструкции.

2.3. При наличии в зданиях прибороз, машин и оборудования, чувствительных к колебаниям, допустимый уровень колебаний для зданий определяют исходя из условий

или

Уф £ [1Г]_М    (2)

а_ф& [aj„ ,

где и CLф- скорость и ускорение колебаний фундаментов под оборудование или перекрытия здания;

[VU допустимые скорость и ускорение колебаний, принимаемые в зависимости от класса машин и приборов по чувствительности к колебаниям (табл.1).

Скорость и ускорение колебаний фундаментов .под оборудование определяют по формулам

(3)

а

Ф

(4)

где

К - коэффициент передачи колебаний грунта фундаменту, принимаемый по табл.З в зависимости от вида грунта основания;

V и О. - скорость и ускорение колебаний грунта у здания или фундамента под оборудование.

Ускорение колебаний грунта

(₅)

- 5 -

где jf - частота колебаний, принимаемая из примера приложения I, в котором условия забивки свай близки к проектным, или по табл.4.

- 6 -

Класс машинj Характеристика машин,' Ускорение для j Скорость для и приборов ; и приборов ;частот 2*10 Гц,; частот 10 -j    j    см/с*    j    100    Гц,    см/с

вительности к колебаниям устанавливают технологи. При отсутствии данных разрешается руководствоваться ориентировочным далекие* машин и приборов на классы чувствительности к колебаниям согласно табл.2.

2, Значения скорости и ускорения колебаний для машин и приборов I. П, Ш классов заимствованы из "Инструкции по оасчету перекрытии на импульсивные нагрузки" (U.,Стройиздат, 1966), а для 1У класса - из табл.9.2 "Справочника проектировщика. Основания и фундаменты" (!1., Госстройиздат, 1964).

Таблица 2

Класс машин и приборов по чувствительности к колебаниям ^I

Наименование машин и приборов

I    Особо    точные делительные машины и автоматы. Уста

новки для выверки оптических приборов и градуировки точных измерительных приборов. Микроскопы и месс-микроскопы. Интерферометры, оптиметры и другие точные оптические приборы. Механические контрольно-измерительные приборы при допусках нескольких микрометров. Установки для динамической балансировки роторов и т.п.

П    Шлифовальные    станки    для шарикоподшипников, зубо- и

резьбошлифовальные станки. Прецизионные фрезерные и токарные станки, с допусками в несколько сотых мил-

- 7 -

Продоле Hie табл. 2

Класс машин; и приборов i

по чувстви-;    Наименование    машин    и приборов

тельности к; колебаниям ;

лиметра; автоматы для точки лезвий бритв и другие точные автоматы

Ш    Токарные, фрезерные, сверлильные, шлифовальные    и

другие металлообрабатывающие станки обычного класса точности. Прядильные машины. Ткацкие станки. Типографские машины

ХУ    Вентиляторы, центрифуги. Электромоторы, штампы    и

прессы металлообрабатывающей промышленности. Долбежные станки. Сотрясатели. Вибростолы. Виброгрохоты, рассевы и т.п.

Таблица 3

Коэффициент передачи колебаний грунта Фундаменту оборудования

-г-

установленного; установленного на леоекрытяях сдана    отдельных    ;    пня,    основание котопогс    сложено

фундаментах    ;--j--

{рыхлыми песками {песками средней ;и    глинистыми    {ПЛОТНОСТИ    и    плот-

;грунтами консис-;ными и глинистыми ; тени ли у > I {грунтами консис-

_|_* (тенши Z: - ¹

Направление

колебания

- 8 -

iОриентировочные значения час-Вид грунта    jTOTU    колебаний, Гц

i ----------г ~ ¹

jnpa длине сваи}при длине сваи }менее 10 м и }более 10 м и jмассе молота jMacce молота

Примечание. Если площадка сложена разнородными грунтами, значения частоты колебаний принимают для грунта, слой которого имеет наибольшую мощность в пределах глубины от 2 до 8 м.

Если уровень колебаний окажется недопустимым для приборов, машин или оборудования, их следует виброизолировать, или остановить их работу на время забивки свай, или увеличить расстояние до ближайших свай.

2.4.    Допустимый уровень колебаний на рабочих местах проверяют в соответствии с требованиями "Санитарных норм проектирования промышленных предприятий" (СН 245-71) и "Положе:шя о режиме труда работников виброопасных профессий, организаций и предприятий Минмонтажспецстроя СССР" (щ;сГ^Сг ^)» %Л^Я *илых зданий допустимый уровень колебаний устанавливается в соответствии с "Санитарными нормами допустимых вибраций в жилых домах" (СН 1304-75)

2.5.    В случае необходимости забивки свай на расстояниях, меньших, чем определено п.2.2, повреждения зданий и сооружений прогнозируют по примерам приложения I настоящей инструкции,в которых условия забивки свай близки к проектным, сравнивая проект-

- У -

вое значение условного суммарного динамического воздействия V ^и значение W_R , приведенное в примере.

Суммарное динамическое воздействие вычисляют по формуле

где "ср- среднее число ударов при погружении одной сваи, определяемое из примеров приложения I, а затем по результатам забивки пробных свай;

- количество свай, забиваемых в I - и. зоне между концентрическими окружностями радиусами 3; 5; 7; 9; 12; 15 и 20 м, которые проводятся из рассматриваемой точки здания;

1Г - скорость колебаний грунта на расстояниях от сваи 3; 5; 7; 9; 12; 15 и 20 м, определяемая по формуле (7) с учетом данных измерений при забивке пробных свай;

| - коэффициент, учитывающий уменьшение суммарного дина-' мического воздействия W при забивке свай в лидерные скважины.

Ориентировочные значения коэффициента f при соотношении мощадей лвдера и овал _U_ _{= 0},7 _{+ 0},5 соответственно равны для песков от 0,5 до 0,6, для глин от 0,4 до 0,5, При забивке свай без лидерных скважин ^ = I.

2.6.    Значения коэффициента определяют по результатам

забивки пробных свай:    £

r_ I A JT

где ^ и Л - амплитуды смещения грунта при забивке свай соответственно в лидерную скважину и в грунт без бурения скважины, измеренные через каждый метр погружения сваи длиной £ ; и - число ударов при забивке свай соответственно в лидерную скважину и в грунт без бурения скважины.

2.7.    Если значения W и W_w будут примерно равны, то следует ожидать, что здание или сооружение получит повреждения, подобные приведенным в соотвегствзлощем примере, 3 случае, когда ожидаемые повреждения будут признаны недопустимыми или W W_n , необходимо увеличить расстояние от зданий до ближайших свай или изменить расположение свай и произвести повторный расчет по разделу 2 настоящей инструкции.

- 10 -

З.Х. На расстоянии ^/1^<Ш сваи следует забивать при обя-зательном наблюдении за деформациями и осадками зданий и сооружений, а на расстоянии, равном допустимому, - с проведением наблюдений в случаях, если:

а)    вблизи фундаментов имеются котлованы, отметка дна которых ниже отметок подошвы обычных или низа ростверков свайных фундаментов;

б)    отсутствует боковая засыпка фундаментов на расстоянии от их края, равном полуторной глубине заложения;

в)    здания находятся в зоне влияния подземных выработок (метро, тоннели и т.д.) на деформации оснований зданий.

3.2.    Требования п.3.1а,б можно не соблюдать, если предусмотрены инженерные мероприятия (укрепление грунтов основания, шпунтовое ограждение и т.л.), предотвращающие возможную потерю несущей способности основания.

Примечание. Извлекать шпунт из ограждения разрешается только после устройства сзайннх ростверков и обратной засыпки котлована.

3.3.    При устройстве свайных фундаментов на расстоянии от

зданий Т    забивку    свай можно вести в любой последователь

ности.

В случае, когда *1 4 [ t J и основания здания сложены песчаными грунтами, забивку свай следует начинать с наиболее удаленных от здания рядов и яри развитии осадок здания уменьшать высоту падения ударной части молота. Если основания сложены глинистыми грунтами, то забивку свай необходимо начинать с ближнжх к зданиям.

3.4.    Для уменьшения влияния колебаний грунта на здание рекомендуется сваи забивать в лидерные скважины, количество которых определяется после уточнения значений коэффициента J уменьшения суммарного динамического воздействия по результатам забивки пробных свай согласно п.2.6.

3.5.    Для уменьшения колебаний зданий нецелесообразно устраивать между зданиями и погружаемыми сваями шпунтовые стенки, рвы, канавы и т.п.

- II -

3.6.    В случае забивки свай в соответствии с требованиями п.2,5 у зданий, отнесенных по состоянию к Ш группе (табл.5), необходимо предусмотреть усиление их конструкций.

3.7.    При выявлении повреждений конструкций от забивки свай следует выяснить опасность этих повреждений для нормальной эксплуатации здания или сооружения и в случае необходимости принять защитные меры (отколоть отставшую штукатурку, установить защитные ограждения, усилить конструкции и др.).

4. ОБСЛЕДОВАНИЕ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЯ И НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ИХ СОСТОЯНИЕМ ПРИ ЗАБИВКЕ СВАЙ

4.1.    На стадии проектирования свайных фундаментов обследованию подлежат здания и сооружения на расстоянии до 20 и от свайного поля. На больших расстояниях должны быть выявлены здания и сооружения с приборами, машинами и оборудованием, чувствительными к колебаниям.

4.2.    Обследование включает:

осмотр площадки строительства, зданий и сооружений;

сбор данных об инженерно-геологических условиях площадки, осадках и деформациях зданий и сооружений;

определение чувствительности оборудования к колебаниям;

установление вида зданий, характеристики конструкций, типа фундаментов.

На основании обследования следует составить технический пас порт на каждое здание и сооружение в соответствии с приложением 2.

4.3.    На основе результатов обследования определяют группу зданий или сооружений по состоянию конструкций в зависимости от имеющихся в них деформаций (см. табл.5), группу грунтов оснований зданий (табл.6), допустимую скорость колебаний [гг] грунта у зданий и сооружений (табл.7). Затем устанавливают допустимое расстояние от забиваемых свай до зданий и сооружений согласно требованиям раздела 2 настоящей инструкции.

4.4.    В случае забивки свай в соответствии с требованиями пп.2.5 и 3.1 должна быть составлена рабочая программа наблюдений за состоянием зданий и сооружений, а также программа измерений колебаний грунта согласно требованиям п.5.1 настоящей инструкции

- 12 -

Группа зда- j Вид зданий j нил и соору- {и сооружений \ жений по

I

СОСТОЯНИЮ j

конструкций \

деформации в конструкциях

I

Промышленные здания и сооружения

В железобетонных рамных конструкциях и несущих конструкциях бескаркасных зданий с армированными крупноблочными и кирпичными стенами, а также панельными стенам! на ленточных и отдельно стоящи фундаментах (включая свайные фундаменты из висячих свай) нет ведомых трещин и деформаций,

В бескаркасных неармированных кирпичных и крупноблочкнх стенах трещины до 0,5 мм.

Высокие сооружения (дымовые трубы, водонапорные башни и т.п.) не имеют наклона.

Фундаменты в хорошем состоянии

I

Жилые и общественные здания

В крупноблочных и кирпичных армированных стенах многоэтажных зданий, а также в несущих стенах крупнопанельных зданий при любам типе фундаментов отсутствуют видимые трещины и деформации, а в несущих неармированных крупноблочных и кирпичных стенах имеются трещины до 0,5 мм.

Фундаменты в хорошем состоянии

П

Промышленные здания и сооружения

В железобетонных рамных конструкциях бескаркасных зданий с армированными крупноблочными и кирпичными стенами, а также панельными стенами на ленточных и отдельно

- 13 -

Деформации в конструкциях

Группа зданий и сооружений по состоянию конструкций

Вид зданий |" и сооружений j »

i

стоящих фундаментах (включая свайные фундаменты из висячих свай) трещины до 0,5 мм.

В бескаркасных неармированных кирпичных и крупноблочных стенах трещины до 3 мм.

Высокие сооружения (дымовые трубы^ водонапорные башни и т.п.) имеют крен менее 0,004

П

Ш

Жилые и об- В крупноблочных и кирпичных ар-ществеяные троваюшх стенах многоэтажных бес-здания    каркасных    зданий, а также в несу

щих стенах крупнопанельных зданий при любом типе фундаментов трещины до I ш.

В несущих неармированных крупноблочных и кирпичных стенах трещины до 3 мм.

Фундаменты из бутового камня повреждены в результате разрушения раствора кладки

Промышленные В железобетонных рамных конст здания и рукциях и несущих конструкциях бес-сооружения каркасных зданий с армированными крупноблочными стенами, а также панельными стенами на ленточных и отдельно стоящих фундаментах (вклю чая свайные фундаменты из висячих свай) трещины более 0,5 мм; в бескаркасных неармированных кирпичных и крупноблочных стенах трещины бо-

Группа здании и сооружений по состоянию конструкций

Вид зданий и сооружений

Деформации в конструкциях

лее 3 мм.

Высокие сооружения (дымовые трубы, водонапорные башни и т.п.) имеют отклонения от вертикали, угрожающие потерей устойчивости^ края более 0,004

Жилые к об- В крупноблочных и кирпичных ар-шественные мированных стенах многоэтажных бес-здания    каркасных    зданий, а также в несу

щих стенах крупнопанельных зданий при любом тиле фундаментов трещины более I ш, перекосы строительных элементов, нарушающие условия эксплуатации здания.

В несущих неармированных крупнопанельных и кирпичных стенах трещины более 3 мм.

В фундаментах существенные повреждения в результате разрушения раствора и коррозии бетона ^•

• 15 -

---'    -Г---

Группа грунтов }    Пески    } Супеси

оснований здании |    ■,

я сооружений_i_ \_

1    Плотнче, кроме мелких    Твердые

и пылеватых водонасы-

Щ9ННЫХ

2    Средней плотности, кро- Пластинные ме пылеватых эодовасы-

аенных; плотные мелкие водонасызенные

3    Рыхлые;    плотные    и    сред-    Текучие

ней плотности пылеватые водонасыаенные; мелкие средней плотности водо-насыв»снныв

Наименование и конструктивные особенности сооружзчий

Рабочую программу необходимо согласовать с организацией, экспжуатирущей здания или сооружения и с организацией, выполняющей работы нулевого цикла.

4.5. Наблюдения за состоянием зданий, включая нивелирование, следует проводить до начала и в процессе производства свайных работ, а также в последующий период до стабилизации деформаций конструкций и осадок фундаментов. Циклы наблюдений устанавливают в соответствии с табл.8.

Таблица 8

Группа зданий jЦикл наблю-(Количество погсуженных свай (шт.) на и сооружений j дений (расстояниях от здания или сооружения по состоянию j    ;    (мУ

Примечания: I. Количество циклов может быть уменьшено, если после забивки двух-трех рядов свай, ближайших к зданию, осадка фундаментов составила 1-2 мм к в конструкциях не возникло дополнительных повреждений.

2. При появлении значительных деформаций здания и незатухающих осадок наблюдения должны проводиться не реже двух раз в смену.

4.6.    Для наблюдений за деформациями конструкций при забивке свай следует применять различные устройства (маяки, щелемеры и др.), размещая их в здании на расстоянии до 30 м от ближайших свай.

4.7.    Результаты каждого цикла наблюдений за деформациями здания необходимо записывать в журнал осмотра, указывая:

дату осмотра;

18 -

фамилии и должности лиц, производивших осмотр; схемы трещин и маяков;

сведения о состоянии трещин и маяков ьо время осмотра ■ замене разрушенных маяков новыми;

данные о новых трещинах и других повреждениях конструкций зданий, а также об установке маяков,

4.8.    Измерения осадок зданий * сооружений I класса капитальности должны производиться по первому, а П, Ш и 1У классов -по второму классу нивелирования.

4.9.    Осадочные марки следует устанавливать на расстоянии до 30 м от ближайших свай: на наружных продольных и поперечных стенах на расстоянии не более 6 м друг от друга; углах зданий наружных стенах в месте примыкания к ним внутренних стен; стенах с двух сторон осадочного шва и на колоннах.

В качестве реперов можно применять марки (не менее двух), установленные на здании при расстоянии не менее 30 м от них до ближайших забиваемых свай.

4.10.    Результаты нивелирования необходимо записывать в журнал, указывая:

дату и время нивелирования; план марок и реперов; полученные результаты измерения осадок; номера погруженных свай после предыдущего цикла наблюдений с указанием длины, сечения, глубины погружения, среднего количества ударов при погружении одной сваи;

метеорологические и другие условия нивелирования; характеристику свайного оборудования (тип и марку молота, массу и высоту подъема ударной части молота).

4.11.    Журналы осмотра и нивелирования с техническим паспортом обследуемого здания передают организации, проектирующей свайные фундаменты.

5. ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КОЛЕБАНИЯ ПРИ ЗАБИВКЕ СВАЙ

5.1.    Параметры колебаний необходимо измерять при забивке пробных свай в случае, если прогнозируемая скорость колебаний грунта у здания будет больше допустимой, определяемой согласно п.4.3 настоящей инстоукции.

5.2,    Колебания при забивке свай можно регистрировать вибро-

- 19 -

измерительной аппаратурой, предназначенной для измерения смещений с коэффициентом увеличения не менее 100 и частотным диапазоном от 2 до 30 Гц.

Для измерения амплитуд смещений и частоты колебаний могут быть использованы, например, комплекты датчиков К001 и осциллографы Н-700 z Н-004 с гальванометрами М002* .

5.3.    Колебания грунта должны быть измерены при забивке не менее двух пробных свай. Масса молота при забивке пробных свай не должна быть меньше, чем при производственной забивке.

5.4.    Б каждой точке необходимо записывать две составляющие смещений - вертикальную 2 и горизонтальную радиальных х .

При измерении параметров колебаний фундаментов или зданий и грунта возле них следует регистрировать, кроме вертикальной, горизонтальные составляющие смещений - одну вдоль ( ^ ), а другую поперек ( X ) здания.

5.5.    По записям смещений должны быть выбраны чэиболызяе раз-махи колебаний и определены частоты и амплитуды смещений. Скорость колебаний, соответствующая максимальному смещению,

гг * 2 7TAf _?    (7)

где А - амплитуда смещений (половина наибольшего размаха);

^    - частота колебаний ( £ - время между амплитудами, по

которым измерен наибольший размах).

5.6.    Коэффициент затухания колебаний грунта с расстоянием

S=-pj -0,056,    (8)

где 1^, и 1Г - скорости колебаний на расстояниях соответственно 3 и 20 м, определяемые по формуле (7).

5.7.    Для определения коэффициента передачи колебаний грунта зданию или фундаменту оборудования необходимо одновременно измерить амплитуды смещений при колебаниях здания или фундамента оборудования и грунта.

Коэффициент передачи колебаний

где А_г и Аф - амплитуды смещений соответственно грунта и отдельного фундамента оборудования или здания.

* Максимов Л. С., Шейнин Л. С. Измерение вибраций сооружений. Справочное пособие. Л., Стройиздат, 1974.

- 20 -