МИНМОНТАЖСПЕЦСТРОЙ СССР ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ, САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ И СПЕЦИАЛЬНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ ВНИИГС Киевский отдел

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И РАСЧЕТУ ПОДПОРНЫХ СТЕН ИЗ БУРОНАБИВНЫХ СВАИ

КИЕВ

МИНМОНТАЖСПЕЦСТРОЙ СССР ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ, САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ И СПЕЦИАЛЬНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ ВНИИГС Киевский отдел

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И РАСЧЕТУ ПОДПОРНЫХ СТЕН ИЗ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ

Одобрены Научно-техническим советом НИОС ВНИИГС Минмонтажспецстроя СССР Протокол Ха 1 от 24.02,84 г.

КИЕВ 1984

3.6* Для фиволинейяых в плане подпорных стен боковое давление грунта следует определять на плоокую поверхность* проходящую параллельно хорде дуги криволинейного участка.

3.7. При разнородных грунтах по высоте отрывки активное давление вычисляется для отдельных участков* имеющих одинаковые физико-механические характеристики грунтов*

3*8. Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах подпорных стен* должны определяться по главам СНиП: нагрузки и воздействия; основные положения проектирования строительных конструкций и оснований; проектирование овайных фундаментов*

4. РАСЧЕТ ПОДПОРНЫХ СТЕН ИЗ БУРОН4БИВЙЫЗС СВАЙ НА ГОИВОЯТЯЫШЕ И МОМЕНТНЫЕ НАГРУЗКИ

4Л* Расчет подпорных стен из буротбиэных свай выполняется как плоской системы. Нагрузки, действующие на стену и на поверхность грунта, приводятся к рассматриваемому ряду свай при многорядном их расположении или к одиночной овае при одно -рядном их расположении.

4.2. Расчет буронабивных свай при однорядном их расположении в подпорной стене на горизонтальные и моментные нагрузки производится в соответствии с требованиями глав СНиП по проектированию свайных фундаментов (рис.2) с учетом следующих дополнительных требований:

-    значение коэффициента пропорциональности К, кН/м⁴, принимается в зависимости от вида грунта, окружающего оваю ниже поверхности отрывки, по табл Л;

-    условная ширина оваи Вс, м, принимается не более расстояния между осями свай;

ю

Таблица I

Значение коэффициента пропорпдональности К, кй/м^

песчаных грунтов средней плотности
нрупннх 1 !		! средней , крупно с-i ти	I т 1 мелких ; i i t t	—1-f.......1-г ; пылева- j j i i тых f i ? i i i j	! г 1 ! ! . JL
			Глинистых	грунтов при показателе консистенции	C^Xj , равном
°~|	0,1	о щ ю	S 0,3 1	0,4 } 0,5 J 0,6 j 0,7 Г	О CO % о	1,0
, 9000 {	8000	{ 7000	T 6000 }	5000 } 4000 | 3000 f 2000 }	1500 f 1000 {	500

Примечания: I. Для плотных пеонов коэффициент К увеличивается на 30$.

2. Почвенный слой и насыпные грунты с остатками органических включений и строительного мусора

в расчетах не учитываются.

3.    Значение коэффициента К для рыхлых песков должно определяться на основе специальных исследований.

4.    Для песка гравелистого и гравийного грунта» глинистого грунта твердой консистенции значение коэффициента пропорциональности принимается по табл* I приложения к главе СНиП по проектированию свайных фундаментов или по данным натурных испытаний опытных свай (п.5).

-    расчет устойчивости основания, окружающего сваю, производится при значении произведения коэффициентов £ * ^ = 0.8

-    расчетные величины горизонтального перемещения головы

сваи, Л г, м, и угла ее поворота У , рад, следует определять по фохяадлам:    ^

4--у„ - к■-с-%^>Tsh^, <³ >

₍₄₎

rK0^_pU расчетные величины соответственно горизонтального перемещения сваи, м, и угла ее поворота, рад, в уровне поверхности отрывки;

Со - величина отрывки сваи, м;

распределенная нагрузка от давления грунта,кн/м;

Eg - начальный модуль упругости бетона ствола сваи при сжатии, кН/м^, принимаемый по табл, 18 главы СНиП по проектированию бетонных и железобетонных консарукций;

J - момент инерции поперечного сечения ствола сваи,м⁴.

4.3. При многорядном расположении свай в подпорной стене, головы которых объединены монолитным жестким железобетонным ростверком, нагрузки прикладываются к наружному ряду свай, расположенных со стороны массива грунта в пределах их свободной длины, и к подошве ростверка (рис,3).

Расчетная величина горизонтального перемещения свай в уровне подошвы ростверка, Аг * ^м» определяется по формуле:

а_г*/.2(а*-л*_г)'    (5)

где л_г и Л _г - перемещения свай I ряда в уровне подошвы ростверка (рис,4) соответственно от внешних нагрузок и реакции остальных радов свай, м,которые 13

ряо.4. Схемы шгрдпюх ш первый ряд свай.

а - от внешшх нагрузок; б - от реавщй остальных рядов овай.

м

определяются по формулам:

.е

/20£$J

_н.±.

где п —    ,

Q ~ расчетное значение поперечной силы, приложенной к ростверку, кН ;

П - количество радов свай ;

_и (j/- соответственно расчетные значения поперечной силы, кН, и распределенной нагрузки от давления грунта,кН/м;

£ о - длина участка сваи, равная расстоянию от подошвы ростверка до поверхности отрывки грунта, м;

t_/ - расстояние от уровня приложения силы Нр до поверхности отрывки грунта, м;

Нц - расчетное значение горизонтальной составляющей реакции рядов, кН, к которым не приложена внешняя нагрузка, на 1-ый ряд свай определяется по формулам (18) и (21) ;

р ^

расчетные моменты заделки свай 1-го ряда в pociv верке от внешних сил и реакции остальных радов свай, яЯ^#м? определяются из уравнений (12), (17) й?$ормуле (20);

соответственно горизонтальные перемещения, м, и

15

— Но ' $мН    • Smm    ,

//* АУ©

где Но и П₀ - расчетные значения соответственно поперечной силы,кН , и изгибающего момента, нН*м, в сечении 1~го ряда сваи в уровне отрывки грунта от внешних нагрузок, принимав-* мне равными

_г    <    ю    )

м!=Н-е.+НН,*(2?,+9гф+м£;    <    _п    )

*Ь_ИН>    (юответственно    горизонтальное    перемещение

сечения, м/вН, от силы /~/_Q =1; 1/кН,^от момента Мо^ = I; угол поворота сечения, 1/кН от силы Но = I* 1/кН*м от момен-та МоI; вычисляются по формулам (II), (12), (13) приложения к главе ОНнП по проектированию свайных фундаментов.

Примечание. В настоящих рекомендациях считаются положительными изгибающий момент, поперечная сила и горизонтальные смещения, если они направлены соответственно по часовой стрелке и вправо.

Расчетный момент заделка сваи в ростверк М^в3, кй*м, от внешних сил определяется из уравнения:

н-ef , H,-t, , (зя+ъм³ и! с ^

2£$Э г£%3

+М!-Ьмн=0 _А    02)

4.4. Горизонтальное перемещение , м, и угол поворота сечения сваи I-го ряда , рад, от реакции остальных рядов свай в плоскости действия нагрузки определяются по формулам:

гдеи соответственно горизонтальное перемещение, м, и угол поворота сечения сваи, рад, в уровне поверхности отрывки грунта от силы =1 кН; определяются по формулам:

- момент заделки сваи 1-го ряда в ростверк, кН«м, от силы = I K0S определяется из уравнения

/'    ,    Мъ    '    _t    j    С>    у л л, .q.

£§ уУ    &м+М$Ъмм~0    (    I?    )

Значение коэффициента f определяетоя по формуле:

4

(*⁺а-1 )^г

где П - колпчество рядов свай в подпорной стене;

Д_г - горизонтальное перемещение, м, сваи 1-го ряда в уровне подошвы ростверка от силы Н = I кН; определяется по Формуле:

^Агф⁺% <-*    2£_£<у    ,    ¹⁹ ’

4.5. Расчетное значение момента М₃, кН*м, заделки в ростверк сваи I-го ряда и поперечной силы Н* , кН, в уровне подошвы ростверка от реакции остальных рядов свай определяется по формулам:

Л

17

Н_л - /■ /;

4*6# Расчетное значение момента заделки Мд, кН*м, в ростверк сваи l-го ряда и поперечной силы, Н_# кН, от действия внешней нагрузки и реакции остальных рядов свай определяются по формулам    .

/

4*7, Расчетные значения момента заделки Hg¹¹, кН*м, в ростверк н поперечных сил fig , кЯ, в уровне подошвы ростверка для остальных рядов свай подпорной стены вычисляются по формулам:    _    £

MjL_

<»>

4*8# Расчетное давление , кН/м², на грунт по контакту с боковой поверхностью свай» действующее на глубине Z, ниже поверхности отрывки грунта, а также расчетный изгибающий момент Ъ\₂ , кН*м, поперечную силу , кН, в поперечном сечении свай многорядной подпорной стены определяются по глазе СНиП по проектированию свайных фундаментов в соответствии со схемой, приведенной на рис* 5, и с учетом дополнительных требований п.4,2 рекомендаций.

Примечание. Условная ширина Вс независимо от диаметра свай определяется с учетом многорядного расположения свай.

При шхматном расположении свай она определяется как для приведенного ряда, полученного проектированием свай на плоскость действия нагрузки (рис.6).

4*9. При многорядном расположении свай в подпорной стене после определения расчетного давления на грунт по контакту с

боковой поверхностью, расчетных величин изгибающих моментов.

И

»s

H.i

$

Рис. 5. Схема нагрузок для определения при многорядном расположений свай    u    GL#

а - свай 1-го ряда; б - свай остальных рядов.

Плоскость дейстбиъ яагрув*и

ф- -Ф- -ф- -ф ф--ф--ф- -ф-

-ф-

-ф-

-ф-

ПриВедениь/й рмд

Рис.6* Схема к определению условной ширины сваи, Вс, при шахматном ш расположении.

Ш 624,154

Даны рекомендации по проектированию и устройству подпорных отек из буронабивннх озай. Разработаны в развитие главк СНЯЛ по проектированию свайных фундаментов.

Предназначены для проектных и отроительно-монтажных организаций»

Разработали кандидат технических наук О .В.Карасев и инженер С,Ф. Бенда.

Отзывы направлять по адресу: 252680, г.Киев-148, ул.Семьи Сосниных, 7-а, Киевокий Отдел ВНИИГС.

действующих в различных сечениях свай, осуществляется перераспределение изгибающих моментов, возникающих вследствие неупругих деформаций железобетона свай, образования трещин и других факторов, вызывающих в статически неопределимых конструкциях подпорной стены необратимые изменения. Перераспределение усилий в элементах стены осуществляется в соответствии с рекомендациями Руководства по расчету статически неопределимых железобетонных конструкций, М., Стройиздат, 1975.

4.10.    Перераспределение расчетных изгибающих моментов, действующих в различных сечениях рамной конструкции подпорных стен из буронабивных свай, осуществляется с помощью суммирования эпюры изгибающих моментов, полученной при расчете п.п.4.3--4,8 и эпюр от лишних неизвестных xj статически определимой основной системы, умноженных на произвольные положительные

или отрицательные множители    (рис.7). Величина коэффициен

тов определяется методом последовательного приближения с таким расчетом, чтобы при суммировании получить уменьшенные изгибающие моменты в наиболее напряженных сечениях за счет увеличения их в менее напряженных.

Для этого используется апюра изгибающих моментов о условной заделкой рамы в грунте на уровне максимального изгибающего момента (рис.8)*

4.11.    Величины расчетных изгибающих моментов, полученных в различных сечениях конструкции подпорной стены после перераспределения усилий должны составлять не менее 70% от соответствующих первоначальных изгибающих моментов, а площадь печения продольной арматуры не должна уменьшаться более, чем на 30%.

20

I» ОНЦИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Требования Рекомендаций должны соблюдаться при проектировании и уотройотве отдельно стоящих подпорных стен из вертикальных буронабивных свай для промышленного, жилищно-граж-данокого и оельокого строительства.

Примечание, Наотоящие требования не распространяются на проектирование и устройство подпорных стен в набухающих и веч* номерзлых зтрунтах, на подрабатываемых и каротовых территориях.

1*2. При проектировании и уотройотве подпорных отен из буронабивных свай следует руководствоваться также соответствующими требованиями глав СНиП: по проектированию оснований зданий и сооружений; свайных фундаментов; сооружений промышленных предприятий; бетонных и -железобетонных конструкций; правилами производства и приемки работ по устройотву ооиований фундамент тов; бетонных, железобетонных монолитных конструкций.

1*3. Подпорные стены, предназначенные для эксплуатации в условиях агрессивной среды, следует проектировать с учетом дополнительных требований, предъявляемых главой СНйП по защи* те строительных конструкций от коррозии.

1.4.    Местоположение подпорной стены и ее конструкция устанавливаются в проекте на основании технико-экономического сравнения вариантов.

1.5.    Подпорные стены, сооружаемые в населенных пунктах, следует проектировать с учетом архитектурных особенностей этих пунктов.

2. КОНСТРУКТЙШШ ТРЕБОВАНИЯ

2.1.    Подпорные стены в зависимости от инженерно-геологи-

з

ческих условий и величины действующих шгрузок проектируются с однорядным или многорядяым расположением свай одного диамет*-ра и длины. В плане сваи располагают рядами или в шахматном порядке /рис.1/.

Диаметр ствола свай следует принимать so менее 0,4 м.

2.2.    Головы свай объединяются монолитным железобетонным ленточным ростверком* Сопряжение ростверка со сваями пряника?-ется жестким. Допускается при однорядном расположении свай в подпорной стене шарнирное сопряжение*

Свес ростверка принимается не менее 100 мм, а минимальная высота ростверка - 200 ш.

2.3.    При многорядном расположении свай в подпорной стене высота ростверка ftp , м, должна назначаться такой, чтобы обеспечивалось условие:

k_P > j ,    (I)

где GL - расстояние между осями крайних свай в плоскости действия нагрузки, м.

2.4. Расстояние в свету между сваями назначается в зависимости

а)    способа производства работ:

в грунтах, позволявших бурить скважины без крепления стенок или с применением извлекаемых обсадных труб - не менее 400 мм;

в грунтах, бурение скважин в которых производится под глинистым раствором юга под водой, - не менее 700 мм.

б)    условия непродавливания грунта между сваями:

А

Рио.I. Конструктивные схемы подпорных стен зга бурокабж»-ннх овей.

* - при одноряднвм расположено свай} С - при шогорядноы рао положении свай.

I - бурожабяввм свая; 2 - ростверк; 3 - облицовка наружной поверхности; 4 - лоток.

5

( 2 )

где о ** расстояние в свету между сваями в ряду, м ;

С_г - расчетное значение сцепления грунта ,кК/м^;

£_с - высота отрывки, м; d - диаметр сваи, щ

£* - значение активного давления грунта, кН/м*

При многорядном расположении свай в подпорной стене расстояние в свету между рядами свай, Хр , м, принимается не более 3d^x.

2.5. Сваи армируются на всю длину ствола пространственными каркасами, круглыми в плане* Каркас должен иметь достаточную жесткость, обеспечивающую его геометрическую неизменяемость при транспортировке и установке в скважину*

2*6* При однорядном расположении свай в подпорной стене допускается устанавливать рабочую продольную арматуру только в растянутой зоне или в растянутой и в сжатой зонах при соответствующем контроле за расположением продольной арматуры в поперечном сечении сваи в процессе производства работ.

2.7. При многорядном расположении овай в подпорной стене армирование производится каркасами с равномерным расположением продольной арматуры по периметру сечения сваи*

2*8. Расстояние между поперечной арматурой принимается: при диаметре ствола сваи d ^ 450 ш - не более d/2 и не более 200 мм;

при диаметре ствола сваи d > 450 мм - не более d/б и не более 500 мм*

х- Увеличение oip свыше 3d не улучшает работу подпорной стены из буронабивных свай на горизонтальную нагрузку*

н

2*9. Для продольной рабочей арматуры толщина защитного слоя должна составлять не менее 50 мм#

Минимальное расстояние в свету между стержнями продольной арматуры - 50 мм. Количество стержней продольной арматуры в поперечном сеченш принимается не менее Б шт. Расстояние между стержнями продольной арматуры должно быть не более 400 ш*

2# 10# Проектные марки бетона по морозостойкости и водо-непроницаемости для элементов подпорных стен» постоянно подвергающихся атмосферным воздействиям, следует принимать в

соответствии с требованиями главы СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций*

2.II* Наружная облицовка подпорной стены производится монолитным или сборным железобетоном, природным камнем, декоративными материалами и др, Зазор между конструкциями подпорной стены и облицовкой замывается цементным раствором марки 10-25*

2* 12» Облицовка подпорной стены, обращенная в сторону грунта, защищается гидроизоляцией. При отсутствии агрессивной среды допускается применение обмазочной гидроизоляции - горя*

чим битумом в два слоя.

2.13. За подпорной стеной следует предусматривать водоотводные лотки или продольный дренаж из камня, щебня шш гравия с продольным уклоном не менее 0,04. В основании дренажа следует устраивать подготовку из слоя жирной глины* В теле подпорной стены не реже, чем через 3 и по длине, пре дуема три-

ваются отверстия или трубки для выпуска вода из дренажа,

2.14,Подпорные стены у сооружений и террас, по которым возможно движение пешеходов, должны иметь ограждение высотой не менее I м.

3. ОНЦИЕ ПОЛОЖЕНИЯ FAC4ETA ПОДПОРНЫХ СТЕН ИЗ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ

3,1. Расчет подпорных стен из буронабивных овай и их оснований производится по двум группам предельных состояний:

а)    по первой группе:

по прочности ствола буронабивных свай и ростверков (п,3.2),

по несущей способности грунта оснований буронабивных свай (п.5);

по устойчивости ооновашй буронабивных свай, воспринимающих горизонтальные нагрузки (п.п. 3.4., 4.2 и 4.8)*

б)    по второй группе:

по перемещениям свай (горизонтальным и углам поворота головы свай Y) совместно с грунтом оснований от действия горизонтальных нагрузок и моментов (л *4);

по образованию и раскрытию трещин в элементах железобетонных конструкций подпорных стен (п.3.3).

3*2. Расчет по прочности ствола буронабивной сваи и ростверка производится согласно требованиям главы СНШ по проектированию бетонных и железобетонных конструкций.

Продольное армирование ствола буронабивных свай при действии горизонтальных сил и моментов осуществляется в соответствии с раочетом по прочности изгибаемых элементов круглого

8

сечения (п.6) с учетом распределения изгибающего момента по длине отвода сваи.

3.3. Расчет ствола буронабивной сваи и ростверка по образованию и раскрытию трещин выполняется в соответствии с требованиями главы СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкции.

При многорядной подпорной стене расчет проводится с учетом и без учета перераспределения изгибающих моментов в различных сечениях конструкций стены (п.п. 4.9 и 4.10).

Примечания: I. При расчете по прочности ствола сваи на действие поперечной силы, по образованию трещин круглое вече-ние допускается заменять равновеликим прямоугольником со сто-ронами:    ^=1,77-/С;    /?₀=1,77-£-    Д, где R -радиус

поперечного сечения ствола сваи, см.

2. При заложении ниже поверхности отрывки практически несжимаемых грунтов сваи рассчитываются на срез на максимальную силу, действующую в поперечном сечении сваи.

3-4. Подпорные стены с высотой подпора грунта более 8 м при нагрузках на поверхности земли свыше I Ша, а также распо-лснёшшх на косогорах или вблизи нрутопадащего слоя грунта, следует проверять на устойчивость, исходя из возможности образования круглоцилиндрической или другой, более неблагоприятной, поверхности скольжения.

3.5. Подпорные стены рассчитываются на активное давление грунта, определяемое с учетом нагрузок, расположенных на поверхности грунта в пределах призмы обрушения. Трение грунта на боковой поверхности сваи не учитывается.

g