ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

РОСПВТОПОР

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ АНКЕРНЫХ СВАЙ И МИКРОСВАЙ В СОСТАВЕ МЕРОПРИЯТИЙ ИНЖЕНЕРНОЙ ЗАЩИТЫ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ДОРОЖНОЕ АГЕНТСТВО (РСК АВТОДОР)

МОСКВА 2015

ОДМ 218 2 066-2016

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН обществом с ограниченной ответственностью «НТЦ ГеоПроект» (ООО «НТЦ ГеоПроект»)

2    Руководитель работ - доктор техн. наук, профессор Маний С. И. Документ разработан канд. техн. наук, доцентом Деревенцом Ф. Н., канд. техн. наук Любарским Н. Н., инж. Лесным В. А., Тимошенко В. Ю.

3    ВНЕСЕН Управлением научно-технических исследований, информационного обеспечения и ценообразования. Управлением проектирования и строительства автомобильных дорог Федерального дорожного агентства

4    ИЗДАН на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 03.08.2016 г. № 1516-р

5    ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР

6    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

II

ОДМ 218.2.066-2016

4 Общие положен и si

4.1    В процессе расчета и конструирования сооружений с использованием микросвай (анкерных и опорных) следует руководствоваться указаниями соответствующих разделов норм, сводов правил, инструкций и иных действующих нормативных документов (см. раздел 6), а также требованиями настоящего методического документа.

4.2    Микросваи могут применяться как элементы вновь возводимых или для усиления существующих конструкций инженерной защиты автомобильных дорог, а также в качестве самостоятельных удерживающих и защитных сооружений.

Примечание - Под усилением существующей конструкции подразумевается снижение (или ограничение) действующих в конструкции усилий и деформаций, а также увеличение ее совокупной несущей способности и устойчивости.

4.3    Ввиду компактности конструкций и оборудования для устройства микросвай, их применение особенно рекомендуется при производстве работ в стесненных условиях плотной городской застройки, на горных и труднодоступных участках инженерной защиты автомобильных дорог.

4.4    Микросваи рекомендуется использовать для восприятия преимущественно осевых нагрузок (см. 6.7.2).

4.5    Устройство анкерных и опорных микросвай допускается во всех видах песчаных, глинистых и скальных грунтов, за исключением рыхлых песков (с плотностью сухого грунта менее 16,5 кН/м^; и коэффициентом пористости более 0,75), торфов, илов и глин текучей консистенции (с сопротивлением сдвигу менее 10 кПа), просадочных, набухающих, органоминеральных и органических грунтов.

Примечание - Для конкретных, в том числе неблагоприятных, гидрогеологических условий возможность и целесообразность применения анкерных микросвай определяется по результатам пробных испытаний.

4.6    В условиях слабых, сильно набухающих, а также трещиноватых скальных грунтов в основании, анкерные и опорные микросваи могут

применяться в комплексе с использованием искусственного закрепления таких грунтов (уплотнение, цементация, химическое закрепление и др.).

4.7 Процессы строительства и эксплуатация сооружений инженерной зашиты с применением микросвай должны сопровождаться выполнением геотехнического мониторинга в соответствии с рекомендациями раздела 10.

9

О ДМ 218 2.066-2016

5 Требования к* исходным данным для расчета и

проектирования

5.1    Исходные данные должны включать все необходимые сведения о состоянии склона или откоса для проектирования эффективной защиты автомобильной дороги от влияния на нее опасных инженерно-геологических процессов. Необходимые сведения для проектирования определяются по результатам выполнения комплекса инженерных изысканий (геодезических, геологических, гидрометеорологических, экологических).

5.2    Инженерные изыскания для расчета и проектирования микросвай, сооружаемых в качестве усиления существующих сооружений или основных мероприятий инженерной защиты должны проводиться в соответствии с положениями СП 24.13330, СП 47.13330 и [ 1 -*6].

5.3    Основной целью выполнения инженерных изысканий является определение фактической геологической ситуации на прилегающих к автомобильной дороге склонах и откосах с установлением необходимых параметров состояния грунтов (физические и механические свойства коэффициент устойчивости и т. д.).

5.4    Задачами инженерных изысканий является сбор необходимых параметров для проектирования, определение условий строительства и эксплуатации, обоснование принятых технических решений для обеспечения устойчивости прилегающих к автомобильной дороге склонов и откосов.

5.5    Границы производства инженерных изысканий определяются по материалам рекогносцировочных обследований и уточняются при последующих исследованиях. Также рекогносцировочные обследования рекомендуется выполнять для прилегающих к защищаемой автомобильной дороге участков.

5.6    Состав, методы и объем работ по инженерным изысканиям, определяется в соответствии с техническим заданием заказчика и зависит от уровня ответсвенности мероприятий инженерной защиты и сложности ю

ОДМ 218 2 066-2016

инженерно-геологических условий. Окончательный состав и объем работ определяется после подписания договора, сбора и обработки материалов изысканий и исследований прошлых лет. Так же состав и объем работ может корректироваться в случае выявления в процессе инженерных изысканий непредвиденных сложных или опасных природных и техногенных условий, которые могут оказать неблагоприятное влияние на строительство и эксплуатацию сооружений.

5.7    В районах развития склоновых процессов в рамках инженерных изысканий в соответствии СП 47.13330 производится анализ устойчивости склонов и откосов автомобильных дорог с целью выявления неустойчивых участков. Расчеты устойчивости рекомендуется выполнять согласно [7-^9] общепринятыми методами теории предельного равновесия с разбиением призмы оползания на отсеки (методы Моргенштерна - Прайса, Шахунянца, Бишопа и др.), а также методом конечных элементов с использованием метода снижения прочностных характеристик и упругопластической модели грунтов. Для участков с коэффициентом устойчивости меньше нормативного значения дается прогноз состояния откоса или склона в зависимости от изменения техногенных и природных условий, а также рассматриваются варианты мероприятий по усилению и стабилизации.

5.8    Инженерно-геодезические изыскания следует выполнять в соответствии с требованиями [5] для получения топографо-геодезических планов и поперечных профилей исследуемого участка, как правило, в масштабах от 1:500 до 1:2000.

5.9    Инженерно-геологические изыскания для проектирования микросвай должны выполняться в соответствии с положениями СП 47.13330, [1] в объеме работ для подземных сооружений с учетом возможного расположения части длины микросвай за пределами их возведения, под эксплуатируемыми сооружениями инженерной защиты автомобильной дороги.

П

О ДМ 218 2 066-2016

5.10    При инженерно-геологических изысканиях горные выработки рекомендуется располагать в границах проектируемого сооружения, а при одинаковых грунтовых условиях не далее 5 м от нее.

Глубина инженерно-геологических выработок должна быть не менее чем на 5 м ниже проектируемой глубины заложения нижних концов микросвай при их рядовом расположении и нагрузках на куст микросвай до 3 МН и на 10 м ниже - при микросвайных полях размером до 10^х 10 м и при нагрузках на куст более 3 МН. При микросвайных полях размером более 10^х 10 м глубина выработок должна превышать предполагаемое заглубление микросвай не менее чем на глубину сжимаемой толщи, но не менее половины ширины микросвайного поля, и не менее чем на 15 м.

При наличии на строительной площадке слоев грунтов со специфическими свойствами (просадочных, набухающих, слабых глинистых, органоминеральных и органических грунтов, рыхлых песков и техногенных грунтов) глубину выработок определяют с учетом необходимости их проходки на всю толщу слоя для установления глубины залегания подстилающих прочных грунтов и определения их характеристик.

5.11 При применении микросвай для    усиления оснований

реконструируемых сооружений инженерной защиты при инженерногеологических изысканиях дополнительно должны быть выполнены работы по обследованию оснований фундаментов    и инструментальные

геодезические наблюдения за перемещениями конструкций зданий и сооружений.

5.12    Обследование оснований фундаментов и состояния фундаментных конструкций производят путем проходки шурфов с отбором монолитов грунтов непосредственно из-под подошвы фундаментов и стенок шурфа. Ниже глубины шурфов инженерно-геологическое строение, гидрогеологические условия и свойства грунтов должны быть исследованы бурением и зондированием (статическим, динамическим), при этом буровые

ОДМ 218 2 066-2016

скважины и точки зондирования размещают по периметру здания или сооружения на расстоянии от них не более 5 м.

5.13    Обязательным условием при инженерно-геологических изысканиях для проектирования микросвай является выполнение статического и динамического зондирования грунтов.

5.14    Статическое и динамическое зондирование грунтов выполняется в целях:

-    выделения инженерно-геологических элементов (толщины слоев и линз, границ распространения грунтов различных видов и разновидностей);

-    оценки пространственной изменчивости состава, состояния и свойств грунтов;

-    определения глубины залегания кровли скальных, крупнообломочных и мерзлых грунтов;

-    количественной оценки характеристик физико-механических свойств грунтов (плотности, модуля деформации, угла внутреннего трения и сцепления грунтов и др.);

-    определения степени уплотнения и упрочнения грунтов во времени и пространстве;

-    оценки возможности забивки микросвай и определения глубины их погружения;

-    определения сопротивлений грунта под нижним концом и по боковой поверхности микросвай;

-    выбора мест расположения опытных площадок и глубины проведения полевых испытаний, а также мест отбора образцов грунтов для лабораторных испытаний;

-    контроля качества геотехнических работ.

5.15    При статическом зондировании выполняется непрерывное вдавливание зонда в грунт, а при динамическом зондировании - непрерывная забивка или вибропогружение.

13

ОДМ 218 2 066-2016

Содержание

1    Область применения..........................................................................................1

2    Нормативные ссылки.........................................................................................2

3    Термины и определения....................................................................................5

4    Общие положения..............................................................................................8

5    Требования к исходным данным для расчета и проектирования...............10

6    Конструктивно-технологические решения...................................................16

6.1    Условия применения микросваи...........................................................16

6.2    Классификация микросвай.....................................................................20

6.3    Технология устройства микросвай........................................................21

6.4    Армирование микросвай........................................................................26

6.5    Антикоррозийная защита микросвай....................................................33

6.6    Цементные растворы..............................................................................36

6.7    Конфигурации сооружений из мнкросвай...........................................38

7    Расчет конструкций микросвай......................................................................41

7.1    Общие положения...................................................................................41

7.2    Расчет усилий в микросваях от внешних воздействий.......................46

7.3    Расчет несущей способности микросвай..............................................48

8    Испытания микросвай.....................................................................................53

9    Организация строительно-монтажных работ................................................59

10    Геотехнический мониторинг.........................................................................67

Приложение А (рекомендуемое) Пример расчета микросвай......................78

Библиография....................................................................................................80

III

одм

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

Методические рекомендации по использованию анкерных свай и микросвай в составе мероприятий инженерной защиты автомобильных дорог

1 Область применения

1.1    Настоящий отраслевой дорожный методический документ «Методические рекомендации по использованию анкерных свай и микросвай в составе мероприятий инженерной защиты автомобильных дорог» (далее - методический документ) является документом рекомендательного характера.

1.2    Настоящий методический документ разработан в целях обеспечения нормативной базы рекомендациями по расчетам, проектированию и выполнению строительно-монтажных работ по устройству анкерных свай и микросвай для усиления существующих сооружений инженерной защиты и отдельно от них в качестве основных мероприятий по обеспечению устойчивости прилегающих склонов к автомобильной дороге.

Примечание - Под анкерными сваями и микросваями понимаются конструкции из микросваи, работающих на продольную выдергивающую (анкерные микросваи) и вдавливающую нагрузку (опорные микросван)

1.3    В настоящем методическом документе представлены основные требования к исходным данным для проектирования, приведены указания по выбору конструктивных решений, условиям применения, положения по проектированию и методике расчета микросвай.

1.4    Методический документ разработан для применения в области инженерных изысканий, проектирования и устройства микросвай для обеспечения надежной эксплуатации автомобильных дорог на участках развития опасных геологических процессов и явлений.

1

ОДМ 218 2 066-2016

2 Нормативные ссылки

В настоящем методическом документе использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 9.014-78    Единая    система    защиты    от    коррозии    и    старения.

Временная противокоррозионная защита изделий. Общие требования

ГОСТ 9.301-86    Единая    система    защиты    от    коррозии    и    старения.

Покрытия    металлические    и    неметаллические    неорганические.    Общие

требования

ГОСТ 9.303-84    Единая    система    защиты    от    коррозии    и    старения.

Покрытия    металлические    и    неметаллические    неорганические.    Общие

требования к выбору

ГОСТ 9.304-87    Единая    система    защиты    от    коррозии    и    старения.

Покрытия газотермические. Общие требования и методы контроля

ГОСТ 9.305-84    Единая    система    защиты    от    коррозии    и    старения.

Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Операции технологических процессов получений покрытий

ГОСТ 9.602-2005 Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии

ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки ГОСТ 3282-74 Проволока стальная низкоуглеродистая общего назначения. Технические условия

ГОСТ 5632-2014 Легированные нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки

ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ 6727-80 Проволока из низкоуглеродистой стали холоднотянутая для армирования железобетонных конструкций. Технические условия ГОСТ 8239-89 Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент

ОДМ 218 2 066-2016

ГОСТ 8240-97 Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент ГОСТ 8731-74 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические условия

ГОСТ 8734-75 Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные. Сортамент

ГОСТ 10178-85 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия

ГОСТ 10704-91 Трубы стальные элсктросварные прямошовные. Сортамент

ГОСТ 10884-94 Сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ 14098-2014 Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкции и размеры

ГОСТ 18599-2001 Трубы напорные из полиэтилена. Технические условия

ГОСТ 19912-2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динам и чес ки м зонд и ро ван ие м

ГОСТ 23278-2014 Грунты. Методы полевых испытаний проницаемости ГОСТ 23732-2011 Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия

ГОСТ 24246-96 Муфты втулочные. Параметры, конструкция и размеры ГОСТ 24846-2012 Грунты. Методы измерения деформаций зданий и сооружений

ГОСТ 26020-83 Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Сортамент

3

О ДМ 218 2.066-2016

ГОСТ 28302-89 Покрытия газотермические защитные из цинка и алюминия металлических конструкций. Общие требования к типовому технологическому процессу

ГОСТ 31384-2008 Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Общие технические требования

ГОСТ 31937-2011 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния

ГОСТ 31938-2012 Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Общие технические условия

СП 20.13330.2011 «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия»

СП 22.13330.2011 «СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений» СП 24.13330.2011 «СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты»

СП 28.13330.2012 «СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии»

СП 34.13330.2012 «СНиП 2.05.02-85* Автомобильные дороги»

СП 45.13330.2012 «СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты»

СП 47.13330.2012 «СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения»

Cl I 48.13330.2011 «СНи11 12-01-2004 Организация строительства»

СП 63.13330.2012 «СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения»

СП 70.13330.2012 «СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции»

СП 116.13330.2012 «СНиП 22-02-2003 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения»

4

ОДМ 218 2 066-2016

3 Термины и определения

В настоящем методическом документе применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    анкерная микросвая: Микросвая, работающая на выдергивающую нагрузку.

3.2    вингонабивная микросвая:    Самозабуриваемая микросвая,

устраиваемая бурением с одновременной подачей водоцементного раствора и применением буровой штанги в качестве центрального армирующего элемента. В качестве буровой штанги обычно используются составные трубчатые винтовые штанги (ТВШ) с муфтовым соединением и передовой буровой коронкой.

3.3    геотехнические расчеты: Расчеты в области механики грунтовых масс (в частности, на склонах), а также взаимодействия грунта с подземными частями зданий и сооружений.

3.4    инженерная зашита автомобильных дорог: Комплекс сооружений и мероприятий, направленных на предупреждение отрицательного воздействия опасных геологических и инженерно-геологических процессов на территорию, здания и сооружения, а также защиту от их последствий.

3.5    контрольные испытания:    Испытания,    проводимые    с целью

установления соответствия фактической несущей способности расчетной нагрузке.

3.6    коэффициент надежности по материалу (грунту): Коэффициент, учитывающий возможное неблагоприятное отклонение характеристик материала (грунта) от их нормативных значений.

3.7    коэффициент надежности по нагрузке:    Коэффициент,

учитывающий возможный разброс нагрузок и воздействий.

3.8    коэффициент устойчивости (запаса устойчивости): Числовая величина, отражающая степень устойчивости склона. Если коэффициент

5

ОДМ 218 2.066-2016

больше единицы, склон (откос) считается устойчивым. Величина коэффициента меньше единицы соответствует нарушению устойчивого состояния склона и наступлению оползневой стадии. Коэффициент приблизительно равный единице означает состояние предельного равновесия грунтовою массива, как правило, предшествующее оползневой стадии.

3.9    мпкросвая:    свая с диаметром меньше 300 мм, способная

воспринимать растягивающие и сжимающие нагрузки.

3.10    нормативный коэффициент устойчивости (требуемый, допустимый): Минимально допустимый коэффициент устойчивости склона (откоса) с учетом всех возможных погрешностей исходных данных и применяемых методов расчета устойчивости.

3.11    опасный геологический процесс: Изменение состояния приповерхностной части литосферы (геологической среды), обусловленное естественными или техногенными причинами, которое может привести к негативным последствиям для человека, объектов хозяйства и окружающей среды.

3.12    откос: Вертикальный или круто-наклонный участок поверхности земли, сформированный в результате рельефообразующих процессов или инженерно-хозяйственной деятельности человека.

3.13    опорная микросвая: Микросвая, работающая на вдавливающую нагрузку.

3.14    приемочные испытания:    Испытания,    проводимые    с    целью

проверки несущей способности каждой изготовленной микросваи.

3.15 пробные    испытания: Испытания, проводимые с целью

установления принципиальной пригодности выбранной конструкции микросваи, уточнения технологии ее устройства и расчетных нагрузок на нее.

3.16    склон: Наклонный участок поверхности земли, сформированный в результате действия рельефообразующих процессов или инженернохозяйственной деятельности человека.

6

3.17 устойчивость склона (откоса): Способность склона (откоса) сохранять свой профиль в течение длительного времени.

7