3.23. Изгибающие моменты и продольные силы, действующие врадиальных сечениях полых оболочек (т.е. в сечениях их плоскостями, проходящимичерез оси оболочек) на глубине z от поверхности грунта, определяют по формулам:
(3.22)
гдеМ1, М2 и М3 - изгибающиемоменты в радиальных сечениях 1, 2, 3 (рис. 22)оболочки, соответственно, отнесенные к участку радиального сечения с высотой,равной единице; положительные значения моментов соответствуют растяжениювнутренних волокон оболочки;
N1, N2 и N3 - продольные силы в радиальныхсечениях 1, 2, 3 оболочки, соответственно, отнесенные к участкурадиального сечения с высотой, равной единице; положительные значенияпродольных сил соответствуют сжатию радиальных сечений;
j1, j2, j3, i1, i2 и i3 - безразмерные коэффициенты,определяемые по графику (рис. 23)в зависимости от безразмерного параметра
(3.23)
k0 -коэффициент, учитывающий пространственный характер работы оболочки, принимаемыйравным 0,75 для участков радиальных сечений, расположенных выше уровня, вкотором давление s0 равно нулю, и равным 1 дляостальных участков. При наличии в нижней части оболочки сплошного бетонногозаполнения значение коэффициента k0 принимают равным 0,75 для всехучастков радиальных сечений оболочки;
q - интенсивность давления оболочки на грунт, определяемая формулой:
q = sz·bp (3.24)
Rср и d- средний радиус поперечного сечения и толщина оболочки соответственно.
Рис. 22. Схема расположения радиальных сеченийполых оболочек, в которых действуют определяемые расчетом внутренние усилия
Рис. 23. Графики для определении безразмерныхкоэффициентов, используемых при расчете радиальных сечений полых оболочек
При выборе участковрадиальных сечении, на которых производится прочерка прочности итрещиностойкости оболочек, следует учитывать, что изгибающие моменты М1,М2 и М3 возрастают с увеличением q(и,следовательно, с увеличением sz) и убывают с увеличением z.
* Способоснован на использовании формул, предусматривающих бесконечно большую жесткостьстолбов.
3.24.Горизонтальные давления sz на грунт, действующие поконтакту с боковой поверхностью столбов на разных глубинах z(рис. 24),вычисляют по формуле:
(3.25)
где
(3.26)
dосн -диаметр основания столба;
z0 - глубина расположения оси поворота столбов, определяемая поформуле:
(3.27)
- расстояние отравнодействующей внешних горизонтальных нагрузок до подошвы фундамента;
b0 - отношение коэффициентовпостели, характеризующих сжимаемость на глубине h грунта, расположенного вышеподошвы фундамента, и грунта в его основании, определяемое по формуле:
(3.28)
Рис. 24. Эпюры давлений на грунтфундамента большой жесткости (
)
Значениекоэффициента постели С основания устанавливают в соответствии с п. 3.18.
Подлежащие проверкев соответствии с п. 3.11горизонтальные давления sh/3 и sh вычисляют по формуле (3.25) путем подстановки в неесоответственно 
и 
.
3.25.Наибольшее smах и наименьшее smin давления в основании столба определяют по формуле:
(3.29)
Продольную силу Nhв основаниистолба находят в соответствии с указаниями п. 3.22по формуле (3.20) или (3.21).
3.26.Горизонтальное смещение а' верха опоры определяют по формуле:
а' = w[z0k1 + (l0 +hоп)k2] + d0, (3.30)
где w - угол поворота, определяемыйформулой:
(3.31)
предусматривающейбесконечно большую жесткость столбов;
k1 - коэффициент, учитывающийвлияние деформации столбов на горизонтальное перемещение фундамента в уровнеповерхности грунта;
k2 - коэффициент, учитывающийвлияние деформации столбов на угол поворота сечения фундамента в уровнеповерхности грунта.
Значениякоэффициентов k1 и k2 принимаютпо табл. 8 взависимости от приведенной глубины 
заложения фундаментав грунте и от относительной высоты 
приложенияравнодействующей горизонтальных нагрузок (от подошвы фундамента).
При 
следует принимать k1= k2 = 1,0.
3.27.Изгибающие моменты в поперечных сечениях столба на разных глубинах zопределяют ноформуле:
(3.32)
3.28. В случае,когда момент 
создаетсявнецентренно приложенной вертикальной силой (случай, когда H1 = 0 и l = ¥),величины sz, smах и smin вычисляют по формулам:
(3.33)
(3.34)
(3.35)
(3.36)
Горизонтальноесмещение верха а' опоры в рассматриваемом случае определяют всоответствии с п. 3.26,с той лишь разницей, что в формулу(3.30) подставляют значение z0, вычисленное по формуле (3.35), и значение w, равное
(3.37)
Таблица 8
Значения коэффициентов k1 и k2
| 
| Коэффициенты | l/h |
| 1 | 2 | 3 | 5 | ¥ |
| 1,6 | k1 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
| k2 | 1,0 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 |
| 1,8 | k1 | 1,0 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 |
| k2 | 1,1 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,3 |
| 2,0 | k1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,2 |
| k2 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,4 | 1,4 |
| 2,2 | k1 | 1,1 | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 |
| k2 | 1,2 | 1,5 | 1,6 | 1,6 | 1,7 |
| 2,4 | k1 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,3 | 1,3 |
| k2 | 1,3 | 1,8 | 1,9 | 1,9 | 2,0 |
| 2,5 | k1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,4 | 1,4 |
| k2 | 1,4 | 1,9 | 2,1 | 2,2 | 2,3 |
3.29.Расчет внутренних усилии в радиальных сечениях полых оболочек производят в соответствиис п. 3.23.
*Способ несодержит формул, необходимых для построения эпюры горизонтальных давленийфундамента на грунт и поэтому не даст необходимых данных для расчета внутреннихусилий в радиальных сечениях полых оболочек.
3.30. Горизонтальноесмещение а' верха опоры определяют в соответствии с пп. 3.18-3.20по формулам (3.11) - (3.15).
3.31.Наибольшее smах и наименьшее smin давления в основании столбов определяют по формуле:
(3.38)
где x1- коэффициент, учитывающий влияние конечной жесткости столбов на распределениедавлений по их подошве и принимаемый равным:
(3.39)
Значения А и b0в формуле (3.38) определяютсяформулами (3.26) и (3.28).
3.32.Проверяют выполнение условия:
(3.40)
где h0 - глубина, принимаемая равной
(3.41)
- горизонтальное давление на глубине 
.
Горизонтальноедавление 
определяют поформуле:
(3.42)
где x2- коэффициент, который при 
принимают равным0,7, а в интервале 
вычисляют по формуле:
x2 = 1,5 - 0,2h. (3.43)
Выполнение условия (3.40) гарантирует удовлетворениеусловии п. 2.11,ограничивающего величины горизонтальных давлении на грунт.
3.33.Наибольшее значение изгибающего момента Мн в поперечномсечении на участке столба, расположенном в грунте, вычисляют по формуле:
(3.44)
где hмм - величина, принимаемая по табл.9 в зависимости от a и 
, а при 
также и от значениякоэффициента h, который учитывает влияниесопротивления грунта повороту подошвы столба на величину Мни определяется формулой:
(3.45)
Формула 3.45 основана на расчетной схеме, в которойраспределенное сопротивление грунта заменено условной заделкой, расположеннойна глубине hмм от поверхности грунта.
3.34.Расчетную ширину столбов принимают равной
(3.46)
Входящий в формулу (3.46) коэффициент kучитываетвзаимное влияние столбов, расположенных в одном ряду* (параллельном плоскостидействия нагрузки), на их работу в грунте. Смысл остальных величин пояснен в п.3.14.
* В дальнейшем имеются в виду ряды, расположенные вплоскости, параллельной плоскости действия нагрузки. Исключение составляютспециально оговоренные случаи.
Таблица 9
Значения глубин hмм
| a, м-1 | 
| 
| 
| 
|
| h=1,5·10-4 | h=1,5·10-3 | h=1,5·10-2 | h=1,5·10-4 | h=1,5·10-3 | h=1,5·10-2 |
| 0,100 | 7,3 | 6,9 | 6,5 | 6,8 | 7,8 | 5,3 | 6,3 | 9,0 |
| 0,125 | 5,9 | 5,7 | 5,4 | 5,6 | 6,4 | 4,4 | 5,1 | 7,2 |
| 0,150 | 5,0 | 4,6 | 4,3 | 4,4 | 5,0 | 3,5 | 3,8 | 5,4 |
| 0,175 | 4,3 | 4,0 | 3,7 | 3,8 | 4,2 | 3,0 | 3,2 | 4,5 |
| 0,200 | 3,7 | 3,5 | 3,2 | 3,3 | 3,5 | 2,6 | 2,7 | 3,7 |
| 0,225 | 3,3 | 3,1 | 2,9 | 2,9 | 3,2 | - | - | - |
| 0,250 | 3,0 | 2,8 | 2,6 | 2,6 | 2,8 | - | - | - |
| 0,275 | 2,7 | 2,5 | - | - | - | - | - | - |
| 0,300 | 2,5 | 2,3 | - | - | - | - | - | - |
| 0,325 | 2,3 | - | - | - | - | - | - | - |
| 0,350 | 2,1 | - | - | - | - | - | - | - |
| 0,400 | 1,8 | - | - | - | - | - | - | - |
Примечание. В таблице значения hмм выражены в м.
При расстоянии Lpв свету междустолбами, расположенными в одном ряду, равном или большем 0,6hр, принимают k= 1. Величинуhрв м определяют по формуле:
hр = 3(d + 1) (3.47)
Если определенное поформуле (3.47) значение hр превышает глубину hзаложениястолбов в грунте, следует принимать hр = h.
При Lp < 0,6hр значение коэффициента kнаходят поформуле:
(3.48)
где b - коэффициент, зависящий от числа прстолбов в ряду.
Значениякоэффициента b при различных значениях пр будут:
| пр............... | 1 | 2 | 3 | ³4 |
| b................ | 1 | 0,6 | 0,5 | 0,45 |
В тех случаях, когдав рядах разное количество столбов, значение k устанавливают для ряда снаибольшим их числом.
При расположениистолбов в шахматном порядке и при расстоянии между осями соседнихрядов,меньшем (d + 1) м, значение k устанавливают, как для ряда,полученного проектированием столбов фундамента на плоскость действия нагрузки(рис. 25).
3.35. В соответствиис пп. 3.15и 3.16по формулам (3.7) - (3.9) определяют коэффициент деформациии приведенную глубину 
заложениястолбов в грунте.
3.36. Дальнейшийрасчет производят способами, учитывающими или не учитывающими деформацию плитыростверка.
По формулам, неучитывающим деформацию плиты, рассчитывают фундаменты (на все виды нагрузок), укоторых плита ростверка с примыкающим к ней телом опоры образует сплошной дискс высотой hп (рис.26,а), удовлетворяющейусловию:
(3.49)
где lп - расстояние между осями крайнихстолбов в плоскости действия нагрузки.
Рис. 25. Схема для установления коэффициента k при шахматном порядкерасположения столбов
Рис.26. Схемы работы фундаментов:
а-общий случай действия на фундамент внешней нагрузки; б-случай действияна фундамент только горизонтальной нагрузки
Расчет фундаментовна действие одной горизонтальной нагрузки (рис. 26,б) может быть выполнен по формулам, неучитывающим деформацию плиты ростверка, при выполнении неравенства:
(3.50)
где Iр - момент инерции бетонногосечения плиты ростверка;
Iс -суммарный момент инерции бетонного сечения всех столбов, расположенных в одномряду, перпендикулярном плоскости действия нагрузки;
L - расстояние между осями столбов в плоскости действия нагрузки;
lм -расчетная длина столбов на изгиб, определяемая по формуле:
lм = l0 + hм, (3.51)
в которой hм- глубина расположения условного жесткого закрепления столба против егогоризонтальных смещении и поворотов.
При столбах, опертыхна нескальный грунт или скальную породу (без забуривания в последнюю), глубину hмнаходят по графику (рис. 27)в зависимости от коэффициента деформации a. При забуренных в скалу столбах hмпринимают равной глубине расположения поверхности скальной породы, но неболее величины, которая на графике (см. рис. 27) соответствует значению коэффициентаa.
Рис. 27. График зависимости hм = f(a)
3.37.Расчет фундаментов как с учетом, так и без учета деформации плиты ростверкавыполняют основным и приближенным способами. Основные способы применяют прилюбых относительных жесткостях столбов и грунтовых условиях (в том числе и длярасчета фундаментов со столбами, нижние концы которых забурены в скальнуюпороду). Приближенные способы, являющиеся более простыми, могут использоватьсядля расчета фундаментов со столбами, имеющими приведенную глубину 
и опертыми нанескальный грунт.
Приводимые нижеформулы основного и приближенною способов, не учитывающих деформацию плитыростверка, применимы для расчета фундаментов, имеющих хотя бы одну вертикальнуюплоскость симметрии, при условии, что нагрузки расположены либо в плоскостисимметрии, либо в плоскости, ей перпендикулярной и проходящей через центртяжести столбчатого основания. В более сложных случаях расчет может бытьвыполнен по формулам действующих технических указаний по проектированию свайныхростверков с использованием значений r1, r2,r3 и r4,определенных в соответствии с пп. 3.39-3.41.
Основной иприближенный способы, учитывающие деформации плиты ростверка, применимы длярасчета фундаментов, имеющих хотя бы одну плоскость симметрии, при условиидействия нагрузки в этой плоскости.
3.38.Собранную внешнюю нагрузку приводят к точке О, расположенной в центретяжести столбчатого основания в уровне подошвы плиты ростверка, и раскладываютна вертикальную силу Р, горизонтальную силу Нхимомент Мy (рис. 28).
Силы Р и Нхположительны, когда их направления совпадают с положительными-направлениями осей z и х соответственно.
Момент Муположителен, когда он действует в направлении движения часовой стрелки привзгляде на точку О с положительного конца оси у.
3.39.В соответствии с п. 3.18по формулам (3.10) или (3.11) определяют единичныеперемещения dнн, dмн = dнм и dмм (в уровне поверхности грунта)столбов со свободными верхними концами (см. рис. 21).
Рис. 28. Схема приведенной внешней нагрузкипри расчете фундаментов с жесткой плитой
Рис. 29. Схемы перемещений столба со свободнымверхним концом от единичных усилий, приложенных на уровне низа плиты ростверка
3.40.Вычисляют единичные перемещения d1, d2и d3 (в уровне низа плиты ростверка)столбов со свободными верхними концами (рис. 29)по формулам:
(3.52)
3.41.Реакции r1, r2,r3 и r4от единичных перемещений столбов (рис. 30)вычисляют по формулам:
(3.53)
(3.54)
Рис. 30. Схемы деформации столба,соответствующие реакциям r1, r2, r3 и r4
В формуле (3.53):
F и Fосн - соответственно площади столба и его основания;
С - коэффициент постели фундамента,устанавливаемый в соответствии с п. 3.18;
кn - коэффициент, учитывающийуменьшение осадок основании (при одних и тех же величинах давлении) суменьшением площади подошвы столбов.
Значениекоэффициента кnпринимаютравным:
(3.55)
но не более кn = 1.
В формулу (3.55) подставляют диаметр dосн основания столба, выраженный в м.
3.42. Горизонтальноеперемещение a низа плиты ростверка и угол bее поворота относительно оси у определяют по формулам:
(3.56)
(3.57)
(3.58)
где n- количествостолбов фундамента;
x - расстояние (с учетом знака) в плане от центра сечения столба дооси у, перпендикулярной плоскости действия нагрузки (см. рис. 28).
Знак Sозначает суммирование по всем столбам фундамента. Перемещения a и bположительны, когда их направления совпадают с положительными направлениями Нхи Му соответственно.
3.43. Горизонтальноесмещение a' верха опоры определяют поформуле:
a' = a + bhоп + dоп, (3.59)
где dоп -горизонтальное смещение верхаопоры за счет деформации ее надфундаментной части.
3.44.Продольную силу N, поперечную силу Н и изгибающий момент Мв,действующие в верхнем сечении столба (совпадающем с подошвой плиты ростверка), находят по формулам:
(3.60)
Сила N положительна,когда она вызывает сжатие столба. За положительные направления усилий N и Мв,передаваемых от плиты ростверка на головы столбов, принимают на правления,совпадающие с положительными направлениями перемещении a и bсоответственно.
3.45.Изгибающий момент 
и поперечнуюсилу Н1, действующие в сечении столба, расположенном вуровне поверхности грунта, находят по формулам:
(3.61)
3.46. Дальнейший расчет фундамента выполняют всоответствии с пп. 3.19,3.21-3.23 по формулам (3.14),(3.16) - (3.24).
3.47. Внешнюю нагрузку приводят к точке Ов соответствии с указаниями п. 3.38.
3.48. Перемещения плитыростверка и усилия, действующие в верхних сечениях столбов, определяют впредположении, что столбы в нижней части имеют два жестких закрепления: однопротив продольного смещения, расположенное на расстоянии lN, а другое против поперечных смещений и поворотов,расположенное на расстоянии lм от подошвы плитыростверка (рис. 31).
Расчетную длину столба lN насжатие определяют по формуле:
(3.62)
Входящие в формулу (3.62) величины пояснены в п. 3.41.
Расчетную длину столба lм на изгиб вычисляютпо формуле (3.51), приняв глубину hмрасположения (от поверхности грунта) соответствующего жесткого закрепленияв соответствии с графиком (см. рис. 27).
Рис. 31. Схема приближенного расчетафундаментов с жесткой плитой ростверка
3.49. Горизонтальноеперемещение a низа плиты ростверка и угол bее поворота, а также продольную силу N, изгибающий момент Мви поперечную силу Н, действующие в верхнем сечении каждогостолба, находят по формулам*:
(3.63)
где п -количество столбов фундамента;
-радиус инерции поперечного сечения столба;
Iр -величина, определяемая по формуле:
(3.64)
* Формулы (3.63) предложены инженеромЛенгипротрансмоста Д.А. Зеликовичем.
3.50. Горизонтальноеперемещение a' верха опоры определяют по формуле(3.59).
3.51.По формуле (3.61) находятизгибающий момент М и поперечную силу H1, действующие в сечении столба науровне поверхности грунта.
3.52.Дальнейший расчет фундаментов зависит от приведенной глубины заложения столбов.При 
его выполняют всоответствии с пп. 3.24,3.25и 3.27по формулам (3.25)-(3.29) и (3.32); при 
- в соответствии спп. 3.31-3.33по формулам (3.38) -(3.45).
3.53. Нагрузки нафундамент устанавливают в результате расчета надфундаментной части опоры.
3.54. В соответствиис п. 3.18по формулам (3.10) или (3.11) определяют единичныеперемещения dнн, dмн = dнм и dмм (в уровне поверхности грунта)столбов со свободными верхними концами (см. рис. 21).
3.55. Фундаментрассчитывают, как раму с ригелем (плитой ростверка) конечной жесткости и состойками (столбами), имеющими на уровне поверхности грунта упругую заделку,которая от единичной горизонтальной силы смещается по горизонтали на величину dнни поворачивается на угол dмн (рис. 32,а),от единичного момента смещается по горизонтали
Рис. 32. Схемы перемещении упругой заделкистолба, расположенном на уровне поверхности грунта:
а-от поперечной силы Н = 1; б-отмомента М = 1; в-от продольной силы N = 1
на величину dмн = dнми поворачивается на величину dмм (рис. 32,б)и от единичной вертикальной силы смещается по вертикали на величину dNN (рис. 32,в),определяемую формулой:
(3.65)
Входящие в формулу (3.65) величины пояснены в п. 3.41.
Расчет фундаментакак рамной системы рекомендуется производить методом сил, при этом деформациюригеля (плиты ростверка) учитывают лишь на участках между столбами в свету. Врезультате такого расчета определяют перемещения фундамента и внутренниеусилия, действующие в поперечных сечениях его надземной части, в том числе ипродольную силу N, действующую в верхнем сечении каждого из столбов, изгибающиймомент 
и поперечную силу H1, действующие в поперечномсечении каждого столба на уровне поверхности грунта.
3.56. Дальнейшийрасчет фундамента выполняют в соответствии с пп. 3.19, 3.21-3.23по формулам (3.14), (3.16) - (3.24).
3.57. Нагрузки нафундамент устанавливают в результате расчета надфундаментной части опоры.
3.58. Перемещенияфундамента и усилия, действующие в верхних сечениях столбов, определяют врезультате расчета рамы со стойками (столбами), которые в нижней части имеютдва жестких закрепления: одно против продольного смещения, расположенное нарасстоянии lN, а другое против поперечных смещений и поворотов, расположенноена расстоянии lм от оси ригеля (рис. 33).
Расчетную длинустолба lN на сжатие определяют по формуле:
(3.66)
где hп - высота поперечного сеченияригеля (плиты ростверка).
Рис. 33. Схема приближенного расчетафундаментов с гибкой плитой
Остальные величины,входящие в формулу (3.66),пояснены в п. 3.41.
Расчетную длинустолба lм на изгиб находят по формуле:
(3.67)
Глубину hм расположения соответствующегожесткого закрепления (от поверхности грунта) устанавливают по графику (см. рис.27) в зависимости отзначения коэффициента деформации a.
Расчет фундаментакак рамной системы рекомендуется производить методом сил, при этом деформациюригеля (плиты ростверка) учитывают лишь на участках между столбами в свету. Врезультате такого расчета определяют перемещения фундамента и внутренниеусилия, действующие в поперечных сечениях его надземной части, в том числе ипродольную силу N, действующую в верхнем сечении каждого из столбов, изгибающиймомент 
и поперечнуюсилу H1,действующие в поперечном сечении на уровне поверхности грунта.
3.59.Дальнейший расчет фундаментов выполняют в соответствии с п. 3.52.
3.60.В настоящей главе даются рекомендации по расчету симметричных, имеющих хотя быодну вертикальную плоскость симметрии фундаментов (ростверков) с жесткими плитами.
3.61.Расчетную ширину bр столба определяют по формуле (3.46). Коэффициент k, входящий в эту формулу, принимаютодинаковым для всех столбов фундамента и равным меньшей из соответствующихвеличин, подсчитанных для столбов, расположенных в каждой из вертикальныхплоскостей, параллельных плоскости действия нагрузок. Величину коэффициента kдля столбов,расположенных в каждой из плоскостей, устанавливают как для ряда вертикальныхстолбов (см. п. 3.34) с размером Lp, равным среднему расстоянию всвету между столбами на уровне поверхности грунта.
3.62. Коэффициентдеформации a и приведенную (безразмерную)глубину 
заложения столбов в грунте определяют в соответствии с пп. 3.15и 3.16по формулам (3.7) - (3.9). При определении значения 
не делают различия между наклонными и вертикальными столбамии в формуле (3.9) глубину hзаложения столбав грунте принимают равной глубине заложения фундамента.
3.63.Величины единичных перемещений столбов со свободными верхними концами в уровняхповерхности грунта (dнн, dмн = dнм и dмм) и низа плиты ростверка (d1, d2 и d3),а также значения реакций r1, r2,r3 и r4от единичных перемещений столбов находят в соответствии с пп. 3.18,3.40и 3.41по формулам (3.10) или (3.11) -(3.13) и формулам (3.52) - (3.55).
Во всех случаяхрасчета, за исключением случаев расчета фундаментов со столбами, забуренными вскальную породу, значения r1, r2,r3 и r4могут быть вычислены и по более простым формулам:
(3.68)
Формулы (3.68) основаны на предположении, чтокаждый столб в нижней части имеет два жестких закрепления (рис. 34).Расчетные длины на сжатие ln и изгиб lм определяют в соответствии с п. 3.48по формулам (3.62) и (3.51).
При определении перемещенийdi, и реакций ri не делают различия междунаклонными и вертикальными столбами и принимают величину hравной глубинезаложения фундамента в грунте, а величину l0 - расстоянию от подошвы плитыростверка до поверхности грунта.
3.64. Расчетростверков на нагрузки, действующие в плоскости их симметрии, выполняют поплоской схеме, получаемой проектированием ростверка на плоскость действиянагрузок. При более сложном действии нагрузок расчет может быть произведен поформулам действующих технических указаний по проектированию спайных ростверковмостовых опор с использованием значений r1, r2,r3 и r4,определенных в соответствии с п. 3.63настоящих «Технических указаний».
3.65. При расчетеростверка по плоской схеме принимают систему координат с горизонтальной осью х,вертикальной осью z и центром в произвольной точке О, расположенной вуровне подошвы плиты (рис. 35,а).В случае, когда плоская схема имеет вертикальную ось симметрии, точку О следуетпринимать расположенной на этой оси.
Рис. 34. Схемы деформации столба с условнымижесткими закреплениями, соответствующие реакциям r1, r2, r3 и r4
Рис. 35. Схемы, используемые при расчете фундаментов с наклоннымистолбами:
а-для определения перемещений ростверка и внутренних усилий в верхнихсечениях столбов; б-для определения внутренних усилий в сечениях столбов идавлений на грунт, возникающих на разных глубинах от поверхности грунта
Внешнюю нагрузкуприводят к точке О и раскладывают на вертикальную силу Р, горизонтальнуюсилу Нхи момент Му. Силы Р и Нхположительны, когда их направления совпадают с положительным направлениемосей z и х соответственно. Момент Муположителен,когда он действует в направлении, в котором надо повернуть на 90° ось к (вокругточки О), чтобы положительные направления осей х и zсовпали (см.рис. 35,а).
3.66.При плоской схеме с вертикальной осью симметрии горизонтальное смещение aниза плиты и угол b ее поворота относительно точки Оопределяют по формулам (3.56)и (3.57), а вертикальное смещение с*точки О плиты - по формуле:
(3.69)
*Определениесмещения с по формуле (3.69)или в результате решения системы уравнений (3.70) не устраняет необходимости расчета вертикальнойосадки основания фундамента в соответствии с п. 3.3.
При несимметричнойплоской схеме перемещения a, с и bопределяют в результате решения системы уравнений:
(3.70)
Величины, входящие вформулы (3.56) и (3.57), а также в уравнения (3.70), вычисляют по формулам:
(3.71)
(3.72)
где x - расстояние (с учетом знака) отточки О до пересечения оси столба с подошвой плиты ростверка;
j - угол между осью столба и вертикалью, который принимаютположительным, когда для совмещения оси столба с вертикалью ее надо повернутьна острый угол в направлении действия положительного момента Му (см.рис. 35,а);
r0 = r1 -r2 (3.73)
Перемещения a,с и bположительны, когда их направления совпадают с положительными направлениями Нх,Р и Мусоответственно.
3.67. Продольнуюсилу N, поперечнуюсилу Н и изгибающий момент Мв в верхнем сечениикаждого столба определяют по формулам:
(3.74)
Правило знаков для N, Н и Мв данов п. 3.44.
3.68.Дальнейший расчет выполняют в соответствии с пп. 3.45,3.19, 3.21-3.23по формулам (3.61), (3.14), (3.16) - (3.24),как для вертикальных столбов, погруженных в грунт на глубину h и загруженных на расстоянии l0 от поверхности грунта продольнойсилой N, поперечнойсилой Н и моментом Мв (см. рис. 35,б).
Как правило,дальнейший расчет может быть выполнен также по приближенным формулам:
а) при опираниистолбов на нескальный грунт или скальную породу (без забуривания в последнюю) ипри 
- по формулам (3.25)-(3.29) и (3.32) пп. 3.24,3.25и 3.27;
б) при опираниистолбов на нескальный грунт и при 
-по формулам (3.38)-(3.45) пп. 3.31-3.33.
Входящие в некоторыеиз перечисленных формул величины изгибающего момента 
и поперечнойсилы H1 всечении столба на уровне поверхности грунта вычисляют по формулам (3.61).
3.69.Горизонтальное смещение a' верха опоры определяют по формуле(3.59).
Требуется проверитьпрочность основания и надежность заделки в грунте фундамента опоры моста (рис.36,аи б)и горизонтальное смещение ее верха, а также определить величину наибольшегоизгибающего момента в поперечном сечении каждого из столбов фундаментной частиопоры.
Расчет следуетпроизвести при следующих данных.
На опоре установленыбалочные пролетные строения пролетом l = 66 м.
Расчетные значениявнешних нагрузок составляют: Р1 = 1400 т; Т1 =133 т; Т2 = 160 т и Т3 = 65 т. Нормативныезначения горизонтальных внешних нагрузок равны: Т1 = 115 т; Т2= 160 т и Т3 =54 т.
Горизонтальныенагрузки являются временными, так как они вызваны торможением подвижногосостава, давлением ветра и льда.
Столбы опорыпредставляют собой оболочки, заполненные бетоном. Наружный диаметр dоболочекфундаментной части опоры равен 3 м, толщина стенки - 12 см.Наружный диаметр оболочек надфундаментной части равен 2,4 м, толщинастенки - 12 см. Марка бетона оболочек - 400, а заполнения - 200.
Рис. 36, а. Расчетная схемафундамента опоры моста и эпюры Mz и sz при нагрузках,действующих вдоль оси моста
Рис. 36, б. Расчетная схемафундамента опоры моста и эпюры Mz и sz при нагрузках,действующих поперек оси моста
Столбы прорезаюттолщу мелкозернистого песка средней плотности с углом внутреннего трения jн= 33° и опираются на плотный мелкозернистый песок. Расчетное сопротивлениеоснования столбов R = 20 кг/см2; расчетное сопротивление силтрения грунта о боковую поверхность столбов t = 3 т/м2.
Расчет фундамента на нагрузки, действующие вдоль оси моста
Так как оси столбоврасположены в одной плоскости, перпендикулярной плоскости действия нагрузки,фундамент рассчитываем в соответствии с пп. 3.13-3.33.
Для упрощения весьрасчет, включая и определение горизонтального смещения а' верха опоры,производим на расчетные нагрузки. Горизонтальное смещение от нормативныхнагрузок получим умножением определенного расчетом значения а' наотношение нормативного и расчетного значений горизонтальной силы Т1,равное 
.
Определяем расчетнымвес Gопнадфундаментной части опоры:
При определении Gоп в соответствии с СН 200-62приняты объемный вес железобетона 2,5 т/м3 и коэффициентперегрузки 1,1.
Согласно п. 3.13вычисляем продольную силу N, действующую на голову столба диаметром 3 м, атакже изгибающий момент Мв и поперечную силу Н1,действующие в сечении столба на уровне поверхности грунта:
По формуле (3.6) находим расчетную ширину столба:
bр= 0,9(3 + 1) =3,6 м.
В соответствии с пп.153 и 228 СН 200-62 расчетные модули упругости бетона принимаем равными:
а) для оболочек: 0,8´3,5´106= 2,8´106 т/м2;
б) для заполнения:0,8´2,65´106= 2,12´106 т/м2.
Вычисляем жесткостьстолба на изгиб:
В соответствии с п. 3.6для мелкозернистого песка средней плотности принимаем коэффициентпропорциональности т = 500 т/м4.
По формуле (3.8) получаем:
Из табл. 4 следует, чтозначению К = 19,5 м-5 соответствует a =0,1812 м-1.
По формуле (3.9) определяем приведенную(безразмерную) глубину 
заложениястолба в грунте:
Согласно п. 3.17дальнейший расчет может быть выполнен основным способом, являющимсяуниверсальным, и приближенным способом, который охватывает расчет фундаментовсо столбами, имеющими приведенную глубину h > 2,5 и опертыми на нескальныйгрунт.
а) Основной способрасчета. Вычисляем величины, входящие в формулы (3.11) для определения единичных перемещенийdнн, dмн = dнм и dмм:
aEI = 0,1812´9,21´106= 1,669´106тм;
a2EI = 0,1812´1,669´106= 0,3024´106т;
a3EI = 0,1812´0,3024´106= 0,5479´105т/м.
Значение 
в соответствиис п. 3.18округляем и принимаем 
. Принимая в формулах (3.11) Kh = 0 (см. п.3.18)и используя табличные значения отношений 
(см табл. 6),имеем:
* Такое округлениевеличины 
означает, что приопределении перемещений фундамента, внутренних усилий в сечениях столбов идавлении на грунт глубина заложения фундамента принимается не 17,0 м, a 
(см. рис. 36, а), чтопрактически не может отразиться на результатах расчета.
По формулам (3.14) находим горизонтальное перемещениеу0и угол поворота j0 сечения столба, расположенного вуровне поверхности грунта:
уо= 1000´5,813´10-6+ 66,5´4,977´10-5= 9,123´10-3м;
j0 = 1000´1,089´10-6+ 66,5´5,813´10-6= 1,476´10-3.
Определяем жесткостьна изгиб EI столба диам. 2,4 м:
Горизонтальноесмещение d0 верха опоры вследствиедеформации ее тела и части фундамента, расположенной выше поверхности грунта,определяем как прогиб консольного стержня переменного сечения (рис. 37),выражаемый формулой:
где
Подставляя численныезначения величин в формулу для определения d0, получаем:
По формуле (3.15) определяем горизонтальноесмещение а' верха опоры:
a'= 9,123´10-3+ 1,476´10-3(7+ 8) + 9,8´10-3= 41,0´10-3м = 4,1 см.
Условие п. 55 СН200-62, ограничивающее горизонтальное смещение верха опоры, удовлетворяется.Действительно,
По формуле (3.16) получаем следующее выражениедля определения изгибающих моментов Мz, действующих в поперечныхсечениях столба на разных глубинах z от поверхности грунта:
Дальнейшиевычисления по определению величин Мzсведены в табл. 10. Порезультатам этих вычислений на рис. 36,апостроена эпюра изгибающих моментов в поперечных сечениях столба. Из эпюры следует,что Mmax @ 1150 тм.
Рис. 37. Расчётная схема для определениягоризонтального смещения верха опоры вследствие деформации ее тела и частифундамента, расположенной выше поверхности грунта
Следует отметить,что момент Мhв нижнем сечениистолба (в его основании) получился отрицательным из-за недостаточной точностивычислений*. При определении напряжении по подошве фундамента можно принять Мh = 0.
* Ошибка приопределении Мh объясняется тем,что его величина, выраженная однозначным числом, определяется какарифметическая разность пятизначных чисел. В последних при принятой точностивычислений достоверными являются первые четыре цифры, и поэтому ошибка приопределении Мh не может превышать 10 тм. Так как момент Мh = 10 тм вызывает в основаниифундамента не имеющие значения напряжения, равные всего лишь 
, расчет может не уточняться, и момент Мh может быть принят равным нулю.
Из формулы (3.18) получаем следующее выражениедля определения горизонтальных давлении szна грунт,возникающих по контакту с боковой поверхностью столбов на разных глубинах z от поверхности грунта:
Дальнейшиевычисления по определению величин sz сведены в табл. 11. По результатам этихвычислений на рис. 36,апостроена соответствующая эпюра, из которой следует, что наибольшеегоризонтальное давление на передней части боковой поверхности столбов 
т/м2 возникает на глубине z1 = 4,2 м.
Так как z1 = 4,2 м < h/3 = 20/3 = 6,7 м,в соответствии с п. 3.11проверке подлежит выполнение условия (3.5),являющегося условием надежности заделки фундамента в грунте.
Условие (3.5) выполняется. Действительно,подставляя в неравенство (3.5)значения коэффициентов h1 = h2 =1, расчетные значения угла внутреннего трения jр = 0,9´33°= 30° и сцепления ср = 0, а также величину объемного весагрунта с учетом гидростатического давления* g =1 т/м3,имеем:
*Гидростатическое давление учитывается в соответствии с п. 112 СН 200-62.
Таблица 10
Определение изгибающих моментов Мz
| z, м | 
| А3 | B3 | C3 | D3 | 2759А3 | 2463B3 | 1000С3 | 367D3 | Mz, тм
(7)-(8)+(9)+(10) |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| 2,77 | 0,5 | -0,021 | -0,005 | 0,999 | 0,500 | -58 | -12 | 999 | 184 | 1147 |
| 5,54 | 1,0 | -0,167 | -0,083 | 0,975 | 0,994 | -461 | -204 | 975 | 365 | 1083 |
| 8,31 | 1,5 | -0,559 | -0,420 | 0,811 | 1,437 | -1542 | -1034 | 811 | 527 | 830 |
| 11,08 | 2,0 | -1,295 | -1,314 | 0,207 | 1,646 | -3573 | -3236 | 207 | 604 | 474 |
| 14,37 | 2,6 | -2,621 | -3,600 | -1,877 | 0,917 | -7231 | -8867 | -1877 | 337 | 96 |
| 16,62 | 3,0 | -3,541 | -6,000 | -4,688 | -0,891 | -9770 | -14778 | -4688 | -327 | -7 |
Таблица 11
Определение горизонтальных давлении sz
| z, м | 
| А1 | B1 | C1 | D1 | 25,17А1 | 22,47B1 | 9,124C1 | 3,349D1 | (7)-(8)+(9)-(10) | sz, т/м2 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 2,77 | 0,5 | 1,000 | 0,500 | 0,125 | 0,021 | 25,17 | 11,24 | 1,14 | 0,07 | 15,14 | 7,6 |
| 5,54 | 1,0 | 0,992 | 0,997 | 0,449 | 0,167 | 24,97 | 22,40 | 4,55 | 0,56 | 7,68 | 7,7 |
| 8,31 | 1,5 | 0,937 | 1,468 | 1,115 | 0,560 | 23,58 | 32,99 | 10,17 | 1,88 | 2,64 | 4,0 |
| 11,08 | 2,0 | 0,735 | 1,823 | 1,924 | 1,308 | 18,50 | 40,96 | 17,55 | 4,38 | -0,53 | -1,1 |
| 14,37 | 2,6 | 0,033 | 1,755 | 2,907 | 2,724 | 0,83 | 39,43 | 26,52 | 9,12 | -2,96 | -7,7 |
| 16,62 | 3,0 | -0,928 | 1,037 | 3,224 | 3,858 | -23,36 | 23,30 | 29,42 | 12,92 | -4,32 | -11,7 |
Определяемрасчетный вес столба G с учетом гидростатического давления*, расчетную силу тренияТ грунта по наружной поверхности столба, а также площадь основания столба Focн:
Т = 3,14´3´17´3 = 480 т;
* Гидростатическоедавление учитывается в соответствии с п. 112 СН 200-62.
По формуле (3.20) вычисляем продольную силу Nhв основаниистолба, а затем по формуле (3.19)- величину давления в основании фундамента:
Nh= 860 + 314 – 480 = 694 т;
smax = smin= 694/7,05 = 99 m/м2= 9,9 кг/см2.
Прочность основанияфундамента обеспечена. Действительно, 9,9 кг/см2 < 20кг/см2.
б) Приближенныйспособ расчета. Приближенный способ отличается от основного определениемдавлений в основании фундамента, проверкой горизонтальных давлений фундаментана грунт, а также вычислением наибольшего момента Мmах в поперечных сечениях столбов.
В соответствии с пп.3.24и 3.31вычисляем величины, входящие в формулу (3.38)для определения давлений в основании фундамента. Приняв согласно п. 3.6для плотного мелкозернистого песка, расположенного в основании фундамента, 
, имеем:
x1= 3.5 - 3,1 = 0,4.
По формуле (3.38) получаем:
В соответствии с п. 3.32 по формулам (3.41)-(3.43)определяем глубину h0 и горизонтальное давление 
на грунт, возникающее на глубине 
:
x2= 1,5 - 0,2´3,1= 0,88;
Условие (3.40) выполняется. Действительно,
В соответствии с п. 3.33по табл. 9 устанавливаем, чтозначениям a = 0,1812 и 
соответствует hмм = 3,9 м и по формуле (3.44) определяем величину наибольшегомомента в сечении столба:
Мmax=Мн= 1000 + 66,5´3,9 = 1260 тм.
Результаты расчетаопоры приближенным способом достаточно близки к соответствующим результатам,полученным по основному способу.
Расчет фундамента на нагрузки, действующие поперек оси моста
Так как столбывертикальны и их оси расположены в двух плоскостях, перпендикулярных плоскостидействия нагрузки, фундамент рассчитываем и соответствии с пп. 3.34-3.59.
В связи с небольшойразницей в расчетных и нормативных значениях горизонтальной нагрузки, весьрасчет, включая и определение горизонтального смещения верха опоры, производим,на расчетные нагрузки.
В соответствии с п. 3.34 поформуле (3.47) определяем величинуhp:
hр = 3(3 + 1) = 12 м.
При двух столбах вряду коэффициент b = 0,6.
По формуле 3.48 находим значение коэффициента квзаимного влияния столбов:
Расчетную ширину bр столба определяем по формуле (3.46):
bр = 0,9(3 + 1)´0,75 = 2,7 м.
Формула (3.8)даст:
Из табл. 4 следует, чтозначению К = 14,65 м-5 соответствует a =0,1711 м-1.
По формуле (3.9) определяем приведенную(безразмерную) глубину 
заложениястолба в грунте:
Так как в плоскостидействия нагрузки надфундаментная часть опоры представляет собой жесткий диск,фундамент рассчитываем как ростверк с плитой бесконечно большой жесткости (безучета деформации плиты). В связи с тем, что фундамент оперт на нескальный грунти приведенная глубина заложения столбов 
, дальнейший его расчет может быть выполнен не толькоосновным способом, но и приближенным (см. п. 3.37).
а) Основной способрасчета. В соответствии с п. 3.38 определяем вертикальную силу Р,горизонтальную силу Нхи момент Му,действующие в сечении фундамента в уровне верха столбов d = 3 м:
Р = 1400 + 320 = 1720 т;
Нх= 160 + 65 = 225 т;
Му= 65´13 = 845 тм.
Вычисляем величины,входящие в формулы (3.11) дляопределения единичных перемещений dнн, dмн = dнм и dмм столбов:
aEI = 0,1711´9,21´106= 1,624´106тм;
a2EI = 0,1711´1,624´106= 2,779´103т;
a3EI = 0,1711´2,779´105= 4,755´104т/м.
Значение 
согласно п. 3.18округляем и принимаем 
. Полагая в формулах (3.11)Кh = 0 (см. п. 3.18)и используя табличные значения 
(см. табл. 6), имеем:
* Такое округлениевеличины 
означает, что приопределении перемещений фундамента, внутренних усилий в сечениях столбов идавлении на грунт глубина заложения фундамента принимается не 17,0 м, a 
(см. рис. 36,б),что практически не может отразиться на результатах расчета.
По формулам (3.52) вычисляем единичные перемещения d1, d2 и d3 столбов:
Находим величины,входящие в формулу (3.53) дляопределения значения реакции r1:
С = тоснh = 780´17 = 13200 т/м3;
Из формулы (3.53) следует:
Вычисляем значениезнаменателя в формулах (3.54) дляопределения реакций r2, r3и r4:
Из формул (3.54) следует:
По формулам (3.58) и (3.57) определяем величины, входящие в выражения (3.56) горизонтального смещения a и угла поворота bсечения фундамента на уровне верха столбов d = 3,0 м:
Из выражении (3.56) следует:
a= (5,669´106´225+ 2,858´105´845)´10,08´10-12= 1,529´10-2м;
b= (3,192´104´845+ 2,858´105´225)´10,08´10-12 = 0,9201´10-3.
По формуле (3.59), приняв dоп =0, определяем горизонтальное смещение верха опоры:
a'= 1,529´10-2+ 0,9201´10-3´8= 2,27´10-2м = 2,3 см.
По формуле (3.60) определяем продольную силу N, поперечную силу Н иизгибающий момент Мв, действующие в верхнем сечении болеезагруженного столба:
Н= 1,596´104´1,529´10-2- 1,429´105´0,9201´10-3 = 112,5 т;
Мв = - l,429´105´1,529´10-2+ l,811´106´0,9201´10-3= - 2182 + 1666= - 516 тм.
По формулам (3.61) определяем изгибающий момент 
и поперечнуюсилу Н1, действующие в сечении столба на уровнеповерхности грунта:
Н1 = 112,5 т.
По формулам (3.14) находим горизонтальное смещениеу0 и угол поворота j0 сечения столба на уровнеповерхности грунта:
у0 = 272´6,326´10-6+ 112,5´5,735´10-5= 8,173´10-8м;
j0 = 272´1,119´10-6+ 112,5´6,326´10-6= 1,016´10-3.
По формуле (3.16) получаем следующее выражениедля определения изгибающих моментов Mz, действующих в поперечныхсечениях столба на разных глубинах z от поверхности грунта:
Дальнейшиевычисления по определению величин Mzсведены в табл. 12. По результатам этихвычислений на рис. 36,бпостроена эпюра изгибающих моментов в поперечных сечениях столба. Из эпюрыследует, что наибольший изгибающий момент Мmax @ 680 тм.
По формуле (3.18) получаем следующее выражениедля определения горизонтальных давлений szна грунт,возникающих по контакту с боковой поверхностью столбов на разных глубинах 
от поверхностигрунта:
Дальнейшиевычисления по определению величин sz сведены в табл. 13. По результатам этихвычислений на рис. 36,бпостроена соответствующая эпюра, из которой следует, что наибольшеегоризонтальное давление 
возникает на глубине z1 = 5,0 м.
Так как z1 = 5,0 м < h/3 = 17/3 = 5,7 м,в соответствии с п. 3.11,проверке подлежит выполнение условия (3.5),являющегося условием надежности заделки фундамента в грунте.
Условие (3.5) выполняется. Действительно,
По формуле (3.20) вычисляем продольную силу Nhв основании столба, а затем по формуле (3.19)величину наибольшего давления в основании фундамента:
Nh= 1190 + 314 – 480 = 1024 т;
Прочность основания фундамента обеспечена.Действительно, smax = 15 кг/см2 < R = 20 кг/см2.
б) Приближенный способ расчета. Поформуле (3.62) определяемрасчетную длину столба на сжатие:
В соответствии с п. 3.48расчетную длину lм столба на изгиб вычисляем по формуле (3.51), предварительно установив награфике (см. рис. 27),что a = 0,1711 м-1соответствует глубина hм = 13,1 м:
lм = 74 + 13,1 = 20,1м.
Таблица 12
Определение изгибающих моментов Mz
| z, м | 
| А3 | B3 | C3 | D3 | 2270А3 | 1650B3 | 272С3 | 658D3 | Mz, тм
(7)-(8)+(9)+(10) |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| 2,92 | 0,5 | -0,021 | -0,005 | 0,999 | 0,500 | -48 | -8 | 272 | 329 | 561 |
| 5,84 | 1,0 | -0,167 | -0,083 | 0,975 | 0,994 | -379 | -137 | 265 | 654 | 677 |
| 8,76 | 1,5 | -0,559 | -0,420 | 0,811 | 1,437 | -1270 | -693 | 221 | 946 | 590 |
| 11,68 | 2,0 | -1,295 | -1,314 | 0,207 | 1,646 | -2940 | -2168 | 56 | 1083 | 367 |
| 15,20 | 2,6 | -2,621 | -3,600 | -1,877 | 0,917 | -5950 | -5940 | -511 | 603 | 82 |
| 17,52 | 3,0 | -3,541 | -6,000 | -4,688 | -0,891 | -8038 | -9900 | -1275 | -586 | 1 |
Таблица 13
Определение горизонтальных давлений sz
| z, м | 
| А1 | B1 | C1 | D1 | 25,17А1 | 22,47B1 | 9,124C1 | 3,349D1 | (7)-(8)+(9)-(10) | sz, т/м2 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 2,92 | 0,5 | 1,000 | 0,500 | 0,125 | 0,021 | 23,88 | 8,68 | 0,36 | 0,15 | 15,71 | 7,85 |
| 5,84 | 1,0 | 0,992 | 0,997 | 0,499 | 0,167 | 23,69 | 17,30 | 1,43 | 1,15 | 8,97 | 8,97 |
| 8,76 | 1,5 | 0,937 | 1,468 | 1,115 | 0,560 | 22,38 | 25,47 | 3,19 | 3,87 | 3,97 | 5,95 |
| 11,68 | 2,0 | 0,735 | 1,823 | 1,924 | 1,308 | 17,55 | 31,63 | 5,50 | 9,04 | 0,46 | 0,92 |
| 15,20 | 2,6 | 0,033 | 1,755 | 2,907 | 2,724 | 0,79 | 30,45 | 8,31 | 18.83 | -2,52 | -6,55 |
| 17,52 | 3,0 | -0,928 | 1,037 | 3,225 | 3,858 | -22,16 | 17,99 | 9,22 | 26,67 | -4,26 | -12,8 |
Определяемвеличины, входящие в формулы (3.63):
По формулам (3.63) определяем перемещения a и b, а также внутренние усилия N,Н и Мв в верхнем сечении более нагруженного столба:
По формуле (3.59), приняв dоп = 0, определяем горизонтальное смещение верха опоры:
a'= 1,87´10-2+ 1,05´10-3´8= 2,71´10-2м = 2,7 см.
В соответствии с п. 3.51по формулам (3.61)находим изгибающий момент Мв и поперечную силу Н1 в сечениистолба на уровне поверхности грунта:
Определяем величины, необходимые длявычисления по формуле (3.38) наибольшегодавления smax в основании фундамента (см.пп. 3.31 и 3.24):
x1= 3,5 - 2,9 = 0,6.
Из формулы (3.38) следует:
В соответствии с п. 3.32 по формулам (3.41), (3.43) и (3.42) определяем глубину h0,значение коэффициента x2 и горизонтальное давление 
на грунт, возникающеена глубине 
:
x2= 1,5 - 0,2´2,9 = 0,92;
Условие (3.40) удовлетворяется. Действительно,
В соответствии с п. 3.33по табл. 9 устанавливаем, чтозначениям a = 0,1711 м-1 и
соответствует hмм = 4,1 м, и по формуле (3.44) находим величину наибольшего момента впоперечном сечении столба, на части его длины, расположенной в грунте:
Мн = Мmах= 137,5 + 112,5´4,1= 600 тм.
Величиныгоризонтального смещения а' верха опоры, наибольшего давления smах в основании фундамента, наибольшего момента Мmах в поперечном сечении столба, атакже результаты проверки горизонтальных давлений фундамента на грунт,полученные приближенным способом, близки к соответствующим величинам,вычисленным основным способом.
Для опоры, схемакоторой изображена на рис. 38, требуется проверитьнесущую способность столбов на продольные усилия и надежность их заделки вгрунте, а также определить величину наибольшего изгибающего момента впоперечном сечении столбов и горизонтальное перемещение верха опоры.
Расчет следуетпроизвести при следующих данных.
Расчетные внешниенагрузки, приведенные к точке О, расположенной в уровне низа плитыростверка па пересечении двух плоскостей симметрии опоры, состоят извертикальной силы P = 5000 т, горизонтальной силы Hх=500 т и момента Му= 3000 т. Сила Нхи момент Мувызванывременными, нагрузками, и их нормативные значения практически совпадают срасчетными.
Столбы представляютсобой заполненные бетоном оболочки с наружным диаметром d = 1,6 м и с толщинойстенки d = 12 см. Марка бетонаоболочек - 400, а заполнения - 200.
Столбы прорезаюттолщу тугопластичной супеси с углом внутреннего трения jн =28° и сцеплением сн = 0,7 т/м2и опираютсяна плотный мелкозернистый песок. Расчетное сопротивление основания столбов исил трения грунта об их боковую поверхность, определенные с учетом коэффициентаусловии работы столбов т2 = 0,9 (см. табл. 1 приложения 21 кСП 200-62), соответственно равны R = 280 т/м2 и t= 3 т/м2.
Расчет фундамента
По формуле (3.47) определяем величину hр, необходимую для нахождениякоэффициента k взаимного влияния столбов:
hр= 3(1,6 + 1) = 7,8 м.
Наименьшеерасстояние (в свету на уровне поверхности грунта) между столбами,расположенными в одной вертикальной плоскости, параллельной плоскости действиянагрузок, составляет:
Рис. 38. Схема фундамента с наклоннымиоболочками
Так как Lp= 7,3 м> 0,6 hр = 0,6´7,8 = 4,7 м, принимаемk = 1 (см. п. 3.34).
По формуле (3.46) определяем расчетную ширинустолба:
bp=0,9(1,6 + 1) = 2,34 м.
В соответствии с пп.153 и 228 СН 200-62 расчетные модули упругости бетона принимаем равными:
а) для оболочек: 0,8´3,5´106= 2,8´106 т/м2;
б) для заполнения:0,8´2,65´106= 2,12´106 т/м2.
Вычисляем жесткостьстолба на изгиб:
В соответствии с п. 3.6для тугопластичной супеси средней плотности принимаем коэффициентпропорциональности т = 400 т/м4.
По формуле (3.8) получаем:
Из табл. 4 следует, чтозначению К = 119,0 м-5 соответствует коэффициентдеформации a = 0,260 м-1.
По формуле (3.9) определяем приведенную(безразмерную) глубину 
заполнениястолба в грунте:
Вычисляем величины,входящие в формулу (3.62), для определения расчетной длины In столба на сжатие:
а) из формулы (3.55) следует:
б) жесткость столбана сжатие равна:
в) в соответствии сп. 3.6для плотных мелкозернистых песков принимаем тосн = 1,3´600= 780 т/м4 и по формуле (3.13) получаем величину коэффициента постели основаниястолбов:
С = 780´20 = 15600 т/м3;
г) площадь основаниястолба:
Подставляяполученные величины в формулу (3.62), получаем:
По графику рис. 27 устанавливаем, чтозначению a = 0,260 соответствует глубинарасположения условной жесткой заделки столба hм = 8,6 м,и по формуле (3.51) находимрасчетную длину lм столба на изгиб:
lм = 16 + 8,6 = 24,6 м.
По формулам (3.68) определяем реакции от единичныхперемещений столбов:
В табл. 14для всех рядов столбов фундамента даны значения координаты х пересеченияосей столбов с подошвой плиты ростверка и угла jмежду осями столбов и вертикалью (см. п. 3.66).В данном случае имеются в виду ряды, состоящие из столбов, оси которыхпроектируются на плоскость действия нагрузки в одну линию (см. рис. 38). Втабл. 14 такжеприведены данные по количеству столбов в каждом таком ряду и значения sinjи cosj.
Таблица 14
Параметры, определяющие положение столбов в ростверке
| № рядов столбов | Количество столбов в ряду | х, м | j | sinj | cosj |
| 1 | 1 | -3,75 | -11°19' | -0,196 | 0,980 |
| 2 | 2 | -1,25 | -11°19' | -0,196 | 0,980 |
| 3 | 2 | -3,75 | 0 | 0 | 1 |
| 4 | 2 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 5 | 2 | 3,75 | 0 | 0 | 1 |
| 6 | 2 | 1,25 | 11°19' | 0,196 | 0,980 |
| 7 | 1 | 3,75 | 11°19' | 0,196 | 0,980 |
Всоответствии с п. 3.66для ростверков с симметричной плоской схемой горизонтальное смещение aплиты, угол b ее поворота относительно точки Ои вертикальное смещение с этой точки определяются выражениями (3.56) и (3.69). Величины, входящие в эти выражения, находим по формулам (3.73), (3.71) и (3.57):
r0= 0,558´105– 0,635´103= 0,552´105т/м;
raa= 0,552´105´6´0,1962+ 12´0,635´103 = 20,32´103т/м;
rbb= 0,552´105(2´3,752´0,9802+ 4´1,252´0,9802+ 4´3,752)+0,635´103(6´3,752+ 4´1,252)+2´
´0,783´104(2´3,75´0,196+ 4´1,25´0,196)+ 12´1,28´105= 65,6´105тм;
rсс= 0,552´105(6´0,9802+ 6) +12´0,635´103= 6,58´105т/м,
rab= 0,552´105(2´3,75´0,196´0,980+ 4´1,25´0,196´0,980)– 0,783´104(6´0,980+ 6) =
= 0,395´105т;
Из формул (3.56) и (3.69)следует:
Горизонтальное смешение верха опоры находим поформуле (3.59), пренебрегаядеформацией тела опоры, представляющей массивную конструкцию, т. е. приняв dоп = 0:
а' = 2,40´10-2 + 3,12´10-4´15= 2,87´10-2м = 2,9 см.
Продольную силу N,поперечную силу Н и изгибающиймомент Мв в верхнем сечении каждого из столбовопределяем по формулам (3.74). Всевычисления сводим в табл. 15.
Результаты вычислений контролируем, проверяявыполнение условии равновесия плиты ростверка:
Р = S(N cosj - Нsinj);
Нх = S(N sinj - Н cosj);
Му= S(N cosj - Н sin j)х+SМв.
Первое из этих равенств выражает условие Sz = 0, второе - Sх = 0 и третье - SМ0 = 0.
Определяем правыечасти равенств:
S(N cosj - Н sinj) SN cosj - SН sinj =
= (89 + 2´132 + 2´700 +742)0,980 + 2(359+424+490) -
- (-13,3 - 2´13,4+ 2´11,5 +11,4)0,196 = 4987 т;
S(N sinj - Н cosj) = SN sinj - SН cosj =
= (-89 - 2´132 + 2´700 +742)0,196 + (13,3 + 2´13,4 +
+ 2´1,5 + 11,4)0,980 + 6´12,8 = 501т;
S(N cosj - Н sin j)х+SМв = - (89´0,980 + 13,3´0,196)3,75 - 2(132´0,980 + 13,4´0,196) ´1,25-
-2´359´3,75 + 2´490´3,75 + 2 (700´0,980 - 11,5´0,196)´1,25 + (742´0,980 - 11,4´0,196) ´
´3,75- 154 - 2(155 + 3´148+ 132) - 131 = 2996 тм.
Таблица 15
Определение продольных сил N, поперечных сил Н и изгибающих моментов Мвв верхних сечениях столбов
| № рядов столбов | х, м | sinj | cosj | a·sinj, м | хb, м | с+ хb, м | (с+хb)cosj, м | (5)+(8), м |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 1 | -3,75 | -0,196 | 0,980 | -4,70´10-3 | -1,170´10-3 | 6,43´10-3 | 6,30´10-3 | 1,60´10-3 |
| 2 | -1,25 | -0,196 | 0,980 | -4,70´10-3 | -0,390´10-3 | 7,21´10-3 | 7,07´10-3 | 2,37´10-3 |
| 3 | -3,75 | 0 | 1 | 0 | - 1,170´10-3 | 6,43´10-3 | 6,43´10-3 | 6,43´10-3 |
| 4 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 7,60´10-3 | 7,60´10-3 | 7,60´10-3 |
| 5 | 3,75 | 0 | 1 | 0 | 1,170´10-3 | 8,77´10-3 | 8,77´10-3 | 8,77´10-3 |
| 6 | 1,25 | 0,196 | 0,980 | 4,70´10-3 | 0,390´10-3 | 7,99´10-3 | 7,83´10-3 | 12,53´10-3 |
| 7 | 3,75 | 0,196 | 0,980 | 4,70´10-3 | 1,170´10-3 | 8,77´10-3 | 8,60´10-3 | 13,30´10-3 |
продолжение
| № рядов столбов | N=r1[(5)+(8)], т | a·cosj, м | (с+хb)sinj, м | (11)-(12), м | r2[(11)+(12)], т | -r3[(11)-(12)], тм | H=(14)-r3b, m | Мв=(15)+r4b, тм |
| 1 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
| 1 | 89 | 23,5´10-3 | -1,26´10-3 | 24,8´10-3 | 15,75 | -194 | 13,3 | -154 |
| 2 | 132 | 23,5´10-3 | -1,43´10-3 | 24,9´10-3 | 15,80 | -195 | 13,4 | -155 |
| 3 | 359 | 24,0´10-3 | 0 | 24,0´10-3 | 15,25 | -188 | 12,8 | -148 |
| 4 | 424 | 24,0´10-3 | 0 | 24,0´10-3 | 15,25 | -188 | 12,8 | -148 |
| 5 | 490 | 24,0´10-3 | 0 | 24,0´10-3 | 15,25 | -188 | 12,8 | -148 |
| 6 | 700 | 23,5´10-3 | 1,57´10-3 | 21,9´10-3 | 13,90 | -171,5 | 11,5 | -132 |
| 7 | 742 | 23,5´10-3 | 1,72´10-3 | 21,8´10-3 | 13,85 | -170,5 | 11,4 | -131 |
a =240´10-3 м; b= 0,312´10-3 рад; с= 7,6´10-3 м; r1 =55,8´103т/м; r2 =0,635´103т/м; r3 =7,83´102т/м; r4 =128,0´103т/м;-r3b = 2,44 т; r4b = 40,0 тм.
Равенства,выражающие условия равновесия плиты ростверка, с точностью, обеспечиваемойлогарифмической линейкой (с помощью которой производится настоящий расчет),удовлетворяются. Действительно,
Р = 5000 т @ 4987 т;
Нх = 500 т @ 501 т;
Му = 3000 тм @ 2996 тм.
В соответствии с п. 3.68дальнейший расчет выполняем, как для вертикальных столбов, погруженных в грунтна глубину h и загруженных на расстоянии l0 от поверхности грунта силами Nи H и моментом Мв. Так как столбы оперты на нескальный грунт и их приведеннаяглубина заложения в грунте 
, этот расчет, заключающийся в определении давлений smах в основании наиболеенагруженного столба, проверке горизонтальных давлений столбов на грунт, а такжев выявлении наибольшего изгибающего момента Мн, действующегона расположенном в грунте участке одного из столбов, может быть выполнен поформулам (3.38) - (3.45).
Определяем входящиев формулу (3.38) расчетный вес столба G (с учетом гидростатическогодавления) и расчетную силу трения Т грунта по наружной поверхностистолба:
G =2,01´36´(1,1´2,5 – 1,0) = 127 т;
Т= 3,14´1,6´20´3,0= 300 т.
Так как 
, в соответствии с пояснением к формуле (3.38) принимаем x1 =0. Это означает, что в основании каждого из столбов имеет место равномерноераспределение давлений (smах = smin = s).Величину давлений в основании столба с наибольшим продольным усилием определяемпо формуле (3.38):
Несущая способностьстолбов на продольное усилие обеспечивается. Действительно, s = R = 280 т/м2.
Из табл. 15следует, что соотношения между величинами Н и Мв для всех столбов одинаковы. Этоозначает, что в наихудшем положении по условиям заделки в грунте и работы наизгиб должны быть столбы ряда № 2, в верхнем сечении каждого из которыхдействуют наибольшие Н и Мв.
Для столбов ряда № 2по формулам (3.61), (3.41) и (3.42) вычисляем величины, необходимые для проверкивыполнения неравенства (3.40),являющегося условием надежности заделки столбов в грунте:
Н1 =13,4 т;
При определениигоризонтального давления 
коэффициент x2 принятравным 0,7 на основе пояснении к формуле (3.42) и в связи со значением 
.
Условие надежностизаделки столбов в грунте обеспечивается. Действительно, подставляя внеравенство (3.40) значениякоэффициентов h1 = h2 =1, расчетные значения угла внутреннего трения грунта jр = 0,9´28 = 25° и сцепления ср= 0,5´0,7 = 0,35 т/м2,а также величину объемного веса грунта с учетом гидростатического давления g = 1т/м3 (см. указания п. 3.11),имеем:
Наибольшее значениеизгибающего момента Мн в поперечном сечении на участке столба, расположенном в грунте,вычисляем по формуле (3.44),предварительно по табл. 9установив, что значениям a = 0,260 и 
соответствует глубинаhмм= 2,9 м:
Мн = 59 + 13,5´2,9 = 98 тм <| Мв| = 155 тм.
Следовательно,наибольший по абсолютному значению момент действует в верхнем сечении столба (вместе заделки его в плиту ростверка) и равен 155 тм.
Глава IV
РАСЧЕТ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ОСНОВАНИИ
4.1. Указаниянастоящей главы распространяются на расчеты несущей способности песчаных,гравелисто-песчаных и скальных оснований оболочек диаметром 1 м и более.Глинистые основания следует рассчитывать согласно указаниям СН 200-62.
4.2. Расчет несущейспособности по грунту оболочек диаметром 0,4-0,8 м, погруженных вразличные грунты молотами или вибропогружателями, следует производить согласноуказаниям СН 200-62, приложение 21.
4.3. Расчетнуюнесущую способность по грунту оболочек с уширением в основании надлежитопределять в соответствии с указаниями СН 200-62.
4.4. Оценка несущейспособности оболочек, забитых в грунт молотами, может производиться пофактическому отказу с использованием формул, приведенных в главе СНиП II-Б.5-62.
Несущая способностьоболочек, погруженных в грунт вибропогружателями, может быть оценена расчетом,выполненным в соответствии с указаниями приложения 2.
4.5. Несущуюспособность по грунту оболочек диаметром 0,4-1,6 м следует уточнять порезультатам испытаний динамической и, в отдельных случаях, статическойнагрузкой.
Статическиеиспытания оболочек диаметром 1 и 1,6 м должны производиться при наличииобоснованных сомнений в несущей способности грунтов или же в случаяхнеобходимости передать на оболочки нагрузки, которые превышают значения,получаемые расчетом по действующим нормам.
Несущую способностьоснований оболочек диаметром 2 м и более следует уточнять по результатамштамповых или пенетрационных испытаний.
Необходимость иколичество испытаний устанавливаются проектной организацией.
4.6. Настоящиеуказания распространяются на расчеты несущей способности песчаных и гравийных(гравийных с песчаным заполнением пустот) оснований фундаментов глубокогозаложения из сборных железобетонных оболочек (столбов) диаметром 1 м иболее, погружаемых в грунт с открытым нижним концом.
4.7. Расчетнуюнесущую способность основания одиночной оболочки (столба), воспринимающейосевую сжимающую нагрузку, определяют по формуле:
P0 = UShifi + FR,
где U - периметр поперечного сечения оболочки (столба);
hi - толщина отдельных слоев грунтав которые заглублена оболочка (заглубление оболочки учитывается от поверхностигрунта или уровня максимального размыва);
fi - расчетное сопротивление силтрения слоев грунта;
F - площадь подошвы оболочки;
R - расчетное сопротивление песчаного основания под подошвойфундамента.
4.8. Расчетноесопротивление основания под оболочкой находят по формулам:
а) для оболочки,расположенной в толще однородного грунта
б) для оболочки,расположенной в разнородных несвязных грунтах при условии заглубления низаоболочки в слой грунта основания на величину не менее диаметра и не менее 2 м
в) для оболочки снесущей диафрагмой (стаканный фундамент), погруженной без выемки грунта из ееполости
где 
, 
и
- безразмерные коэффициенты,принимаемые по графикам (рис. 39и 40)в зависимости от расчетного угла внутреннего трения грунта jв рабочей зоне основания и относительного заглубления фундамента 
;
g- расчетныйобъемный вес грунта на уровне подошвы оболочки, равный нормативному(фактическому) объемному весу (в водонасыщенных грунтах с учетомгидростатического взвешивания), умноженному на коэффициент однородности 0,8*;
g1 - приведенный объемный весгрунта, расположенного выше подошвы оболочки, равный нормативному объемномувесу грунта, умноженному на коэффициент однородности 0,85* ;
* Для случаев учета гидростатического взвешиваниякоэффициент однородности принимается равным 1.
d - внешний диаметр оболочки;
h - глубина от подошвы оболочки до поверхности грунта илиуровня максимального размыва;
a - коэффициент, учитывающий свойства разнородных грунтов,расположенных выше подошвы оболочки. Определяется по графику (рис. 41)соответственно средневзвешенному значению j для грунтов,пройденных оболочкой;
- коэффициент условии работы, принимаемый по графику (рис. 42);
aс - коэффициент,учитывающий влияние способа погружения (равен 1 при забивке молотами и 1,5 призаглублении оболочек вибропогружателями);
bс - коэффициент,учитывающий увеличение несущей способности основания вследствие уплотнениягрунта в процессе заглубления оболочки; равен отношению (
) объема грунта по внешнему контуру оболочки к внутреннемуобъему оболочки ниже диафрагмы (определяется в зависимости от геометрическихразмеров оболочки и ее заглубления в грунт, но не должен быть более 2,5),умноженному на поправочный коэффициент 
(табл. 16),учитывающий начальную пористость грунта до погружения оболочки.
Рис. 39. График изменения коэффициента 
взависимости от относительного заглубления оболочки в грунт 
при различныхзначениях расчетного угла внутреннего трения грунта j
Рис. 40. График изменения коэффициентов 
и 
в зависимостиот расчетного угла внутреннего трения грунта j
Таблица 16
Зависимость коэффициента 
от пористости грунта
| Коэффициент пористости грунта e | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 |
| Коэффициент  | 1,28 | 1,18 | 1,10 | 1,04 | 1,0 |
4.9. Расчетную величину углавнутреннего трения j грунта назначают на 2° меньше средней нормативной величиныдля всей рабочей зоны основания, ограниченной двумя горизонтальными плоскостями(на уровне подошвы фундамента и на 1,5d ниже подошвы) и цилиндрической поверхностью радиусом 2d, продольная оськоторой совпадает с продольной осью фундамента.
Фактические значенияугла внутреннего трения грунта jн в рабочей зоне устанавливаютлабораторными и полевыми испытаниями.
В случае еслиэкспериментальное определение углов внутреннего трения невозможно, а также настадии разработки проектных заданий, разрешается как для влажных, так и дляводонасыщенных песков пользоваться значениями jн, принимаемыми в зависимости откоэффициента пористости (табл. 17).
Рис. 41. График изменения коэффициента aв зависимости от относительного заглубления оболочки в грунт 
при различныхзначениях расчетного угла внутреннего трения грунта j
4.10. Расчетноесопротивление сил трения слоев грунта о боковую поверхность оболочки fiопределяется поформуле:
где 
- нормативная величина сил трения в т/м2,определяемая по табл. 18в зависимости от глубины расположения слоя грунта, равной расстоянию от дневнойповерхности грунта или линии размыва до середины толщины слоя li;
mf - коэффициент условий работы, принимаемый по табл.19.
Рис. 42. График изменения коэффициента 
в зависимостиот угла внутреннего трения грунта при оболочках различного диаметра:
1-грунтовое ядро сохраняется выше ножа;2-грунт уделяется до ножа оболочки
Таблица 17
Зависимость нормативного угла внутреннего трения от пористостипесчаных грунтов различной крупности
| Вид песков | Коэффициент пористости e | Нормативный угол внутреннего трения jн |
| Крупные | 0,4-0,5 | 42 |
| 0,5-0,6 | 40 |
| 0,6-0,7 | 38 |
| Средней крупности | 0,4-0,5 | 40 |
| 0,5-0,6 | 38 |
| 0,6-0,7 | 35 |
| Мелкие | 0,4-0,5 | 38 |
| 0,5-0,6 | 36 |
| 0,6-0,7 | 32 |
| Пылеватые | 0,5-0,6 | 36 |
| 0,6-0,7 | 34 |
| 0,7-0,8 | 28 |
Примечание. Для гравийных (гравийно-песчаных) грунтов, содержащих более 50%частиц крупнее 2 мм, значения jн принимаются на 2° больше аналогичных величин песчаныхгрунтов соответствующей пористости.
Таблица 18
Нормативная величина сил трения 
грунтов по боковойповерхности оболочек
| Вид грунтов | Глубина расположения слоя грунта, м |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 7 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
| Крупные и средние | 3,5 | 4,2 | 4,8 | 5,3 | 5,6 | 6,0 | 6,5 | 7,2 | 7,9 | 8,6 | 9,3 | 10,0 |
| Мелкие | 2,3 | 3,0 | 3,5 | 3,8 | 4,0 | 4,3 | 4,6 | 5,1 | 5,6 | 6,1 | 6,6 | 7,0 |
| Пылеватые | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 2,7 | 2,9 | 3,2 | 3,4 | 3,8 | 4,1 | 4,4 | 4,7 | 5,0 |
Приналичии торфов боковое трение грунтов выше подошвы нижнего слоя торфа учитываетсясо знаком минус (причем для торфа 
=0,5 т/м2 независимо от глубины егозалегания);
Таблица 19
Значение коэффициента mf
| Условия погружения оболочки | При действии нагрузок |
| постоянных | временных |
| Грунтовое ядро сохраняется выше ножа оболочки | 0,7 | 0,9 |
| Грунт удаляется до ножа оболочки | 0,3 | 0,7 |
4.11. Если из оболочек,заглубленных до проектной отметки, грунт извлекают до низа ножа или несколькониже его, следует принимать пониженные коэффициенты условии работы (см. рис. 40и табл. 19).
4.12. Настоящиеуказания охватывают методы расчета несущей способности скальных основанийжелезобетонных оболочек различного диаметра, опираемых или заделываемых нижнимиконцами в водостойкие неразмягчаемые породы.
Вопросыиспользования размягчаемых водорастворимых пород (гипс, ангидриды, соли и т. п.)в качестве оснований, а также назначения расчетных сопротивлении должнырешаться на основе специальных исследовании с учетом местных условий ихарактерных особенностей сооружения.
4.13. Расчетноесопротивление основания столба, опираемого на поверхность разрушенноговыветриванием слоя породы в виде щебня и дресвы, прикрытого пластомнеразмываемых наносных отложений толщиной не менее двух диаметром оболочки,рекомендуется принимать по нормам СН 200-62 для крупнообломочных грунтов свведением повышающих коэффициентов в зависимости от толщины выветренного слоя,заключенного между низом столба и поверхностью неразрушенной породы:
| Толщина слоя разрушенной породы, выраженная в долях от диаметра столба | 0,1 | 0,3 | 0,6 | 1,0 |
| Значение повышающего коэффициента | 3 | 2,5 | 1,5 | 1,0 |
Промежуточные значениякоэффициента определяются интерполяцией.
4.14.Расчетное сопротивление осевому сжатию основания под торцом оболочки (столба),опираемой на поверхность не разрушенной выветриванием породы, надлежитопределять по формуле:
R = mkRсж,
где т -коэффициент условий работы, принимаемый равным 3;
k - коэффициент однородности породыпо прочности на одноосное сжатие (при отсутствии опытных данных принимаетсяравным 0,17);
Rсж - предел прочности на одноосноесжатие образцов пород, испытанных в водонасыщенном состоянии согласноприложению 3.
4.15. Расчетноесопротивление у края подошвы столба, опертого на поверхность не разрушенной выветриваниемпороды и воспринимающего внецентренную нагрузку, принимают равным 1,2R.
4.16.Расчетную несущую способность скального основания заглубленного в породустолба, воспринимающего осевое сжимающее усилие, следует определять по формуле
где h3 - расчетная глубина заделкистолба в породу;
d3- диаметр заглубленной в породу части столба;
F3- площадь заглубленной в породу части столба.
4.17.Расчетную несущую способность скального основания заглубленного в породустолба, воспринимающего в уровне поверхности породы продольное сжимающее усилиеN, изгибающий момент М и поперечную силу Q (рис. 43),определяют по формуле:
где ke-коэффициент, определяемый по графику (рис. 44)в зависимости от приведенного эксцентриситета еп, равного 
.
При расчете несущейспособности должно соблюдаться условие
N £ P0.
Рис. 43. Схема усилий, воздействующих настолб, заделанный в скальную породу
Рис. 44. График изменения коэффициента keв зависимости от величины приведенного эксцентриситета еп действующих сил и заглубления столба в породу h3
4.18. Привоздействии на столбы внецентренных сжимающих и горизонтальных нагрузокнеразмываемый массив наносных отложений толщиной меньше двух диаметров неучитывается в расчетах прочности скальных оснований.
При большей толщенаносных отложений уменьшение величины изгибающего момента в месте заделкистолба в породу может быть определено на основании расчета, изложенного втретьей главе настоящих указаний.
4.19. Глубиназаделки столбов в скальные породы, при расчете по формулам пп. 4.16и 4.17,должна быть не менее 0,5 м в сплошных и слаботрещиноватых и не менее 1,5м в трещиноватых и сильнотрещиноватых слабых породах.
Столбы, опираемые наповерхность неразрушенного слоя, должны заглубляться в породу на 0,25 м нижегоризонта, на котором расчетное сопротивление основания, определяемое поформуле п. 4.14,получается не менее величины давления столба.
4.20. При опиранииоболочек нижними концами на скальную породу силы трения наносных отложений врасчете несущей способности основания не учитывают.
Глава V
РАСЧЕТ ОБОЛОЧЕК НА УСИЛИЯ, ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРИ ПОГРУЖЕНИИ
5.1. Расчет оболочекна нагрузки, возникающие при погружении, предусматривает:
а) определениерасчетных величин продольных (осевых) усилий, возникающих в оболочках,погружаемых в грунт низкочастотными вибропогружателями с частотой действиявозмущающей силы до 10 гц (600 периодов в минуту);
б) проверку оболочкина действие указанных сил.
5.2. Расчетныевеличины продольных (осевых) усилий определяют для проверки (или назначения)толщины стенок оболочек и их армирования, стыковых соединений между секциямиоболочек, а также прикрепления наголовника к вибропогружателю и оболочке.
5.3. В стенках оболочек, в соединениях секций иприкреплениях к ним во время вибропогружения возникают растягивающие исжимающие осевые усилия. Каждый из элементов конструкции оболочки должен бытьпроверен на воспринятие расчетных усилий, как растягивающих, так и сжимающих.
5.4.Расчетные максимальные растягивающие усилия Npacт, возникающие привибропогружении оболочек, определяют по формулам:
а) при расчетенаголовника и прикрепления вибропогружателя к наголовнику:
Npacт = 1,4F - Gв;
б) при расчетеприкрепления наголовника к оболочке:
Npacт = 1,4F - (Gв + Gн);
в) при расчетесечении железобетонных оболочек:
Npacт =1,2F - (Gв + Gн),
где F- максимальноезначение возмущающей силы вибропогружателя, принятого для опускания оболочки;
Gв - вес вибропогружателя;
Gн - вес наголовника.
5.5.Расчетное максимальное сжимающее усилие Nсж, возникающее в оболочкепри вибропогружении, принимают равным:
Nсж = kGy,
но не менее чем:
Nсж =G + F,
где G- истинный весвибросистемы;
Gy - вес условной вибросистемы;
k - коэффициент увеличения веса условной вибросистемы;
F - максимальное (паспортное) значение возмущающей силывибропогружателя.
Коэффициентувеличения веса условной вибросистемы находят по формуле:
k =0,025апвп0,
где а -расчетный размах колебаний вибросистемы в сантиметрах, зависящий от глубиныпогружения оболочки в грунт; при глубине погружения оболочки в грунт на 10 м и менее а= 2 см, на 30 м и более а = 1 см,от10 до 30 м а определяют линейной интерполяцией.
Примечание. Расчетный размах колебаний в размерах меньших, чем это указановыше, можно принимать только после проведения соответствующих опытных работ попогружению запроектированных оболочек;
пв -максимальное (паспортное) число оборотов в секунду грузовых валоввибропогружателя, применяемого для опускания оболочки;
п0 -величина, характеризующая динамические свойства вибросистемы и зависящая отсвойств грунта и длины оболочки.
Величину п0 определяют по формуле:
где Н -полная длина оболочки в м;
п - расчетная частота в гц собственныхколебаний оболочки (как жесткого тела) в грунте, принимаемая: для слабыхгрунтов (мелкозернистых и среднезернистых песков, весьма пластичных глин) п= 20; для грунтов средней плотности (крупнозернистых песков с примесью мелкойгальки, пластичных глин) п = 30; для плотных грунтов (плотных песков скрупной галькой, пластичных глин с включением крупной гальки, тугопластичных имергелистых глин) п = 50.
Истинный весвибросистемы составляет:
G = Gв + Gн + G0.
Вес условнойвибросистемы принимают равным:
В этих формулахприняты следующие обозначения:
G0= p(d+ d0)d0Hg0 - вес оболочки;
G'гр= p(d+ dгр)dгрhgгр - условный вес колеблющегосягрунта, примыкающего к наружной стороне оболочки;
-условный вес столба неизвлеченного грунта, находящегося внутри оболочки,
где d- внешнийдиаметр оболочки в м;
d0 - толщина стенки оболочки в м;
dгр =0,15 м - условнаятолщина присоединенного к оболочке снаружи грунта;
Н - полная длина оболочки в м;
h - глубина погружения оболочки в грунт в м;
g0 @ 2,5 т/м3 - объемный вес материалаоболочки;
gгр - объемный вес грунта в т/м3; при отсутствии данныхможет быть принят равным gгр= 1,7 т/м3;
hc - расчетная высота столбанеизвлеченного грунта внутри оболочки в м.
При внутреннемдиаметре погружаемой оболочки (d - 2d0),равном 0,5 м и менее, hc равно глубине погружения, но неболее 10 м; при внутреннем диаметре погружаемой оболочки, равном 1, 2 и5 м, hc равно соответственно 6; 2,5 и 1 м.
Примечания. 1. Для промежуточныхзначений внутреннего диаметра оболочки расчетная высота столба неизвлеченногогрунта принимается по интерполяции.
2. Принимаемая расчетная высота столба hc не связана суровнем действительной поверхности не извлеченного из оболочки грунта.
При определенииистинного веса вибросистемы G и веса условной вибросистемы Gyвзвешивающеедействие воды не учитывают.
При проверке насжатие сечений оболочки, расположенных на некотором расстоянии от нижнегоконца, размеры истинного и условного веса вибросистемы разрешается приниматьисходя из расчетной длины оболочки, равной расстоянию от верхнего конца дорассматриваемого сечения.
5.6. Железобетонныеоболочки рассчитывают на действие строительных нагрузок.
Установленнаярасчетом несущая способность оболочки на растяжение Рраст ина сжатие Рсж не должна быть меньше расчетных усилий, найденныхв соответствии с пп. 5.4и 5.5.
5.7.Расчетную несущую способность оболочки на растяжение Ррастопределяют по формулам:
а) при оболочках изобычного железобетона:
Рраст =RaFa
б) при оболочках изпредварительно напряженного железобетона:
Рраст =RнFн + RaFa
где Fа - площадь сечения ненапряженнойпродольной арматуры;
Fн - площадь сечения предварительнонапряженной продольной арматуры;
Ra - расчетное сопротивлениененапряженной арматуры;
Rн - расчетное сопротивлениепредварительно напряженной арматуры.
Расчетныесопротивления арматуры Ra и Rн для некоторых видов ее приведены ниже:
| Вид арматуры | Ra, кг/см2 | Rн, кг/см2 |
| Гладкая из стали марки Ст.3 | 2100 | - |
| Горячекатаная периодического профиля: | | |
| из стали марки Ст.5 | 2650 | - |
| » марок 25Г2С и 35ГС | 3300 | - |
| » марки 20ХГ2Ц | 3600 | 5100 |
| Проволока стальная круглая углеродистая, холоднотянутая и проволока высокопрочная отпущенная: | | |
| при диаметре проволоки 3 мм | - | 12400 |
| то же 4 мм | - | 11700 |
| » 5 мм | - | 11000 |
| » 6 мм | - | 10400 |
5.8. Расчетную несущую способность погружаемой оболочки попрочности на сжатие Рсжопределяют по формулам:
а) при оболочках изобычного железобетона:
Рсж= Rпр(Fd + naFa);
б) при оболочках изпредварительно напряженного железобетона:
Рсж= RпрFd+ naRпрFa – (s0- nнRпр)Fн,
где Fd - площадь сечения бетона;
Fa и Fн - см. п. 5.7;
Rпр - расчетное сопротивление бетонана строительные нагрузки, принимаемое по табл. 20;
s0- величинаэффективного предварительного напряжения в арматуре (контролируемое напряжениеза вычетом потерь к моменту погружения);
na и nн - отношения модулей упругостиненапрягаемой и напрягаемой арматуры к модулю упругости бетона, принимаемые потабл. 20.
Таблица 20
Расчетные характеристики бетона и арматуры
| Наименование величин | Марки бетона |
| 200 | 250 | 300 | 400 | 500 |
| Расчетные сопротивления бетона на сжатие (осевое) Rпр кг/см2 при разных условиях приготовления бетона | А | 78 | 100 | 125 | 165 | 205 |
| Б | 72 | 95 | 115 | 150 | 190 |
| Отношения модулей  для ненапрягаемой арматуры | 7,7 | 7,1 | 6,5 | 5,8 | 5,4 |
| Отношения модулей  для напрягаемой арматуры при изготовлении ее | из стержней периодического профиля | 7,7 | 7,1 | 6,5 | 5,8 | 5,4 |
| из высокопрочной проволоки | 7,0 | 6.4 | 5,9 | 5,3 | 4,9 |
| | | | | | | |
Примечание. В строке А указаны значения расчетныхсопротивлений, принимаемые для бетонов, приготовленных на бетонных заводах илибетонных узлах, оборудованных механизмами дли автоматического илиполуавтоматического дозирования составляющих бетона, при систематическомконтроле однородности бетона и прочности его при сжатии.
Встроке Б указаны значения расчетных сопротивлении бетона при других условияхего приготовления.
5.9. В случаях, когда к предварительно напряженным оболочкам какэлементам фундаментов предъявляются особые требования в частиводонепроницаемости бетона, расчетная несущая способность оболочки на сжатие Рсжустанавливается из условий трещиностойкости по формуле:
где m2 - коэффициент условии работы,равным 0,8 (при 
), учитывающий возможный случайный эксцентриситет действияпродольной силы в размере е @ 0,05d;
- расчетное сопротивление бетона патрещиностойкость при проверке на образование продольных трещин, принимаемое потабл. 21.
Таблица 21
Расчетное сопротивление бетона на трещиностойкость
| Наименование величин | Марка бетона |
| 300 | 400 | 500 |
| Условия приготовления бетона | А | 135 | 190 | 245 |
| Б | 125 | 175 | 225 |
Примечание. Значения А и Б см. в табл. 20.
Раздел II
СТРОИТЕЛЬСТВО ФУНДАМЕНТОВ И ОПОР ИЗ ОБОЛОЧЕК
Глава VI
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
6.1. Указаниянастоящего раздела распространяются на производство работ по строительствуфундаментов и опор мостов из сборных железобетонных оболочек.
Указания глав поизготовлению оболочек, погружению оболочек в грунт и подводному заполнениюполости оболочек бетоном могут быть использованы при строительстве портовыхгидротехнических сооружений.
6.2. Комплекс работпо сооружению фундаментов и опор из оболочек включает следующие операции:
изготовлениеоболочек;
изготовление илимонтаж направляющих устройств для фиксирования оболочек в проектном положении;
установку впроектное положение направляющих устройств;
погружение оболочекв грунт;
устройство принеобходимости уширений в основании оболочек или бурение скважин в скальнойпороде для заделки низа столбов;
заполнение бетономполости уширений, скважин и оболочек;
устройствофундаментной плиты или насадок (ригелей);
монтажнадфундаментной части опоры;
устройствоподферменной площадки.
Из перечисленногокомплекса указания охватывают только специфические виды работ по сооружениюфундаментов и опор из оболочек, а именно: изготовление и вибропогружение вгрунт оболочек, бурение скальных пород для заделки низа несущих столбов иустройство уширений, заполнение полости оболочек и уширений подводным бетоном,а также сооружение фундаментной плиты. По остальным видам работ, не охваченнымнастоящими указаниями и являющимися общими для строительства фундаментов иопор, следует руководствоваться нормами и правилами соответствующих глав III части СНиПа.
6.3. Оболочкиследует изготовлять, как правило, по действующим типовым проектам на заводахжелезобетонных конструкций или специализированных полигонах. Если получениеготовых оболочек затруднительно или экономически нецелесообразно, проектоморганизации строительства должно быть предусмотрено создание полигона, мощностьи оснащение которого должны удовлетворять потребность строительства.
6.4. Вспомогательныеконструкции, в том числе подмости, направляющие каркасы, распорные креплениякотлованов, ограждения котлованов и т. п., следует изготовлять сборно-разборными,являющимися инвентарем строительной организации.
6.5.Электросварочные работы, производимые при строительстве фундаментов и опор изоболочек, в том числе сварка арматуры, фланцев, стыкование секций оболочек идр., должны выполняться в соответствии с требованиями глав СНиПа III-B.1-62 и III-B.5-62 сварщиками, сдавшимиэкзамены по «Правилам испытания электросварщиков и газосварщиков», утвержденнымГосгортехнадзором СССР 27 июня 1955 г.
6.6. Работы посооружению фундаментов и опор, выполняемые на открытых для движенияавтомобильных и железных дорогах, городских проездах или в непосредственнойблизости от них, должны выполняться с соблюдением действующих правил,обеспечивающих безопасность транспорта, пешеходов и рабочих, а такжесохранность существующих зданий, сооружений и подземных коммуникаций,находящихся в районе строительства.
Порядок производстваработ на судоходных реках должен обеспечивать безопасный пропуск возможных кобращению в период строительства судов и плавучих средств.
6.7. Все виды строительно-монтажных,погрузочно-разгрузочных и транспортных работ (основных и вспомогательных)должны осуществляться с соблюдением действующих правил техники безопасности иуказаний главы XIII, а также норм пожарнойбезопасности и производственной санитарии.
6.8. В процессевозведения фундаментов и опор необходимо предусмотреть проведение мероприятийпо защите их и вспомогательных конструкций от возможных повреждений паводком,льдом, штормами, проходящими судами и другими плавучими средствами.
Основные конструкциик моменту пропуска ледохода должны иметь, как правило, степень готовности, нетребующую принятия специальных мер по защите их от ледохода, а вспомогательныеконструкции должны быть убраны из опасной зоны.
Оболочки,погруженные в русле реки на проектную глубину, необходимо срубить до пропускаледохода, сохранив выпуски стержней продольной арматуры для заделки вфундаментную плиту или насадку.
6.9. До начала работна объекте строительная организация должна получить от заказчика техническуюдокументацию, составленную и утвержденную в соответствии с указаниями главСНиПа III-А.6-62 и III-Д.2-62.
6.10. Вопросыорганизационно-технической подготовки к строительству, индустриализациистроительства, механизации работ, организации труда и планирования должнырешаться в соответствии с указаниями глав III части СНиПа раздела А и главыСНиПа III-Д.2-62.
6.11. При выборерациональной технологии строительства фундаментов и опор из оболочек необходимоориентироваться:
а) на применениепоточной технологии, машин и оборудования, обеспечивающих высокое качество ипроизводительность работ и, как правило, комплексную механизацию строительства;
б) на заводскоеизготовление стальных закладных частей оболочек, а также в большинстве случаеви самих оболочек;
в) на широкоеприменение инвентарного оборудования, механизмов и технологической оснастки дляизготовления и погружения в грунт оболочек, устройства уширений и буренияскважин в скальной породе для заделки низа несущих столбов и т. п.
6.12. В зависимостиот положения плиты но отношению к поверхности грунта, работы по сооружениюростверков надлежит выполнять в последовательности, схематически показанной нарис. 45и 46.
6.13. Дляорганизаций, ранее не занимавшихся строительством фундаментов и опор изоболочек, следует предусматривать в проекте производства работ опытноепогружение одной-двух оболочек такого же диаметра, какой принят в конструкциисооружения; устройство уширения, а также бурение скважины в скальной породеоснования оболочек там, где такие работы имеются; заполнение оболочки бетоном,укладываемым подводным способом.
Опытные работыследует проводить с оболочками, входящими в конструкцию фундамента или опорысооружения. В процессе проведения опытных работ надлежит проверить применяемыемеханизмы, выявить их неисправность и, в случае необходимости, заблаговременноотремонтировать.
Одновременно с этимрабочий и технический персонал, осуществляющий строительство фундаментов и опориз оболочек, должен быть обучен новой технологии, работе с используемымимеханизмами и оборудованием, а также ознакомлен с правилами техникибезопасности работ.
6.14. Постоянныйтехнический контроль и надзор в процессе строительства за выполнением работ всоответствии с требованиями проекта и настоящих указаний, а также засвоевременным и правильным ведением исполнительной технической документацииосуществляется техническим персоналом строительства, представителями заказчика,а в случаях, предусмотренных положением об авторском надзоре, представителямипроектной организации.
Несоответствиепроизводства работ утвержденному проекту и невыполнение требований настоящихуказаний являются основанием для приостановки работ.
Рис 45 Схема последовательности работ посооружению фундамента из оболочек (низкого ростверка):
а-закрепление плавучей системы с направляющим каркасом в проектном в планеположении; б-опускание каркаса в воду; в-закрепление каркаса в проектномположении по высоте на маячных оболочках;г-погружение остальных оболочек до проектной отметки и установка шпунтовогоограждения; д-удаление грунта из котлована, бетонирование водозащитной подушки;е-откачка воды из котлована, бетонирование плиты и тела опоры; ж-разборкашпунтового ограждения
Рис. 46. Схема последовательности работ посооружению фундамента из оболочек (высокого ростверка):
а-закрепление плавучей системы с направляющий каркасом и щитовым ограждением впроектном положении (в плане); б-опускание каркаса в воду; в-погружение маячныхоболочек и закрепление на них каркаса в проектном положении по высоте;г-погружение остальных оболочек; д-бетонирование водозащитной подушки; е-откачка воды из котлована, бетонирование плитыи тела опоры; ж-разборка щитового ограждения
6.15. Законченные частифундаментов, а также скрытые работы должны быть освидетельствованы и принятыпри участии представителя заказчика или технического надзора (инспекции) ссоставлением акта установленной формы (приложения 4и 5).
Глава VII
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОБОЛОЧЕК
7.1. Указаниянастоящей главы распространяются на работы по изготовлению обычных ипредварительно напряженных оболочек в стальных виброформах и методомцентрифугирования. В зависимости от общей и суточной потребности в оболочках иот местных условий в стальных виброформах следует изготовлять оболочкидиаметром 1,6-3 м при длине секции до 10 м, а методомцентрифугирования - секции оболочек диаметром 0,4-2 м и длиной до 12 м.
7.2. Комплекс работпо изготовлению оболочек с ненапрягаемой арматурой включает изготовлениестыковых соединений, наконечников, арматурных каркасов, бетонирование ипропаривание.
При изготовлениипредварительно напряженных оболочек добавляются операции по натяжению арматурыи передачи натяжения на бетон.
7.3. Работы поизготовлению оболочек должны выполняться в соответствии с проектом производстваработ, который должен включать:
описание принятойтехнологии с технологическими картами изготовления закладных деталей, каркасов,натяжения арматуры и бетонирования;
чертеж полигона илицеха с показанием на нем всего оборудования;
расчет мощностиподъемно-транспортных средств и производительности бетонного завода,потребности в механизмах и оборудовании;
расчет потребногоколичества материалов, площади складов и транспортных средств;
чертежинестандартных механизмов и приспособлений с расчетами их производительности идругих эксплуатационных показателей;
расчет потребногоколичества обслуживающего и технического персонала.
7.4. Арматурнуюсталь разрешается применять только при наличии сертификата отзавода-изготовителя. Сталь неизвестных марок без лабораторных испытанииприменять запрещается.
7.5. Предназначеннуюдля предварительно напряженных оболочек арматуру необходимо испытывать длявыявления предела текучести, который должен быть не ниже браковочного минимума.При наличии сомнений в качестве стали необходимые механические характеристикиее следует уточнять испытаниями, проводимыми в соответствии с действующимиуказаниями.
Вопрос о примененииарматуры с пониженными прочностными характеристиками необходимо решатьсовместно с проектной организацией.
7.6. При отсутствиинеобходимой арматурной стали предусмотренную проектом арматуру разрешается посогласованию с проектной организацией заменять арматурой других видов, марок идиаметров, соблюдая следующие условия:
а) выбор вида имарки стали при замене должен производиться с учетом требований главы II настоящих указаний;
б) при изменениидиаметра арматуры суммарная площадь сечения заменяющей арматуры должна быть неменее проектной и не превышать ее более чем на 5%;
в) при увеличениидиаметра рабочей арматуры должна быть сохранена толщина защитного слоя;
г) не допускаетсяставить рабочую арматуру из гладких стержней совместно с арматурой периодическогопрофиля.
7.7. Арматураобычных и предварительно напряженных оболочек должна изготовляться всоответствии с требованиями глав СНиПа III-В.1-62, III-Д.2-62 и настоящих указаний.
7.8. Стержнипродольной арматуры при необходимости следует стыковать по длине контактнойсваркой, при этом каждый стержень не должен иметь более трех стыков. Сваркустержней, а также приварку утолщенных наконечников (компенсирующих уменьшениерабочего сечения стержней при устройстве нарезки для постановки анкерных гаек)следует производить до упрочнения арматуры вытяжкой.
Утолщенныенаконечники предварительно натянутой арматуры допускается приваривать кстыковым обечайкам при соблюдении следующих требований:
напряжение вутолщенных наконечниках от усилия натянутой арматуры не должно превышать 55% отпредела текучести стали наконечников;
диаметр наконечникане должен превосходить диаметр арматурного стержня более чем на 40%;
наконечники состороны натяжного устройства привариваются к стыковой обечайке после натяженияарматуры, а с противоположной стороны - до натяжения арматуры;
сварку надлежитвести при пониженной на 10-15% силе тока против нормального режима;
во избежаниеперегрева швы следует накладывать с перерывами.
Приваркунаконечников арматуры в напряженном состоянии к стыковым обечайкам необходимовыполнять по специальной инструкции, составленной в развитие настоящихуказаний.
Рис.47. Приводной станок для сборки арматурных каркасов:
1-барабан; 2-арматурный каркас; 3-устройство для подачиспиральной арматуры; 4-электромотор; 5-стол для подачи стержней продольнойарматуры
7.9. Стыки стержнейпродольной арматуры, а также присоединение их к закладным стыковым элементамдолжны иметь прочность не менее прочности самих стержней.
7.10. Спиральнуюарматуру разрешается стыковать внахлестку односторонним сварным швом илиоплеткой места соединения вязальной проволокой.
7.11. Продольную испиральную арматуру оболочек следует связывать в каркасы. Взаимное соединениепродольных стержней со спиралью надлежит делать вязальной проволокой через двана третье соединение. Для ненапрягаемой продольной арматуры допускаетсяпроизводить взаимные соединения контактной сваркой. Запрещается применять дляэтой цели дуговую сварку.
Арматурные каркасырекомендуется собирать на специальных станках (рис. 47).
7.12. Изготовленныекаркасы должны быть осмотрены и приняты представителями технического контроля.При осмотре каркасов проверяется правильность расположения продольных стержнейи спиральной арматуры, закладных частей, бетонных подкладок или другихустройств, обеспечивающих толщину защитного слоя.
3. Требования кстыковым соединениям и наконечникам
7.13. Фланцы инаконечники должны изготовляться, как правило, заводским способом всоответствии с технологическими картами, разработанными с учетом местныхусловий для каждой закладной части. В технологической карте должны бытьотражены: способ заготовки деталей, последовательность монтажа и сварки их,перечень мероприятий, предотвращающих коробление сварных конструкций, трудовыезатраты Сварные фланцы и ножи для предотвращения коробления должныизготовляться с использованием специальных жестких плит-кондукторов.
7.14. Отверстия вофланцах для постановки соединитель пых болтов следует сверлить по шаблону. Дляоблегчения постановки болтов допускается сверлить отверстия диаметром на 2 ммбольше диаметра болтов.
7.15. Торцовыеповерхности фланцев и обечаек должны быть расположены перпендикулярнопродольной оси секций оболочек. Допускаемый перекос торца - не более 0,0025диаметра оболочки.
7.16. При изготовлениифланцев отклонения в размерах не должны превосходить:
| по диаметру наружной окружности фланца: | |
| для оболочек диаметром 0,4 и 0,6 м | +2 мм -0 |
| для оболочек диаметром от 0,8 до 2 м | +5 мм -0 |
| для оболочек диаметром более 2 м | +10 мм -0 |
| по диаметру стыковой обечайки | ± 5 мм |
| волнообразность фланцевого кольца | 1,5 мм |
| несовпадение центра отверстий для соединительных болтов | 1 мм. |
7.17. При изготовлениипредварительно напряженных оболочек методом центрифугирования усилия отнатяжения арматуры необходимо передавать на форму. При изготовлении оболочек встальных виброформах усилия от арматуры следует передавать на форму или же наанкерные закрепления, не связанные с формой.
7.18. Способнатяжения арматуры и потребное оборудование выбираются и соответствии спроектом и принятой технологией изготовления оболочек.
Натяжные и захватныеустройства должны обеспечивать:
надежный захватарматуры и поддержание ее в натянутом состоянии до передачи усилия на бетон;
натяжение арматурыдо заданного усилия с необходимой точностью;
плавную (повозможности) передачу усилий натяжения на бетон в порядке, предусмотренномпроектом;
простоту процессовзахвата, натяжения и освобождения арматуры;
минимальные отходыарматуры;
возможностьмногократного их использования.
7.19. Припоочередном натяжении арматуры на формы или распорные конструкции должна бытьобеспечена величина контролируемого натяжения в стержнях, напрягаемых первыми,путем перетяжки части стержней против контролируемой величины или путемнатяжения части стержней в два этапа (с последующей подтяжкой).
7.20. Работы понатяжению арматуры следует выполнять в соответствии с указаниями проекта. Впроекте производства работ по изготовлению предварительно напряженных оболочекдолжны быть указаны:
а) порядок натяжения(групповое или поочередное) и последовательность натяжения отдельных стержней;
б) параметрынатяжения арматуры: наибольшие усилия в стержне, время выдержки стержня поднаибольшим усилием, величина контролируемого усилия, проектная величинаудлинения стержней.
Отклонения ввеличине контролируемого предварительного напряжения арматуры от проектногодопускаются не более -5%, +10%.
7.21. Натяжениеарматуры должно осуществляться при участии представителя технического контроляи фиксироваться в специальном журнале с указанием всех замеченных отклонений отпроекта.
7.22. По достижениибетоном оболочек заданной в проекте прочности, устанавливаемой испытаниями контрольныхкубиков, разрешается передавать натяжение арматуры на бетон. При отсутствииуказаний в проекте допускается передавать натяжение на бетон при достижениипоследним прочности не менее 80% от проектной.
7.23. В зависимостиот конструкции упоров, диаметра оболочек и принятой технологии работ надлежитприменять следующие способы отпуска натяжения стержней:
а) одновременныйотпуск натяжения всех стержней, выполняемый после предварительной вытяжкиконцов стержней для освобождения упорных устройств;
б) поочередныйотпуск натяжения отдельных стержней с помощью специальных разгружающихустройств;
в) поочередныйотпуск натяжения отдельных стержней гидродомкратами;
г) поочередныйотпуск натяжения путем перерезывания стержней автогеном.
Поочередный отпускнатяжения стержней следует производить симметрично относительно продольной осиоболочки.
Очередность отпускаарматуры должна указываться в проекте производства работ.
7.24. Составбетонной смеси должен обеспечивать получение заданных ей свойств, а такжепредусмотренных проектом физико-механических свойств бетона в заданные сроки.
7.25. Составбетонной смеси следует подбирать в соответствии с требованиями глав СНиПа III-В.1-62, III-Д.2-62 и раздела I настоящих указаний.
7.26. Особоевнимание необходимо обращать на тщательность подбора состава смеси, уплотняемойна центрифугах, поскольку из-за неправильно назначенного состава возможнырасслоение смеси и большие потери цемента в образующемся шламе или же обвалбетона по окончании центрифугирования. При оптимальном составе смеси навнутренней поверхности центрифугированной оболочки должны быть видны вкраплениящебня и сливаемый после центрифугирования из формы шлам должен иметь консистенциюмолока с удельным весом не более 1,1. Если шлам более тяжелый и имеетсметанообразную консистенцию, то состав смеси подобран неудачно или впримененном цементе содержится много минеральных добавок.
7.27. Расход цементадолжен составлять не менее 300 и не более 450 кг на 1 м3бетона. В каждом конкретном случае расход цемента необходимо устанавливатьпо результатам пробных замесов и испытания контрольных образцов.
7.28. Для улучшенияосновных свойств бетона, уменьшения расхода цемента и количества воды в составсмеси рекомендуется вводить поверхностно-активные добавки.
Добавки следуетвводить в бетонную смесь при затворении (в виде раствора) через дополнительныймерный бачок одновременно с подачей воды из главного водяного бачкабетономешалки.
Приготовление идозирование добавок должно выполняться под наблюдением бетонной лаборатории.
Запрещается вводитьв бетонную смесь химические ускорители твердения бетона (хлористый кальций,поваренную соль и др.).
7.29. Для укладки встальные виброформы рекомендуется готовить смеси с осадкой конуса 2-6 см.При изготовлении оболочек методом центрифугирования следует применять смеси сосадкой конуса 0-4 см.
6. Укладкабетонной смеси в стальные виброформы
7.30. Для формованиясекций оболочек рекомендуется при менять неподвижную внутреннюю и наружнуюопалубки (формы) сборно-разборной конструкции (рис. 48).Формы следует делать из двух половин, стыкуемых на болтах по диаметральнойплоскости.
Для облегченияизвлечения в конструкции внутренней формы необходимо предусматриватьустройства, позволяющие уменьшить ее периметр на 3-5 см.
Внутреннюю инаружную формы следует устанавливать и закреплять на специальном поддоне.
Для обеспеченияпроектной толщины стенки оболочки внизу и вверху между формами должны бытьпредусмотрены фиксаторы.
7.31. Для облегченияподачи бетонной смеси в пространство между наружной и внутренней формамирекомендуется применять конус-бункер с вибратором, устанавливаемым в еговерхней части (рис. 49).
7.32. Для уплотненияукладываемой бетонной смеси надлежит использовать навесные вибраторы мощностью0,75-1 квт, прикрепляемые болтами к наружной опалубке (рис. 50).
Вибраторы следуетрасполагать рядами в трех-четырех уровнях по высоте формы на расстоянии (междурядами) до 2 м.
В каждом рядурекомендуется размещать не менее двух вибраторов на расстоянии 2-3 м другот друга в шахматном порядке по отношению к вибраторам смежных рядов.
7.33. Рабочиеповерхности форм необходимо покрывать смазками, препятствующими прилипанию кним твердеющего бетона.
При изготовленииоболочек, предназначенных к использованию в надводной части опор и насуходолах, запрещается применять смазки, загрязняющие поверхности оболочек.Рекомендуется использовать смазки, допускающие нанесение ихпистолетом-распылителем.
7.34. При бетонированиисекций оболочек в виброформе бетонную смесь из кубла следует выгружать наприемный конус-бункер. По мере поступления бетона в форму надо вначале включатьвибраторы, установленные на нижнем уровне, затем на последующих уровнях.Вибраторы, установленные в пределах уже провибрированной части секции оболочки,должны быть выключены.
Продолжительностьвибрирования для каждого уровня устанавливается в зависимости от мощностивибраторов, конструкции форм и консистенции бетонной смеси. Рекомендуетсяустанавливать минимально необходимое время вибрирования, чтобы не вызыватьрасслоения бетонной смеси.
Рис.48. Стальная виброформа для изготовления оболочек в вертикальном положении:
1-приемная воронка (конус) для бетонной смеси; 2-наружнаяформа; 3-внутренняя форма; 4-фундамент для закрепления форм; 5-стыкнаружной формы; 6-стыковое устройство внутреннем формы; 7-ребра наружной формы;8-ребра внутренней формы; 9-разрез горизонтальной полки ребер; 10-обшивка формиз листовой стали
Рис. 49. Приемная воронка для бетонной смеси:
1-оболочка; 2-фланец; 3-конус; 4-цилиндрическая обечайка; 5-отверстиядля прохода смеси; 6-вибратор; 7-строповочная серьга для подъема воронки
Рис 50.Схема размещения и крепления вибраторов к наружной форме:
а-размещение; б-крепление;
1-форма; 2- ребра; 3-уголки; 4-вибраторы
7.35. Длябетонирования оболочек применяют центрифуги (рис. 51), основныехарактеристики которых приведены в приложении 6.
7.36. Все формыдолжны быть пронумерованы. На каждую форму следует завести паспорт, в которыйдолжны заноситься результаты периодических проверок их состояния.
Рис. 51. Центрифуга для изготовления оболочек диаметром 1-2 м:
1-приводные ролики; 2-вал приводных роликов; 3-поддерживающиеролики; 4-подшипники (цапфы); 5-электромоторы; 6-приводные ремни; 7-устройстводля раздвижки роликов; 8-стальная станина; 9-бетонный фундамент; 10-форма
Примечание. В плане бетонный фундамент не показан
Особое вниманиедолжно быть обращено на состояние откидных болтов и уплотнительной резиновойпрокладки по стыку полуформ.
При повреждении прокладкиформа должна быть изъята из эксплуатации и отремонтирована.
Нарушениегерметичности стыка полуформ вызывает потери цементного раствора прицентрифугировании и образование в стенке оболочки сквозных щелей и пустот,которые являются одной из причин разрушения оболочек при вибропогружении их вгрунт.
7.37. Работацентрифуги считается нормальной, если форма вращается плавно (без ударов). Вслучае биений (ударов) формы, свидетельствующих о нарушении ее балансировки,форма должна быть отремонтирована.
7.38. Количествобетонной смеси, укладываемой в форму, определяют по проектному объему бетонаоболочки, увеличенному на количество шлама, отходящего при центрифугировании. Всреднем это увеличение составляет 2-4% от проектного объема и должно уточнятьсяпри изготовлении первых опытных секций на каждом сорте цемента или приизменении состава бетона путем замера количества шлама, образующегося прицентрифугировании.
7.39. Перед укладкойбетонной смеси форма с каркасом должна быть освидетельствована представителемтехнического надзора, после чего дается разрешение на центрифугирование. Прибетонировании оболочек диаметром 0,4 и 0,6 м смесь укладывают в нижнююполуформу и после присоединения верхней полуформы форму устанавливают нацентрифугу. При изготовлении оболочек диаметром 1; 1,6 и 2 м бетоннуюсмесь загружают в процессе вращения формы.
7.40. Процессформования оболочек методом центрифугирования состоит из двух этапов:
загрузки иравномерного распределения смеси при вращении формы на первой скорости;
уплотнения бетоннойсмеси при наибольшем числе оборотов формы.
В связи с малойпроизводительностью ложечных питателей, при изготовлении оболочек диаметром 1;1,6 и 2 м загрузка форм может продолжаться 30 мин. Необходимоследить за тем, чтобы время от затворения первого замеса до окончанияцентрифугирования секции оболочки не превышало времени начала схватыванияцемента.
Бетонную смесьрекомендуется формовать при уплотняющей силе не менее 0,8 кг/см2.
7.41. Рекомендуетсяследующий режим центрифугирования:
а) при изготовленииоболочек диаметром 0,4 и 0,6 м
1-я скорость..................2-2,5 мин
2-я >> .................1-2 >>
3-я >> .................0,5-1 >>
4-я >> .................14-17 >>
б) для оболочек диаметром 1; 1,6 и 2 м
1-я скорость................срок, необходимый для загрузкиформы
2-я >> .............. 1-2 мин
3-я >> ..............1-2 >>
4-я >> ...............20-30 >>
Режимцентрифугирования необходимо корректировать в зависимости от жесткостиприменяемых бетонных смесей.
7.42. По окончаниицентрифугирования необходимо сливать образующийся шлам. Запрещается оставлятьего в полости оболочки.
7.43. Для ускорениятвердения бетона и связанного с этим сокращения цикла изготовления оболочек, атакже при производстве работ в зимнее время следует применять пропариваниебетона.
7.44. Оболочкирекомендуется пропаривать:
в стационарныхтоннельных или ямного типа камерах;
в сборныхтонкостенных камерах;
в вертикальныхтепляках.
Пропарочные камерырекомендуется оснащать автоматическими самопишущими приборами для контроля ирегулирования температуры и влажности.
Допускаетсяпропаривать оболочки непосредственно в формах паром, подаваемым во внутреннююполость.
7.45. Для увеличенияоборачиваемости опалубочных форм рекомендуется вести пропаривание оболочек вдва этапа:
в форме до получениябетоном прочности не менее 50 кг/см2;
распалубленнойоболочки до получения бетоном прочности, предусмотренной проектом.
7.46. До началапропаривания каждую секцию оболочки необходимо выдержать при положительнойтемпературе окружающего воздуха.
В зависимости отсредней температуры воздуха продолжительность выдерживания должна составлять:
| Средняя температура воздуха, °С | 10-15 | 15-25 | 25-40 |
| Продолжительность выдерживания, ч | 8-6 | 6-3 | 3-1 |
7.47. Дляпропаривания оболочек рекомендуется следующий режим: подъем температуры - соскоростью не более 15° в час, прогрев насыщенным паром при температуре 70-80° -в течение 10-16 ч, остывание оболочек в камере до температурыокружающего воздуха - с интенсивностью 10-15° в час.
Этот режимокончательно должен уточняться опытным путем с учетом свойств применяемыхцементов и местных условий изготовления и пропаривания оболочек.
7.48. Припропаривании оболочки непосредственно в форме паром, подаваемым во внутреннююполость, необходимо, чтобы разница в нагреве наружной и внутренней поверхностейбетона оболочек (Dt) не превышала 15°. В противномслучае в оболочках будут появляться трещины.
Величину Dt следует определять по формулам:
при пропаривании взакрытом помещении
при пропаривании наоткрытом воздухе
где Dt - разность температур внешней ивнутренней поверхностей оболочки в град;
tп- максимальная установившаяся температура пара в оболочке в град;
tв- минимальная температура воздуха, окружающего оболочку, в град;
d - толщина стенки оболочки в м.
7.49. Для уменьшенияразности температур наружной и внутренней поверхностей в случае, если она можетпревышать 15°, следует наружную форму теплоизолировать или же поместить вобъемлющий тепляк.
При теплоизоляциинаружных форм величину Dt можно определять по формулам:
при пропаривании взакрытом помещении
при пропаривании наоткрытом воздухе
где hи - толщина слоя теплоизоляции в м;
lи - коэффициент теплопроводноститеплоизоляции в ккал/м·ч·град (табл. 22).
Таблица 22
Значения коэффициентов теплопроводности lи некоторыхтеплоизоляционных материалов
| Наименование материалов | Коэффициент теплопроводности, ккал/м·ч·град |
| Вата асбестовая | 0,08 |
| Вата шлаковая свободно набитая | 0,03-0,04 |
| Вата шлаковая уплотненная | 0,05-0,06 |
| Войлок строительный | 0,04 |
| Камышит сухой | 0,05 |
| Минеральный войлок | 0,05-0,06 |
| Опилки в засыпке | 0,08 |
| Деревянная опалубка | 0,20 |
7.50. При одностороннемпропаривании горизонтально расположенных оболочек (изнутри) не следуетдопускать скопления в них конденсирующейся воды. Для удаления конденсатаоболочки следует укладывать с наклоном в 1/100.
7.51. При подачепара в вертикально расположенные оболочки рекомендуется полость внутреннейформы делить на три-четыре отсека по высоте с подводом пара в каждый отсек поотдельному каналу.
7.52. Запрещаетсяснимать форму с неостывших оболочек, если температура бетона более чем на10-15° превышает температуру окружающего воздуха.
7.53. Доприобретения бетоном прочности не менее 100% от проектной распалубленныеоболочки должны находиться в состоянии постоянного увлажнения, котороеобеспечивается периодической поливкой секций или помещением их в водную среду.
7.54. После наборабетоном 100% проектной прочности, что устанавливается по результатам испытанияконтрольных образцов, оболочки можно хранить в естественных условиях.
7.55. В процессеизготовления оболочек необходимо контролировать:
качество материалов(цемента, песка, крупного заполнителя);
качествоприготовления бетонной, смеси;
размеры форм;
размеры арматурныхкаркасов;
положение каркаса вформе;
правильностьнатяжения арматуры;
правильность укладкибетонной смеси;
режимтермовлажностной обработки;
правильностьосвобождения анкеров от натянутой арматуры;
качество бетона;
размеры оболочек.
7.56. Качествобетона следует контролировать в соответствии с указаниями глав СНиПа I-B.3-62 и III-В.1-62 и ГОСТа 4800-59.
7.57. Если в течениесмены дозировку бетонной смеси не изменяют, то для определения прочности бетонаизготовляют одну партию контрольных образцов в количестве не менее 9 шт. дляненапряженных и 12 шт. для напряженных оболочек.
Образцы испытывают:после окончания пропаривания (3 шт.), перед спуском натяжения арматуры (3 шт.),перед отгрузкой оболочек заказчику (3 шт.), через 28 суток после изготовленияоболочки (3 шт.) для определения марки бетона.
7.58. Образцыотбирают одновременно с бетонированием секций и выдерживают вместе ссоответствующими секциями при одном и том же тепловлажностном режиме.
Образцы,предназначенные для определения марки бетона, хранят в лабораторных условиях всоответствии с требованиями ГОСТа 4800-59.
7.59. Приизготовлении оболочек методом центрифугирования прочность центрифугированногобетона можно получить путем умножения кубиковой прочности вибрированного бетонана коэффициент, учитывающий повышение прочности центрифугированного бетона всравнении с вибрированным.
Указанныйкоэффициент в каждом отдельном случае должен быть установлен опытным путем.
Ориентировочно этоткоэффициент при марке бетона 400 может быть принят 1,2.
7.60. На каждойготовой секции, до предъявления ее к приемке, должен быть поставлен порядковыйномер, взятый из журнала изготовления.
Номер следуетставить на наружной поверхности бетона на расстоянии 0,5 м от концовсекции.
7.61. Изготовленныеоболочки должны приниматься на основании рабочих чертежей, актов приемкиматериалов, актов освидетельствования арматуры, актов испытания контрольныхобразцов и журнала изготовления оболочек. Помимо проверки указанных документов,в процессе приемки должны производиться наружный осмотр и натурные промерыразмеров секций оболочек, при этом проверяется соответствие обследуемыхоболочек проекту и выявляются отступления от него.
Выявленные дефектымогут быть устранены по решению ответственного за приемку оболочек илипредставителя авторского надзора.
7.62. Отклонения вразмерах секций или состыкованных оболочек не должны превышать:
| В длине секций | ±30 мм |
| В наружном диаметре оболочек: | |
| при диаметре до 2 м | +5 мм -0 |
| при диаметре более 2 м | ±5 |
| В толщине защитного слоя | +5 мм -0 |
| В толщине стенок: | |
| оболочек диаметром 0,4 и 0,6 м | +5 мм -0 |
| оболочек диаметром от 0,8 до 2 м | +7 мм -3 |
| оболочек диаметром более 2 м | +10 мм -5 |
7.63.Допускается наличие раковин глубиной до 5 мм и суммарной площадью до 1%от внутренней или наружной поверхности оболочек. Особое внимание следуетобращать на плотное соприкасание фланцев с бетоном секций.
Оболочки сосквозными раковинами по месту продольного стыка форм должны быть забракованы.
7.64. Приемка каждойсекции заканчивается постановкой на ней клейма установленной формы.
Изготовление иприемку секций следует оформлять в цеховом журнале изготовления оболочек. Вжурнале отмечаются все скрытые работы, а также выявленные дефекты.
7.65. Погрузку,разгрузку и транспортировку секций в пределах заводской территории или полигонаразрешается производить при помощи крана с траверсой, оснащенной захватами, мридостижении бетоном прочности, предусмотренной для этих случаев проектом, но неменее 50% проектной.
7.66. Секцииоболочек диаметром 0,4 и 0,6 м можно укладывать в штабеля до четырехрядов по высоте. Между рядами должны быть уложены по две деревянные инвентарныепрокладки на расстоянии, равном 0,2 длины секций от ее концов. Прокладкиследует располагать в одной вертикальной плоскости. На концах прокладок должныбыть укреплены отдельные бруски, препятствующие скатыванию секций.
Секции оболочекдиаметром 1 и 1,6 м укладывают на деревянных прокладках в два ряда повысоте, а диаметром 2 м - в один ряд. Секции оболочек диаметром 3 м,как правило, следует располагать в вертикальном положении. Возможность укладкитаких секций в горизонтальном положении должна быть проверена расчетом.
7.67. Ширинапроездов между штабелями и взаимное расположение последних должны обеспечитьудобство осмотра маркировочных знаков и погрузки оболочек на транспортныесредства.
7.68. Готовые секцииразрешается отгружать заказчику после достижения бетоном прочности,предусмотренной проектом.
Глава VIII
ПОГРУЖЕНИЕ ОБОЛОЧЕК В ГРУНТ
8.1. Указаниянастоящей главы распространяются на работы по погружению в различные грунтыжелезобетонных оболочек диаметром 0,4 м и более.
8.2. Оболочкидиаметром до 1 м с закрытым и открытым нижним концом следует погружать внесвязные и слабые связные грунты вибропогружателями или молотами.
Оболочки диаметром0,4-0,8 м с закрытым нижним концом рекомендуется забивать в плотные глинистыегрунты, как правило, молотами при условии, что бетон оболочек будет иметь маркуне ниже 400. Погружение оболочек диаметром свыше 1 м с открытым нижнимконцом необходимо осуществлять вибропогружателями.
Рис. 52. Подмывная трубка:
1-секция трубки; 2-колено; 3-наконечник; 4-соединительная муфта;5-фланец; 6-резиновый шланг
8.3. Погружениеоболочек следует выполнять в соответствии с проектом производства работ, вкотором должны быть подробно разработаны:
способтранспортировки оболочек со склада к месту погружения;
конструкциянаправляющих устройств;
транспортировка,установка и закрепление в проектном положении направляющих устройств;
технологияпогружения оболочек;
конструкцияподмывных устройств (в случае применения подмыва);
график работ,определяющий последовательность погружения оболочек;
указания о режимеподмыва и погружения оболочек;
расчеты потребногоколичества оборудования, механизмов и плавучих средств, их мощность ипроизводительность.
8.4. В местахвозможной встречи оболочек с одиночными валунами или другими случайными препятствиями необходимо тщательнообследовать дно акватории для заблаговременного принятия мер по удалению илипреодолению препятствий. Для этого рекомендуется подмывной трубкой (рис. 52), имеющей давление воды навыходе из наконечника 10-15 атм, проверить толщу грунта, по возможности,на глубину погружения оболочек.
8.5. Во избежаниепримерзания в зимнее время наружной поверхности погружаемых оболочек к грунтунеобходимо разработку и удаление грунта из полости оболочек вести, как правило,подводным способом, поддерживая уровень воды в оболочках на отметке поверхностигрунта (на берегу) или же воды в водоеме.
8.6. Погружениюоболочек в грунт должны предшествовать:
проверкасоответствия поступивших на стройплощадку секций приложенной техническойдокументации и требованиям настоящих «Технических указаний»;
проверкаправильности маркировки секций и составление монтажных схем оболочек требуемойдлины;
стыкование отдельныхсекций (укрупнительная сборка оболочек);
гидроизоляция стыковоболочек;
разметка оболочек подлине, маркировка их и складирование.
8.7. Укрупнительнуюсборку следует производить в строгом соответствии с проектом производстваработ, учитывающим грузоподъемность и подстреловой габарит кранов,предназначенных для установки оболочек на месте их погружения, конструкциюнаправляющих устройств, глубину погружения оболочек в грунт и глубину воды.
Рис. 53. Стенд для стыкования секций оболочки:
1-опорные ролики; 2-рама; 3-фундамент; 4-ручная лебедка; 5-трос;6-стыкуемые секции оболочки; 7-стыки секций
8.8. Стыковатьоболочки диаметром до 2 м включительно рекомендуется в горизонтальномположении на стенде (рис. 53), обеспечивающем поворотоболочки вокруг продольной оси. Оболочки диаметром 3 м целесообразностыковать в вертикальном положении.
8.9. Стрелкаперелома продольной оси оболочки в месте стыка двух соседних секций не должнапревышать 0,0015 суммарной длины стыкуемых секций.
8.10. При стыкованииоболочек, в полости которых предусмотрено поддержание более высокого уровняводы, чем горизонт ее в реке, необходимо обеспечить водонепроницаемостьсоединений.
8.11. Гайкифланцево-болтовых соединений (см. рис. 6) секций оболочек после затяжкидолжны быть приварены к болтам во избежание их ослабления в процессевибропогружения оболочек.
При наличиинеплотностей фланцы по периметру следует обварить. Применение каких-либоподатливых прокладок между фланцами запрещается. В виде исключения дляоболочек, заполняемых сплошь бетоном, допускается применение стальныхпрокладок, привариваемых к фланцам.
8.12. Стыкованиесекций оболочек диаметром 1,6 м и более сваркой выпусков арматуры споследующим омоноличиванием рекомендуется осуществлять по следующей технологии:
после выверкиположения стыкуемых секций сварить 4 пары выпусков, расположенных вовзаимно-перпендикулярных диаметральных плоскостях;
скрепленные секциирасклинить несколькими парами симметрично расположенных стальных клиньев (рис. 54);для оболочек диаметром 1,6 м рекомендуется 4 пары, для оболочек большегодиаметра - 6-8 пар клиньев;
продолжить сварочныеработы, при этом, по возможности, двум сварщикам одновременно сваривать двепары диаметрально расположенных стержней (последовательность сваркиопределяется условием равномерного распределения стержней по периметру оболочкина каждом этапе стыкования секций; при работе одного сварщика стыкование каждойпары диаметрально расположенных стержней выполнять последовательно);
после окончаниястыкования всех стержней удалить клинья.
При выполнениистыкования оболочек по этой технологии возникают минимальные реактивныенапряжения от сварки и обеспечивается необходимая прочность стыков навоздействие динамической нагрузки от вибропогружателя.
8.13. Дляомоноличивания, а также изоляции сварных стыков рекомендуется применятьбыстротвердеющий цемент. С целью ускорения твердения бетона омоноличиваниястыков целесообразно использовать паропрогрев или электронагрев. Дляэлектронагрева могут быть применены сварочные агрегаты.
Рис. 54. Схема установки клиньев при сваркевыпусков арматуры стыкуемых секций:
1-секция оболочки; 2-клинья; 3-стык стержней
8.14. После приобретения бетоном омоноличивания 70%прочности от марочной, что устанавливается по результатам испытания контрольныхобразцов, оболочки могут быть отправлены на склад. К моменту погружения бетономоноличивания должен иметь прочность не менее 100% марки бетона оболочки.Покрытые торкрет-бетоном стыки до приобретения проектной прочности должныхраниться в состоянии постоянного увлажнения.
8.15. Стыки готовойоболочки до погружения должны быть освидетельствованы и приняты по актупредставителем технического контроля.
8.16. На каждойукрупненной (состыкованной) оболочке должны быть поставлены порядковый номер идата стыкования. Например 
. Это обозначает: оболочка № 5, состыкована 15 августа 1963г.
Маркировка наноситсянесмываемой краской на расстоянии 1-0,5 м от фланца. Кроме того, наповерхности оболочки такой же краской обязательно наносится разметка: наглубину воды - через 1 м, а далее - через 10 см; целые метрыобозначают цифрами.
8.17. В пределахстройплощадки оболочки рекомендуется перевозить на тележках, оснащенныхдеревянными подкладками с выкружками, равными радиусу оболочки. На значительныерасстояния оболочки диаметром до 1,6 м (включительно) следует перевозитьпо железной дороге, а также на оборудованных автотрейлерах и тракторныхприцепах.
В пределах акваториисекции и оболочки следует транспортировать на палубных баржах или плашкоутах,проверенных расчетом на воспринятие сосредоточенных усилий от веса оболочек.
8.18. При наличииплавкранов грузоподъемностью, превышающей в 1,5-2 раза вес оболочки,допускается транспортировать оболочку на стреле крана в вертикальном положении.
8.19. Оболочкидиаметром 1,6 м и более можно транспортировать в горизонтальномположении на плаву при условии устройства по их концам временныхводонепроницаемых заглушек. Заглушки следует делать инвентарными, из стали срезиновыми уплотнителями. Удаление из внутренней полости оболочек случайнопопавшей воды необходимо производить при помощи компрессора производительностью6-9 м3/мин, устанавливаемом на буксире или наотдельном судне. Спуск оболочек на воду, их транспортировку на плаву следуетосуществлять в соответствии с проектом производства работ, в котором должныбыть сделаны проверочные расчеты прочности оболочек на наиболее невыгодныеслучаи загружения.
Рис. 55. Строповочное устройство:
1-элемент таврового сечения;2-накладка; 3-уголок; 4-ребра
Рис. 56. Захват для оболочек диаметром 1,6 м
8.20. Для строповкисекций оболочек рекомендуется применять приспособления жесткой конструкции(рис. 55), прикрепляемыек фланцам или выпускам продольных стержней арматуры.
Строповкугоризонтально расположенных оболочек и секций рекомендуется проводить сприменением специальных захватов (рис. 56), гарантирующих сохранностьповерхности бетона от повреждения. Допускается использование петлевых стропов,но с мягкими прокладками. Места строповки оболочки или секции должны находитьсяна расстоянии 0,2 их длины от концов.
8.21. Для сохранения проектного положения погружаемыхоболочек следует применять направляющие устройства, конструкция которыхопределяется типом сооружения, местными условиями погружения и устанавливаетсяпроектом производства работ.
В качественаправляющих устройств рекомендуется использовать копры, подвешиваемые кпортальным кранам направляющие стрелы, направляющие каркасы и кондукторыразличных конструкций.
Рис 57.Подвесная стрела:
1-стрела; 2-портальный кран; 3-оболочка; 4-вибропогружатель; 5-лебедки
8.22. Подвеснаястрела (рис. 57) должна иметьнаправляющие устройства и подвижные захваты, поддерживающие вибропогружатель ификсирующие оболочку в заданном положении. Верхнюю часть стрелы следуетподвешивать на шарнирах к каретке, обеспечивающей перемещение ее вдоль ригеляпортального крана. Нижнюю часть стрелы необходимо закреплять за горизонтальнуюраспорку.
Портал и стрелуследует делать в виде сплошном или решетчатой конструкции. В последнем случаерекомендуется использовать инвентарные конструкции УИКМ.
Направляющие стрелыв виде копра рекомендуется собирать из конструкций УИКМ (рис. 58). Такие копры можноиспользовать для погружения наклонных оболочек диаметром до 1,6 м (включительно).
Рис.58. Направляющая стрела в виде копра:
1-станина (основание); 2-стрела; 3-пинтовая распорка: 4-направляющиеаппарели; 5-рельсовый путь; 6-противовес; 7-оболочка;8-вибропогружатель; 9-ролики; 10-лебедка
8.23. Направляющиекаркасы следует конструировать из одной (одноярусные), двух (двухъярусные) илинескольких, (многоярусные) решетчатых горизонтальных плоскостей с ячейками дляпропуска оболочек. Плоскости необходимо объединять системой вертикальных связейв неизменяемую пространственную конструкцию. Направляющие каркасы рекомендуетсямонтировать из конструкций УИКМ (рис.59).
Применение каркасовразового использования, остающихся в бетоне фундаментной плиты, допускается вслучаях включения их в работу конструкции в качестве жесткой арматуры.
8.24. Одноярусныекаркасы рекомендуется применять при погружении вертикальных оболочек наводотоках со скоростью течения менее 1 м/сек и глубиной воды до 15 м.
На водотоках соскоростью течения воды более 1 м/сек, а также при погружении наклонныхоболочек необходимо применять двухъярусные или многоярусные каркасы, которыецелесообразно использовать также в качестве распорных креплений огражденийглубоких котлованов.
Рис.59. Направляющий каркас:
1-элементы УИКМ: 2-ячейки для оболочек; 3-деревянные брусья; 4-ячейкидля установки маячных оболочек
8.25. Переставные ипередвижные направляющие каркасы (рис. 60) рекомендуетсяиспользовать в конструкции комплексных агрегатов, предназначенных длястроительства транспортных эстакад на море, водотоках и болотах. В этом случае,при установке и погружении оболочек очередного ряда, каркас раскрепляется задва предыдущих ряда ранее погруженных оболочек.
8.26. Принеобходимости погружения большого количества оболочек диаметром 1-2 м приглубине воды до 15 м на строительстве эстакад, пирсов и причалов впределах одного бассейна целесообразно применять плавучий направляющийкондуктор (рис. 61),представляющий собой закрытый понтон с жестко закрепленными к немунаправляющими ячейками, которые выполняются в виде обойм, раскрывающихсягидроприводами по диаметральной плоскости.
8.27. Для облегченияустановки, а также предохранения оболочек от повреждения металлическимиэлементами в ячейках каркаса или кондуктора следует закреплять направляющиедеревянные брусья. При вертикальных оболочках надо ставить направляющие брусьядлиной не менее 2 м в одноярусных и не менее 4 м в двухъярусныхкаркасах. Для наклонных оболочек длину брусьев следует принимать не менее 6 м.
Круговой зазор междуоболочками и направляющими брусьями необходимо принимать равным 2-3 см.
8.28. При погруженииоболочек в водотоках направляющие устройства следует располагать на плавучихсредствах, временных подмостях и опирать на дно водоема через оболочки илисваи. Конструкция закрепления направляющих устройств зависит от глубины искорости течения воды, физико-механических свойств грунтов дна водоема,необходимой точности погружения оболочек и т. п.
При глубине водысвыше 15 м, скорости течения менее 1 м/сек и отсутствии сильныхветров направляющие устройства целесообразно размещать на плавучих средствах.
При скорости течениясвыше 1 м/сек, наличии сильных ветров направляющие устройства, главнымобразом, каркасы, следует после установки их в проектное по высоте и в планеположение подвесить на нескольких погруженных оболочках, освободив от плавучихсредств.
8.29. Каркасы весом30-50 т допускается устанавливать плавучими кранами. При отсутствии мощныхкранов, а также при более тяжелых каркасах последние рекомендуется ставитьплавучими системами, состоящими из трех плашкоутов (понтонов) (рис. 62). Средний,впоследствии удаляемый плашкоут предназначается для сборки каркасов; крайние -для опускания его в проектное положение.
Тяжелые каркасыследует опускать полиспастами, установленными на вышках крайних плашкоутов.Фермы для взаимного объединения плашкоутов, а также вышки для полиспастовцелесообразно собирать из конструкции УИКМ. Плашкоуты следует монтировать изпонтонов КС.
Рис.60. Передвижной направляющий каркас:
1-направляющие устройства; 2-консольная ферма; 3-оболочки; 4-насадка (ригель);5-анкерное закрепление; 6-верхнее строение эстакады; 7-вибропогружатель
Рис.61. Плавучий направляющий кондуктор:
1-понтон; 2-открывающиеся захваты; 3-оболочки; 4-вибропогружатель
8.30. Кондуктор илиплавучую систему с каркасом на месте их установки необходимо раскрепитьякорями. Раскрепление плавучей системы на реках со скоростью течения более 1 м/секи при наличии интенсивного судоходства рекомендуется осуществлять сприменением якорницы (рис. 63).
8.31. Каждое якорноеустройство должно включать:
якорь, тип и вескоторого определяются расчетом с учетом правил Речного Регистра СССР взависимости от типа судна и его характеристики;
стальной трос илиякорную цепь длиной, обеспечивающей заброску якоря на расстояние, кратное 10-15глубинам воды;
механизм для навивкитроса, имеющий грузоподъемность в 2-2,5 раза превышающую вес якоря;
буек, прикрепленныйканатом к якорю, обозначающий его местоположение.
Рис.62. Плавучая система с каркасом:
1-каркас; 2-поддерживающие понтоны; 3-соединительные фермыиз УИКМ; 4-полиспастные вышки; 5-полиспасты; 6-якорные тросы; 7-понтондля сборки каркаса
Рис.63. Схема раскрепления направляющего каркаса на водотоке:
1-каркас; 2-поддерживающие понтоны; 3-якорница (понтон); 4-становыеякоря; 5-задние и боковые якоря плавучей системы; 6-боковые якоря якорницы;7-якорные тросы
8.32. Погружениеоболочек рекомендуется вести по поточной технологии (рис. 64), при которой значительносокращаются простои механизмов.
8.33. Типвибропогружателя (приложение 7) необходимовыбирать, исходя из веса оболочки, ее размеров, глубины погружения в грунт иего физико-механических свойств, а также ориентировочных параметров,установленных на основании опыта погружения оболочек в средние и плотные грунты(табл. 23).
8.34. Во всехслучаях, где это представляется возможным, оболочки следует погружать напроектную глубину без выемки грунта из их полости. При недостаточной мощностивибропогружателя, а также необходимости заглубления оболочки в плотные грунтыиз их полости грунт следует периодически удалять.
Таблица 23
Параметры вибропогружателей в зависимости от диаметра оболочек
| Диаметр оболочек, м | Момент эксцентриков вибропогружателя, кгм | Возмущающая сила, т | Мощность электродвигателя, квт |
| 0,4 и 0,6 | 100-200 | 27-50 | 60-100 |
| 0,6-1,6 | 200-300 | 50-100 | 80-100 |
| 1,6-2 | 300-500 | 100-150 | 100-160 |
| 2-3 | 500-600 | 150-300 | 160-250 |
Несвязныегрунты при вибропогружении в них оболочек необходимо удалять до уровня ножа илина 1-2 м выше его. Плотные связные грунты рекомендуется удалять на 2-3 мниже ножа.
Оболочку диаметром1-2 м, погружаемую в несвязный грунт на последнем этапе (залоге)погружения, после того как в полости оболочки образовалось грунтовое ядровысотой не менее 2 м, следует провибрировать 7-10 мин, а оболочкудиаметром 3 м - 12-15 мин для уплотнения грунта в ядре иосновании, а также расположенного вокруг оболочки. В связных грунтахвибропогружатель следует выключать при скорости погружения оболочки 2 см/мини менее.
Для повышениястепени уплотнения несвязного грунта основания в полости оболочки в процессепогружения следует поддерживать уровень воды на 3-5 м выше уровня воды,окружающей оболочку.
8.35. При встречеоболочки с препятствием, в результате чего резко увеличивается амплитудаколебания вибросистемы без увеличения заглублении, вибропогружение должно бытьнемедленно остановлено и приняты меры по преодолению препятствия, если оболочкунадо заглублять дальше в грунт. Для контроля вибропогружения оболочки иавтоматического оповещения о наступлении виброударного режима работывибросистемы необходимо к погружаемой оболочке прикреплять специальныеприборы-фиксаторы порога замедлений (ФПЗ) конструкции ЦНИИСа (приложение 8).Руководство по применению этих приборов дано в приложении 9.
Рис.64. Схема поточного погружения оболочек:
1-грунт; 2-направляющий каркас; 3-секция оболочки; 4-вибропогружатель;5-кран с грейфером
8.36. Погружатьоболочки следует периодами продолжительностью от 3 до 15 мин состановками для осмотра состояния крепления вибропогружателя к наголовнику инаголовника к оболочке.
Рис.65. Эрлифт с подмывной трубкой:
1-эрлифт; 2-стояк эрлифта; 3-съемная заглушка; 4-вентиль; 5-шланг дляпромывки эрлифта; 6-трубка для воздуха; 7-подмывная трубка; 8-шланг для подачиводы; 9-хомут; 10-шланг для подачи воздуха
8.37. При работе свибропогружателями надлежит руководствоваться заводской инструкцией по ихсодержанию и эксплуатации. Основные указания по эксплуатации вибропогружателейприведены в приложении 10.
8.38. Еслиинтенсивность погружения оболочек снижается до 2-5 см/мин, из их полостинеобходимо периодически удалять грунт.
Из полостивертикальных оболочек связные и несвязные грунты рекомендуется удалятьодноканатными четырехчелюстными грейферами, из наклонных оболочек эрлифтами игидроэлеваторами. Для удаления слабых связных грунтов можно применять эрлифт сподмывной трубкой (рис. 65),предназначенной для предварительного рыхления грунта.
8.39. Диаметрвсасывающей трубы эрлифта следует принимать 150-200 мм. При этом дляэрлифта с диаметром трубы 150 мм требуется компрессорпроизводительностью 9-12 м3/мин, а с диаметром 200 мм- 15-18 м3/мин.
8.40. Дляпредотвращения наплыва грунта в оболочку при работе эрлифта необходимо в нейподдерживать воду на уровне более высоком, чем в реке.
8.41. В процессепогружения оболочек необходимо вести журнал работ (приложение 11). К журналу должны бытьприложены сводная ведомость (приложение 12) и план расположенияпогруженных оболочек с указанием их номеров (проектных и фактических), расстояниймежду оболочками, а также величины угла их наклона.
8.42. Подмыв грунтав основании и по боковой поверхности оболочек следует применять в песчаных,песчано-гравелистых, супесчаных, мягкопластичных суглинистых и глинистыхгрунтах в случаях:
недостаточноймощности погружающего оборудования;
при погруженииоболочек па глубину свыше 15 м, когда амплитуда колебании оболочкистановится менее 3 мм.
В гравийно-галечныхгрунтах подмыв малоэффективен. В плотных и твердых глинах применять подмыв нерекомендуется.
Запрещаетсяприменять подмыв при погружении оболочек вблизи существующих сооружений инасыпей, если он может вызвать просадку грунта под ними.
8.43. В погружаемыхоболочках диаметром до 1,6 м рекомендуется применять одну подмывнуютрубку, располагаемую в их полости. Для погружения оболочек диаметром 1,6 м иболее в несвязные грунты следует применять наружный подмыв из трубок,расположенных равномерно по периметру на расстоянии 1,5-2 м друг отдруга (рис. 66). Припогружении наклонных оболочек, в зависимости от диаметра, рекомендуется 2-3трубки, расположенные преимущественно в верхней части оболочки (рис. 67).
Рис. 66. Схема закрепления подмывших трубок к вертикальнойоболочке:
1-оболочка; 2-нож; 3-подмывные трубки; 4-направляющий хомут;5-удерживающий хомут; 6-резиновый шланг
Рис. 67. Схема крепления подмывных трубок к наклонной оболочке:
1-оболочка; 2-нож; 3-подмывная трубка; 4-направляющий хомут;5-удерживающий хомут; 6-резиновый шланг
8.44. Подмывныетрубки рекомендуется прикреплять к оболочке удерживающим хомутом (рис. 68), который препятствуетсмещению трубок: вниз вдоль оболочки, и направляющим хомутом (рис. 69), предотвращающим уход трубокв сторону от оболочки в процессе погружения ее в грунт.
Рис. 68. Удерживающим хомут
Рис. 69. Направляющим хомут
8.45. Подмывныетрубки(см. рис. 52)следует собирать на необходимую длину из отдельных секций стальных трубдиаметром 50-75 мм и толщиной стенки 3-4 мм, соединяемых муфтамина резьбе.
На нижнем концетрубки крепится на резьбе наконечник с центральным отверстием диаметром 18-24 мми с четырьмя боковыми отверстиями диаметром по 8-10 мм. Дляпредотвращения перегиба подводящих шлангов верхний конец трубки следуетизогнуть в виде колена.
8.46. Количествоводы, подаваемой в каждую подмывную трубку, следует регулировать вентилями, ккоторым подключают подводящие шланги. Вентили рекомендуется размещать на общемводораспределителе (рис. 70), ккоторому подводится вода от насосов по резиновому шлангу или трубе диаметром150 мм.
8.47. Расход идавление воды в каждой подмывной трубке необходимо назначать исходя из свойствгрунта и заглубления оболочек в грунт, от 50 до 150 м3/ч придавлении 10-15 атм.
8.48. Дляпредотвращения наплыва грунта внутрь оболочек в процессе их вибропогружения сподмывом концы трубок следует располагать на 0,5-1,5 м выше нижнегоконца оболочки. Опускать трубки до уровня ножа оболочки можно при наличии вполости оболочки грунтовой пробки высотой 2-3 м.
8.49. Засорениеподмывных трубок грунтом, оседающим после прекращения подачи воды, следуетпредотвращать путем устройства в наконечнике обратного клапана, препятствующегозаходу в полость трубки смеси воды с грунтом.
8.50. Подмывнадлежит прекращать, когда острие или нож оболочки не дошли на 0,5-1 м допроектной отметки; дальнейшее погружение оболочек до получения расчетногоотказа следует производить при отключенном подмыве. При этом такие оболочкидолжны быть расположены на расстоянии не менее двух рядов, но не менее 5 м отоболочек, погружаемых с подмывом.
8.51. При погруженииоболочек необходимо контролировать:
изготовление иустановку направляющих устройств;
стыкование и процесспогружения оболочек;
применение подмыва;
оставление грунтовойпробки на последнем этапе погружения;
ведение журналапогружения оболочек.
8.52. Контрольработ, связанных с погружением оболочек, должен осуществляться представителямипроизводственно-технического отдела строительства.
Рис.70. Водораспределитель:
1-бак; 2-патрубки для присоединения резиновых шлангов подмывных трубок;3- патрубок для подвода воды от насоса; 4- манометр; 5-подставка
Выявленные отступленияот проекта должны быть устранены в процессе производства работ. Не устраненныеотступления от проекта должны отражаться в сводной ведомости погруженияоболочек.
8.53. Отклоненияоболочек фундаментов и опор сооружений от проектного положения в плане приотсутствии специальных указаний в проекте не должны превышать величин,приведенных, в табл. 24.
Таблица 24
Допускаемые отклонения от проектного положения верха или низаоболочек
| | Диаметр (d) и расположение оболочек | Длина оболочек в м |
| до 10 | свыше 10 |
| 1. | Оболочки диаметром 0,4 и 0,6 м: | | |
| | для однорядного расположения | 0,2 d | 0,2 d |
| | для кустов и лент с расположением оболочек в 2 и 3 ряда | 0,3 d | 0,3 d |
| | для кустов и лент с расположением оболочек более чем в 3 ряда | 0,4 d | 0,4 d |
| 2. | Оболочки диаметром от 0,6 до 2 м | 0,4 d,
но не более 40 см | 0,4 d,
но не более 50 см |
| 3. | Оболочки диаметром более 2 м | Не более 60 см |
Тангенс угла отклоненияпродольной оси оболочек от проектного положения не должен превышать 1/100.
Глава IX
УСТРОЙСТВО УШИРЕНИй ВОCНOBAНИИ ОБОЛОЧЕК
9.1.Целесообразность и метод устройства уширений в основании оболочек должныустанавливаться проектом сооружения с учетом рекомендаций главы II настоящих указаний.
9.2. Опытные работыпо освоению технологии устройства камуфлетных уширений рекомендуетсяпроизводить на погруженных в грунт оболочках, являющихся элементами подмостейили других вспомогательных обустройств. Допускается проведение опытов наоболочках фундаментов, забитых дополнительно к проектному количеству.
9.3. Для устройствабуровых уширений в основании оболочек допускается использование станковразличной конструкции, обеспечивающих получение уширений заданных размеров исохранность полости уширения.
9.4. Уширения всвязных грунтах рекомендуется разбуривать без применения глинистого раствора.При наличии в зоне устройства уширений прослоек и включений несвязного грунтаразбуриванне уширений необходимо производить с глинистым раствором.
Требования кглинистому раствору и рекомендации по его приготовлению и применению даны вприложении 13.
Допускается взаменглинистого раствора устойчивость стенок уширения обеспечивать путем поддержанияпостоянного уровня воды в полости разбуриваемой оболочки на 3-5 м вышеуровня воды, окружающей оболочку. Надежность указанного мероприятия в каждомконкретном случае должна быть проверена в начале работ при устройстве уширенияв основании двух-трех оболочек.
9.5.Последовательность камуфлетирования свай допускается любая, удобная дляпроизводства работ, если расстояния между центрами соседних оболочек, в которыхустраивают уширения сосредоточенными зарядами взрывчатых веществ (ВВ), равны неменее 1,6D, а кольцевыми зарядами - (D1+l,6D2), где D- диаметркамуфлетного уширения в м; D1 - средний диаметр кольцевогозаряда в м; D2 - диаметр кольцевой камуфлетнойполости в м.
При устройствеочередного камуфлетного уширения до схватывания бетона в ранее заполненномсоседнем уширении расстояние между центрами соседних оболочек может быть уменьшенодо 1,2D при сосредоточенных зарядах или до (D1+l,2D2) - при кольцевых зарядах.
9.6. Для устройствакамуфлетных уширений допускается использовать взрывчатые вещества какдробящего, так и дробяще-метательного действия.
Для подводныхвзрывов следует употреблять преимущественно влагостойкие ВВ. При изготовлениизарядов из неводостойких ВВ необходимо обеспечить герметическую их упаковку ине применять отсыревшие ВВ.
Качество применяемыхВВ должно быть проверено контрольными взрывами.
9.7. Заряды ВВ взрыватьв основании оболочек необходимо, как правило, электрическим способом.
Запрещаетсяиспользовать для этой цели детонирующий шнур. Последний допускаетсяиспользовать только для монтажа зарядов.
9.8. При устройствекамуфлетных уширений следует применять заряды взрывчатых веществ:
сосредоточенные -при диаметре оболочек до 1,2 м (включительно) (рис. 71,а) и кольцевые - при диаметреоболочек более 1,2 м (рис. 71,б).
Рис.71. Схема камуфлетных уширений:
а-образованных сосредоточенным зарядом ВВ; б-образованным кольцевымзарядом ВВ;
1-оболочка; 2-наконечник; 3-заряд ВВ; 4-уширение
9.9. Ориентировочнуювеличину сосредоточенного заряда ВВ следует назначать по табл. 25и уточнять после первых осуществленных на строительстве взрывов, исходя изобъема бетонной смеси, вошедшей в камуфлетное уширение.
9.10.Ориентировочная величина кольцевого заряда ВВ принимается по табл. 26.Зазор между внутренним диаметром оболочки dвн и внешним диаметром кольцевогозаряда (D1+dзар) не должен превышать 5 см,а диаметр кольцевой камуфлетной полости D2 должен быть не более 0,9D1, где dзар - диаметр поперечного сечениякольцевого заряда (см. рис. 71,б).
Таблица 25
Зависимость диаметра камуфлетного уширения от веса сосредоточенногозаряда ВВ
| Вес заряда ВВ в кг | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 13 |
| Диаметр камуфлетного уширения в м | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1.5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 |
Таблица 26
Зависимостьдиаметра кольцевой камуфлетной полости от диаметра сечения кольцевого заряда иплотности укладки ВВ
| Диаметр кольцевой камуфлетной полости D2 в м | Диаметр dзар (в мм) поперечного сечения внутренней полости кольцевого заряда при плотности укладки ВВ |
| | 0,8 г/см3 | 0,9 г/см3 | 1,0 г/см3 |
| 0,5 | 36 | 33 | 30 |
| 0,6 | 42 | 39 | 36 |
| 0,7 | 48 | 44 | 42 |
| 0,8 | 51 | 48 | 45 |
| 0,9 | 58 | 55 | 52 |
| 1,0 | 63 | 60 | 57 |
| 1,1 | 68 | 64 | 60 |
| 1,2 | 75 | 70 | 65 |
| 1,3 | 80 | 75 | 70 |
| 1,4 | 85 | 80 | 75 |
| 1,5 | 90 | 85 | 80 |
Примечания. 1. Диаметр камуфлетного уширения D исчисляется, как сумма среднего диаметра кольцевого заряда D1 и диаметра камуфлетной полости D2.
2. Отклонение внутреннего диаметра тонкостенной стальной трубы илирезинового шланга, используемых для изготовления кольцевого заряда ВВ, недолжно отличаться от указанных в таблице величин более чем на ±2 мм.
9.11. Каждый из зарядовдолжен иметь по 4 электродетонатора, присоединенных параллельно к основной идублирующей двухпроводной электросетям.
Провода основной идублирующей сетей должны иметь хорошую гидроизоляцию. Для предохранения отповреждения при укладке бетонной смеси провода следует размещать в тонкихстальных трубках или резиновых шлангах, нижние концы которых должны бытьдоброкачественно заделаны в оболочке заряда.
9.12. Всеэлектродетонаторы перед установкой в заряд следует проверить но сопротивлению иподобрать так, чтобы разница в сопротивлении не превышала 0,3 ом для детонаторов с константановыммостиком и 0,5 ом дляэлектродетонаторов с нихромовым мостиком. Провода электродетонаторов послепроверки их сопротивления должны быть замкнуты накоротко до момента присоединенияих к основной и дублирующей сетям.
9.13. Заряд ВВ вполость оболочек необходимо опускать на тросе или проволоке.
Использование дляэтих целей трубок или шлангов, защищающих электровзрывную цепь, запрещается.
При наличии воды воболочке или при подаче бетонной смеси литой консистенции для предотвращениявсплывания ящика с зарядом ВВ к нему следует привязывать дополнительный грузвесом 15-20 кг.
9.14. В оболочки,погруженные с закрытым концом, заряды ВВ следует укладывать на дно наконечника.
При погруженииоболочек с открытым нижним концом грунт должен быть удален до ножа, а заряд ВВкак сосредоточенный, так и кольцевой должны быть расположены в уровне ножаоболочки.
9.15. Послеустановки заряда на место необходимо проверить целость и общее сопротивлениевсей электровзрывной цени, при этом разница в расчетном и фактически измеренномсопротивлениях не должна быть более 10%.
9.16. Опущенный воболочку заряд ВВ для предохранения его от детонации при ударе падающейбетонной смеси следует засыпать слоем песка толщиной 10-15 см; толькопосле этого полость оболочки допускается заполнять бетонной смесью литойконсистенции с таким расчетом, чтобы после взрыва заряда ВВ и выхода бетоннойсмеси в камуфлетное уширение в оболочке оставался слой смеси высотой не менее 2м.
Минимальный объембетона V (в м3), который должен быть уложен вполость оболочки перед камуфлетированием, следует определять по формулам:
при сосредоточенномзаряде
при кольцевом заряде
9.17. Бетонную смесьлитой консистенции (осадка конуса - 20-25 см) следует укладыватьв оболочки, заполненные водой, методом вертикально-перемещающейся трубы ссоблюдением главы XI настоящих указаний.
В оболочки,свободные от воды, бетонную смесь разрешается укладывать сбрасыванием черезприемный бункер независимо от высоты ее падения.
При укладке бетоннойсмеси необходимо принять меры, обеспечивающие электровзрывную сеть отповреждений.
Послекамуфлетирования полости оболочек заполняют бетонной смесью с осадкой конуса5-10 см.
9.18. Запрещаетсявзрывать заряд ВВ в полости оболочки, не заполненной бетонной смесью; воду,находящуюся в полости оболочки, нельзя рассматривать в качестве тампонажа.
9.19. Весь процесскамуфлетирования - от укладки заряда до производства взрывов -должен бытьнепрерывным.
Время междуустановкой заряда ВВ в оболочку и его взрывом определяется окончанием укладкилитой бетонной смеси в оболочку. При необходимости увеличения временисхватывания бетона следует применять соответствующие добавки.
9.20. Диаметробразовавшегося камуфлетного уширения следует проверять по формулам:
при сосредоточенномзаряде ВВ
при кольцевом зарядеВВ
где V1 - объем бетона, вышедшего изполости оболочки в камуфлетное уширение в м3, определяется поразности отметок поверхности бетонной смеси в оболочке до и после взрыва.
9.21. В процессе устройства камуфлетных уширений укаждой оболочки производитель работ и представитель технического отделастроительства должны контролировать:
отметку уложенного воболочку заряда ВВ;
объем уложенной воболочку бетонной смеси и отметку ее поверхности до взрыва;
отметку поверхностибетонной смеси после взрыва.
Результаты контролянеобходимо оформлять в журнале работ (приложение 14), который служит исходнымматериалом для составления сводной ведомости (приложение 15), прилагаемой какту приемки фундамента.
9.22. Уширения восновании оболочек диаметром 1,6 м и более, в грунтах, не имеющихвалунов размером более 30 см, скальных прослоек и заиленныхдеревьев, рекомендуется разбуривать станком ЦНИИСа (рис. 72).
Рис. 72. Буровой станок ЦНИИСа:
1-рама; 2-железобетонная оболочка; 3-ротор; 4-приводная штанга;5-электропривод: 6-режущие ножи; 7-грунтозаборная фреза; 8-гидравлическийпривод раскрытия ножей
9.23. Работы поустройству уширения следует выполнять в такой последовательности:
закрепить станок наверхней части оболочки;
пробурить в грунтениже ножа оболочки лидирующую скважину;
разбурить уширение;
очистить от шламанижнюю часть лидирующей скважины;
снять станок соболочки.
9.24. Лидирующуюскважину необходимо бурить на глубину, равную расстоянию от низа фрезы до верхаоткрывающихся ножей.
Скважину следуетбурить отдельными циклами так, чтобы за каждый из них она углублялась на0,3-0,5 м.
После наполнения фрезы грунтом буровой механизмизвлекают из оболочки для разгрузки грунта. Затем цикл повторяют.
9.25. Уширение восновании оболочки рекомендуется разбуривать в два этапа. На первом этапе занесколько циклов уширение разбуривают до проектного диаметра, для чегопостепенно увеличивают раскрытие ножей. В течение второго этапа буровоймеханизм с ножами, раскрытыми на проектный размер уширения, за несколько цикловопускают на величину, требуемую для создания цилиндрической части уширения.
Продолжительностькаждого цикла определяется временем, необходимым для разбуривания количествагрунта, равного объему фрезы. Количество разбуренного грунта определяется повеличине раскрытия ножей.
9.26. Режим резаниягрунта фрезой и ножами необходимо контролировать по показаниям ваттметра, включенногов цепь питания электромоторов ротора. Регулирование работы ротораосуществляется изменением степени подачи рабочего органа на грунт. Приперегрузке ротора необходимо уменьшать величину подачи, тем самым сократитьтолщину срезываемой стружки грунта.
9.27. Степеньраскрытия ножей следует контролировать по объему жидкости, подаваемой вгидропривод ножей, для чего необходимо провести соответствующую тарировкурезервуара, из которого жидкость подается в гидропривод. Дополнительнымпоказателем предельного раскрытия ножей до упоров является повышение давления вгидравлической системе (по показаниям манометра) при постепенном снижениипотребляемом мощности электропривода ротора (по показаниям ваттметра).
9.28. Для удалениягрунта, попавшего в нижнюю часть лидирующей скважины при разбуривании уширения,а также зачистки забоя фрезу следует при закрытых ножах уширителя углубить вгрунт основания скважины на 5-10 см ниже отметки, достигнутой в началебурения.
9.29. В процессеустройства уширений необходимо вести журнал работ (приложение 16).
Разбуренное уширениедолжно быть принято представителями технического отдела строительства изаказчика и забетонировано в кратчайший срок по технологии, изложенной в главе XI.
Если разбуренноеуширение при наличии в нем воды постояло более суток, то перед заполнением егобетонной смесью необходимо проверить фактические размеры полости уширения,используя для этой цели буровой станок или специальные приспособления.
По окончанииразбуривания всех уширений на опоре обязательно составляется сводная ведомость(приложение 17),в которой фиксируются основные параметры уширений и которая служит приложениемк акту приемки фундамента.
Глава X
БУРЕНИЕ СКАЛЬНЫХ ПОРОД СТАНКАМИ УДАРНО-КАНАТНОГО ДЕЙСТВИЯ
10.1. Указаниянастоящей главы распространяются на производство работ по бурению станкамиударно-канатного действия скважин в скальных породах для заделки низа несущихстолбов фундамента.
10.2. Сущностьспособа ударно-канатного бурения скважин заключается в дроблении скальнойпороды буровым снарядом (долотом), который периодически поднимают на тросе исбрасывают с высоты 0,5-1 м на породу в основании (на забой)разбуриваемой скважины. Для предотвращения образовании на забое местныхуглублений долото за каждый цикл подъема и сбрасывания поворачивается в планена угол 5-10°.
10.3. Интенсивностьбурения скальной породы зависит от удельного давления режущей части долота напороду, числа ударов за единицу времени, высоты сбрасывания долота и прочностипороды.
Для повышенияинтенсивности бурения следует применять глинистый раствор, которыйпредотвращает повторное дробление частиц разбуренной породы, а такжепрепятствует образованию упругой подушки из оседающих частиц, замедляющей темпбурения.
10.4. Вертикальныескважины диаметром от 0,8 до 1,4 м следует бурить станкомударно-канатного действия УКС-30 (рис. 73).
Техническая характеристика бурового станка УКС-30
| Вес долота | 2,5 т |
| Высота подъема долота над забоем: | |
| наименьшая | 0,5 м |
| наибольшая | 1,0 » |
| Число ударов долота в минуту: | |
| наименьшее | 40 |
| наибольшее | 50 |
| Мощность электродвигателя | 40 квт |
| Габариты станка: | |
| ширина | 2,84 м |
| длина | 5,0 » |
| высота | 16,3 » |
| Вес станка | 11,15 т |
Станокпредназначен для работы с долотом весом 2,5 т. При использовании долот весом 3т станки УКС-30 необходимо усилить.
Усиление станказаключается в укорочении мачты (уменьшении телескопического раскрытия) с 16,3до 12 м, усилении подкосов путем замены на новые из трубдиаметром 75 мм и усилении осей роликов на мачте.
10.5.Для бурения скважины следует применять литые трехперые долота (рис. 74).
Клепаные долотаприменять не рекомендуется.
Для повышенияизносоустойчивости режущие кромки перьев долота необходимо наварить электродамитипа ЭНХ-45 по ГОСТу 9466-60.
10.6. Долото весом2,5 т необходимо подвешивать на тросе диаметром не менее 26 мм, долотовесом 3 т - на тросе диаметром не менее 30 мм.
Для быстрой сменыдолота инструментальный трое следует соединять с долотом на муфтах (рис. 75). К долоту прикрепляютотрезок троса длиной 1,5 м с концевой и упорной муфтами. Концевая муфтаимеет резьбу для возможности соединения ее с аналогичной муфтойинструментального троса. Во избежание произвольного развинчивания муфт в нихустанавливают стопорные болты. Инструментальный трос и отрезок троса,прикрепленный к долоту, должны иметь одинаковое направление свивки.
Рис.73. Станок ударно-канатного действия УКС-30:
1-рама; 2-колеса; 3-мачта; 4-редуктор; 5-электромотор; 6-лебедки;7-укосина с талью; 8-оттяжная рама; 9-кривошип; 10-блок инструментальноготроса; 11-трос; 12-подкосы; 13-подклинивающий домкрат
Рис.74. Литое долото:
1-перо; 2-резцы; 3-отверстие для установки кольцевой муфты троса
Рис. 75. Стыкование троса на муфтах:
1-верхняя муфта; 2- нижняя муфта; 3-муфта, закрепляемая в прорезидолота; 4-отрезок троса; 5- трос для подвешивания долота к станку; 6-стопорныйболт
10.7. Количествобуровых станков для одного строительства необходимо назначать, исходя изобъемов и сроков окончания работ.
Ориентировочно можносчитать, что коммерческая скорость бурения (станком УКС-30 при долоте весом 3т) вертикальных скважин диаметром 1,4 м в породах прочностью до 400 кг/см2составляет 0,5-1 м/смену.
На строительстверекомендуется иметь, как правило, не менее двух станков УКС-30. При небольшомобъеме работ (до 20-30 скважин) достаточно одного станка.
10.8. Доразвертывания работ по бурению скважин в основании фундаментов опор необходимо:
закончить опытноебурение;
получить отпроектной организации материалы, характеризующие прочность и трещиноватостьпород;
скомплектоватьбуровое оборудование, опробованное в процессе опытного бурения.
10.9. Подготовка кбурению скважин состоит из следующих работ:
устройства рабочихподмостей;
очистки внутреннихполостей оболочек от грунта;
тампонажа забоя (вслучае необходимости);
установки наподмости буровых станков и нужного оборудования.
10.10. В зависимостиот местных условий для ведения буровых работ в качестве основной несущей конструкциидля подмостей рекомендуется использовать погруженные оболочки и направляющиекаркасы (применяемые для погружения оболочек) или же сооружать подмостиспециально.
Основным элементомбуровых подмостей является рабочая площадка, предназначенная для размещения наней одного или нескольких буровых станков с рабочим комплектом оснастки накаждый станок.
10.11. Настилплощадки следует делать из досок толщиной 4-5 см с переносным деревяннымограждением. Он должен быть проверен на воздействие нагрузок от бурового станкаи долота, установленного на шпальную клетку, а верх его должен находиться науровне не ниже отметки верха погруженных оболочек.
10.12. Послеустройства буровых подмостей необходимо из внутренней полости погруженныхоболочек полностью удалить грунт.
10.13. Длявыравнивания поверхности забоя перед бурением или для предотвращения натеканиянесвязного грунта под нож оболочки необходимо устраивать тампонажный слой из глиныили бетона.
10.14. Определениезазора между ножом оболочки и поверхностью скалы, а также неровностей этойповерхности следует проводить путем зондирования ее подмывной иглой (трубкой) сдавлением воды в ней 5-10 атм.
10.15. Тампонажныйслой из глины рекомендуется применять для выравнивания забоя при неровностяхего до 20 см. Для образования глиняного тампона на забой забрасываютслой комковой коллоидной глины толщиной 0,3-0,5 м и на него - слой камнятолщиной 0,2-0,3 м (размер отдельных камней-10-20 см), послечего камень и глину трамбуют долотом.
10.16. Тампонажныйслой из бетона следует применять при неровностях забоя свыше 20 см, атакже при возможности натекания в оболочку несвязного грунта.
Толщина тампонажногослоя из бетона должна быть не менее 1 м, а марка бетона - не ниже 100.Под воду бетонную смесь необходимо укладывать способом вертикальноперемещающейся трубы согласно указаниям главы XI.
10.17. Бурениеследует начинать на третий день после укладки бетонного тампонажного слоя.
При добавлении вбетон ускорителя твердения, например, хлористого кальция, допускается начинатьбурение скважины на вторые сутки.
10.18. Буровыестанки целесообразно устанавливать на подмости в собранном виде. При отсутствиикранов необходимой грузоподъемности разрешается монтировать станки наподмостях.
Станки необходимоустанавливать таким образом, чтобы положение натянутого инструментального тросапри опущенном долоте совпадало с продольной осью нижней части оболочки.Правильность установки станка над оболочкой при бурении вертикальных скважинследует проверить отвесом, прикрепленным к верхней части мачты. Долото при этомприподнимается над забоем на 0,5 м. При правильной установкестанка инструментальный трос и шнур отвеса должны быть параллельны.
10.19. Каждый станокдолжен быть укомплектован двумя долотами (из которых одно постоянно находится вработе, а второе - в ремонте или в резерве), желонкой и мерником. Желонкапредназначена для удаления шлама из скважин при бурении пород с глинистымраствором. Желонка состоит из обечайки и клапана в ее днище (рис. 76). Мерник, используемыйдля контроля формы и размеров скважин, представляет собой открытую стальнуюобечайку диаметром на 0,2 м меньше диаметра скважины. Высота мерника -1,5-2 м (рис. 77).
Рис.76. Желонка для удаления шлама:
1-корпус желонки; 2-сферический клапан; 3-дужка
Рис.77. Мерник:
1- обечайка; 2-дужка; 3-рельсы для увеличения веса
10.20. Перед началомбурения скважин необходимо провести инструктаж обслуживающего персонала,занятого на буровых работах, и опробование оборудования. Инструктаж долженосуществлять главный инженер или начальник производственно-технического отделастроительства.
10.21. Комплекс работ по бурению скважин долженвключать: проверку правильности установки станка над оболочкой; опробованиестанка на оптимальном режиме работы; заброску глины на забой (в случаенеобходимости) для образования глинистого раствора; процесс бурения;периодическую очистку скважины от шлама и контроль формы и размеров скважины.
10.22. Режим буренияскважин характеризуется числом ударов долота в минуту и высотой его подъема.Кроме того, нa режим бурения оказывает влияние применение глинистогораствора.
Высота подъемадолота над забоем зависит от физико-механических свойств разбуриваемых пород.Для пород прочностью до 400 кг/см2 высоту подъемадолота принимают 0,5-0,6 м, для более прочных пород - 0,6-1 м.
Количество ударовдолота в минуту при бурении скважин должно быть 40-50.
10.23. Глинистыйраствор следует применять при бурении скважин глубиной свыше 1 м впрочных породах и 2 м - в слабых породах. Независимо от глубины скважинглинистый раствор можно не применять при бурении мергелей, доломитов, гипса,мела, а также пород, имеющих глинистые прослойки.
10.24. Дляобразования глинистого раствора следует до начала бурения на забой заброситьслой коллоидной глины (комками), равный 0,2-0,3 м.
В течение первогочаса бурения необходимо дополнительно забрасывать глину из расчета 0,5-1 м3на 1 м2 площади забоя.
Перед заброскойглины на забой надо опустить долото и при натянутом тросе на него нанести метку(оплести трос проволокой), от которой в дальнейшем будет замеряться величинауглубления скважины. Метку следует располагать на таком уровне, чтобы былоудобно следить за ее перемещением.
10.25. Каждый разпосле углубления скважины, разбуриваемой под глинистым раствором на 0,3-0,5 м,необходимо желонкой удалять шлам.
После каждой(периодической) очистки скважины для компенсации удаленного глинистого растворав процессе бурения должна дополнительно забрасываться глина из расчета 0,2- 0,3м3 на 1 м2 поверхности забоя.
Скважины,разбуриваемые без применения глинистого раствора, следует очищать эрлифтамичерез каждые 0,2-0,3 м углубления. При работе эрлифта, во избежание наплывагрунта, следует в оболочку доливать воду до уровня не ниже, чем в акватории.
10.26. Придлительных остановках станка, связанных с ею ремонтом или очисткой скважины,долото необходимо поднять и установить на подмости вблизи оболочки.
Во избежание «захвата»долота оседающим шламом категорически запрещается оставлять долото на забое прилюбой непродолжительной остановке станка.
При кратковременныхперерывах в бурении (до 15 мин) разрешается долото не устанавливать наподмости, а только приподнять над забоем на 3-5 м и оставить его вподвешенном состоянии.
10.27. При подъеме долота на поверхность его надотщательно осмотреть, обращая особое внимание на состояние резцов и возможноепоявление трещин.
При обнаружении трещинв долоте дальнейшее его использование до ремонта не разрешается. Если кромкирезцов сработались (затупились) более чем на 1 см от проектногоочертания, их необходимо наварить специальными электродами (см. п. 10.5).
10.28. В процессебурения скважин необходимо проверять:
соответствиефактической и проектной отметок поверхности скальной породы по центру каждой оболочки;
правильность формыразбуриваемой скважины (отсутствие значительных местных углублений инеровностей);
соответствиефактической и проектной глубин скважины. Кроме этого, надо отмечать случаипровала инструмента, являющегося показателем наличия пустот или грунтовыхпрослоек.
10.29. Фактическаяотметка поверхности скальной породы должна определяться при помощи подмывнойиглы до начала бурения. Отметки основания (дна) пробуренной скважины следуетнаходить по длине троса, на котором подвешено долото.
Форму разбуриваемойскважины необходимо проверять мерником, опускаемым в скважину на тросе послекаждой ее очистки. Глубина опускания мерника в скважину определяется по меткам,сделанным на тросе. Разница в глубине опускания в скважину долота и мерника в пределахсвыше 0,1 м указывает на наличие на забое местных углублений.
10.30. Местноеуглубление на забое должно устраняться повторным разбуриванием. Для этого послеочистки скважины в нее следует забросить камень крупностью 10-20 см доотметки на 0,2-0,3 м выше верхней границы выступа и начаты повторноеразбуривание.
10.31. Контроль закачеством бурения скважин возлагается на сменного бурового мастера.
Результаты буренияскважин должны быть отражены в журнале бурения скважин (приложение 18)и в сводной ведомости пробуренных скважин (приложение 19).
10.32. Каждаяпробуренная до проектной отметки скважина должна быть очищена эрлифтом от шламаи глинистого раствора и после этого сдана старшим буровым мастеромпредставителям технического отдела строительства и заказчика по акту (см.приложение 4).
Непосредственнопосле приемки скважину следует заполнить бетонной смесью в соответствии суказаниями проекта. Если по условиям работ не представляется возможным сразууложить бетонную смесь, бурить рядом находящиеся скважины не разрешается. Вэтом случае допускается только бурение скважин через одну непробуренную.
Глава XI
ПОДВОДНОЕ БЕТОНИРОВАНИЕ СПОСОБОМ ВЕРТИКАЛЬНО ПЕРЕМЕЩАЮЩЕЙСЯ ТРУБЫ
11.1. Указаниянастоящей главы распространяются на работы по укладке под воду бетонной смеси вкотлованы при устройстве водозащитной подушки, в полость уширений, разбуренныхв основании оболочек, в скважины, пробуренные в скальных породах для заделкиниза несущих столбов, а также во внутреннюю полость вертикальных или наклонныхоболочек в случаях, когда укладка бетонной смеси насухо невозможна.
Бетонная смесь вперечисленных случаях должна укладываться способом вертикально перемещающейсятрубы (ВПТ) с предварительной промывкой основания оболочек или без нее.
11.2.Предварительную промывку водой под давлением следует применять:
для обеспечениявысококачественного соединения бетона несущих столбов со скальной породой;
при необходимоститампонажа бетоном зазоров между поверхностью скальной породы и низом оболочек,погруженных сквозь толщу несвязных грунтов;
для очисткиповерхности ранее уложенного бетона от шлама перед продолжением бетонированияполости оболочки после длительного перерыва.
В остальных случаяхподводная укладка бетонной смеси должна осуществляться без промывки основания.
11.3. Подводноебетонирование методом ВПТ допускается производить в пресных минерализованныхводах при глубине воды до 50 м.
11.4. Нерекомендуется бетонировать указанным способом конструкции, в которых слой укладываемогобетона будет менее 1 м по высоте и 0,6 м в плане.
11.5. До началаосновных работ по подводному бетонированию необходимо провести в натурныхусловиях или в условиях, имитирующих натурные, опытную укладку бетонной смесиспособом ВПТ в объеме до 3 м3.
Толщина слояподводного бетона при опытном бетонировании образцов должна быть не менее 1 м.
11.6. Подводноебетонирование принятых объектов разрешается начинать при условии наличия:
проекта производстваработ, составленного с учетом производительности бетонного завода ибетоноукладочных средств:
необходимых ииспытанных в производственных условиях оборудования, механизмов иприспособлений;
материаловнадлежащего качества и в количестве, обеспечивающем непрерывностьбетонирования.
Кроме того, необходимо,чтобы результаты опытного подводного бетонирования были положительными иперсонал обучен ведению работ.
11.7. Проектпроизводства работ должен включать:
схемы расстановки иработы бетоноукладочных средств и бетонного завода;;
график работ,определяющий состав и последовательность операций;
указания о режимахбетонирования (интенсивность бетонирования, радиус действия и заглубление труб,требования к бетонной смеси и данные для подбора ее состава);
чертежи подмостейопалубки, конструкции подвешивания бетонолитных труб, нестандартных механизмови приспособлений;
расчет потребногоколичества оборудования и механизмов, их мощности и производительности;
расчет потребногоколичества материалов, площади складов и транспортных средств;
расчет потребногочисла обслуживающего и технического персонала.
11.8. Присоставлении проекта производства работ необходимо провести взаимную увязкубетонирования уширений или скважин с буровыми работами, ведущимися параллельнона одной рабочей площадке.
11.9. Расстановкаобслуживающего персонала при бетонировании оболочек осуществляется мастеромбуровых работ, а при отсутствии бурения - мастером бетонных работ. В помощьмастеру должны быть назначены лица, ответственные за укладку бетонной смеси иследящие за положением низа трубы по отношению к поверхности бетонной смеси.
11.10. Полостиоболочек и уширений в различных грунтах, а также скважины в скальных породахперед заполнением их бетонной смесью должны быть приняты по акту (см.приложение 4)представителями технического отдела строительства и заказчика, которые должныназначать и срок начала бетонирования. В процессе приемки необходимо проверитьсоответствие проекту:
в оболочках -глубины погружения оболочек и отметки поверхности грунта в них;
в оболочках суширением - размеров уширения и отметки подошвы;
в скважинах -диаметра и отметки дна скважины;
при наличииарматурного каркаса - его размеров и положения.
11.11. Бетоннуюсмесь в полость оболочек и уширений необходимо укладывать через одну, трубу,устанавливаемую по центру оболочки. Для бетонирования водозащитной подушки вкотловане следует применять несколько труб, исходя из расчета одна труба на30-50 м2 площади котлована.
11.12. Трубырекомендуется размещать таким образом, чтобы вся площадь котлована былаперекрыта круговыми зонами действия труб.
11.13. Расчетныйрадиус зоны действия трубы рекомендуется определять из следующей зависимости:
R £ 6КI,
где R- радиус зоныдействия трубы в м (должен быть не более 4 м);
К - показатель сохраненияподвижности смеси в ч;
I - интенсивность бетонирования (должна быть не менее 0,3 м3/м2·ч).
11.14. Принедостаточной интенсивности бетонирование водозащитной подушки допускаетсяпроизводить блоками. Размеры блока в плане не должны превышать расчетногорадиуса действия трубы. Количество труб для бетонирования одного блоканазначается исходя из производительности бетонного завода и минимальнойинтенсивности бетонирования.
11.15. Заглублениениза труб в укладываемую бетонную смесь в течение всего времени бетонированиядолжно быть не менее 0,8 м.
11.16. Высотубетонной кладки, возводимой методом ВПТ, следует доводить до отметки,превышающей проектную на 1-1,5%, с последующим удалением верхнего слабого слояпосле достижения бетоном прочности не менее 25 кг/см2.
11.17. Длябетонирования способом ВПТ применяются:
трубы для подачибетонной смеси под воду;
бункера и воронкидля загрузки труб;
оборудование дляпромывки забоя от шлама;
приспособления дляизоляции бетонной смеси от воды при первоначальном заполнении труб;
приспособления дляподъема и опускания труб, а также для их наращивания и укорочения;
подмости дляподвешивания труб, размещения оборудования и персонала;
оборудование дляприготовления бетонной смеси;
приспособления иустройства для транспортирования бетонной смеси к трубам;
вспомогательныеустройства - освещение, связь, спасательные средства и др.
11.18. Для подачибетонной смеси в полость оболочек, скважин и уширений следует применять трубудиаметром 30 см, имеющую приемную воронку, вибратор, направляющие фонаридля центрирования трубы в оболочке и подмывные трубки для промывания забояперед укладкой бетонной смеси в скважины, пробуренные в скальной породе (рис. 78).
Для подачи бетоннойсмеси в водозащитную подушку котлована рекомендуется применять трубы диаметром25-30 см с приемной воронкой.
11.19. Трубы,составленные из отдельных звеньев, рекомендуется изготовлять из листовой сталитолщиной 4-5 мм.
Звенья трубы должны быть без вмятин, выступов инаплывов сварки на внутренних стенках.
11.20. Верхняя частьтрубы, примыкающая к воронке, собирается из звеньев длиной 1-2 м (рис. 79,а) на высоту,равную толщине слоя бетона. Длина нижнего звена назначается из условия удобстватранспортирования и монтажа. Конец нижнего звена следует усилить ободком изполосовой стали (рис. 79,б).
Количество запасныхзвеньев должно составлять 20-25% от общего их числа.
Рис. 78.Бетонолитная труба:
1-воронка; 2-вибратор; 3-труба; 4-фланец;5-водоподводящий шланг; 6-подводящая труба; 7- центрирующий фонарь; 8-хомут;9-водоразводящее кольцо; 10-подмывные трубки
11.21. Звенья трубыследует соединять при помощи фланцево-болтовых соединений с водонепроницаемымипрокладками (рис. 79,в).Собранную из звеньев трубу необходимо проверить гидравлической опрессовкой поддавлением 3 атм.
Рис.79. Звенья (секции) бетонолитной трубы:
а-промежуточное; б-нижнее; в-деталь соединения звеньев;
1-обечайка; 2-фланец; 3-уплотннтельная прокладка; 4-кольцо; 5-болт
11.22. Для промывкизабоя непосредственно перед укладкой бетона на бетонолитной трубе с помощьюсъемных хомутов укрепляют 2-3 подмывные трубки (см. рис. 78) диаметром 50 мм с центральнымотверстием в наконечниках диаметром 20 мм. Воду подают по однойподводящей трубе диаметром 100 мм.
11.23. У основанияворонки на трубе укрепляют навесной вибратор мощностью 1-1,5 квт,который включают в работу в случае заклинивания бетонной смеси в трубе.
11.24. Для контроляза положением низа трубы по отношению к поверхности бетонной смеси на верхнейчасти трубы на длине, равной толщине слоя укладываемого бетона, яркой краскойнаносят деления через 10 см. Заглубление низа трубы в бетонную смесьопределяют по разности между длиной участка трубы, расположенного ниже настилаподмостей, и промером, получаемым при установке отвеса на поверхность смеси.
11.25. Для питаниятрубы бетонной смесью, кроме воронки (рис. 80), применяют расположенный надворонкой бункер (рис. 81).Воронка на бетонолитной трубе должна иметь объем не менее объема трубы, объембункера - не менее 2 м3.
11.26. Воронку ибункер следует изготовлять из листовой стали толщиной 4-5 мм с обвязкойиз угловой стали.
Бункер следуетоборудовать плотным затвором.
11.27. Конструкция подмостейдля подвески труб и размещение механизмов, оборудования и персонала должнаобеспечивать:
заполнение вороноктруб бетонной смесью при различном их положении;
подъем и опусканиетрубы;
сохранение положениятрубы при смене и снятии верхних звеньев;
наблюдение зарежимом бетонирования (заполнение труб, их заглубление в бетонную смесь и пр.).
11.28. Дляподвешивания трубы рекомендуется применять инвентарный подъемник из элементовУИКМ (рис. 82).Допускается использовать для указанной цели порталы и башенные подъемникиразличных конструкций.
11.29. Механизмыподъема и опускания трубы должны перемещать ее вдоль оси с точностью 3-5 см ибыстро опускать на 30-40 см. Грузоподъемность указанных механизмовдолжна соответствовать весу трубы с бетонной смесью при максимальной ее длине.Механизмы следует располагать вблизи трубы, чтобы обслуживающий персонал могвести наблюдения за трубой.
Рис.80. Воронка бетонолитной трубы:
1-воронка; 2-патрубок; 3-фланец; 4-серьги дли подвешивания
Рис.81. Бункер для бетонной смеси:
1-корпус; 2-опорное устройство; 3-секторный затвор
Рис 82. Подъемник из конструкций УИКМ:
1-башня из элементов УИКМ; 2-бункер; 3-воронка; 4-бетонолитная труба;5-подмости; 6-лебедка; 7-трос; 8-ролик
11.30.Первоначальное заполнение труб бетонной смесью должно осуществляться сприменением предохранительных пробок.
Рис. 83. Стальная пробка:
а-конструкция; б-схема установки пробки в воронке;
1-воронка; 2-бетонная смесь; 3- перекладина; 4-быстроотсоединяемый подвеспробки; 5-пробка; 6-листовая резина в 2 слоя; 7-направляющие дужки
Конструкция иматериал пробок должны исключать возможность их заклинивания в трубе ипредохранять от воздействия воды первую порцию бетонной смеси в процесседвижения по трубе.
Рекомендуетсяприменять свободно скользящие жесткие (стальные и деревянные) и мягкие (измешковины, пакли или мешка с опилками) пробки, подвешиваемые в горловиневоронки перед началом заполнения ее бетонной смесью.
При подводнойукладке бетона в скважины, пробуренные в скальной породе, в основании оболочекрекомендуется применять стальные пробки (рис. 83).
11.31. В качествеопалубки водозащитной подушки следует использовать, как правило, ограждениякотлованов (щитовые, шпунтовые из ящиков и др.). В проекте разбираемогоограждения котлована следует предусматривать мероприятия по снижению силсцепления подводного бетона водозащитной подушки с внутренней поверхностьюограждения.
11.32. При блочномбетонировании водозащитной подушки в качестве опалубки блоков допускаетсяиспользовать деревянные, стальные и железобетонные щиты как оставляемые в телеподушки, так и снимаемые после достижения бетоном прочности не менее 25 кг/см2.
11.33. Рассчитыватьопалубку и ее крепления следует в соответствии с указаниями главы СНиПа III-В.1-62.
11.34. Конструкция опалубки,способ ее изготовления и установки должны обеспечивать:
непроницаемостьэлементов и швов для цементного теста;
прочность, жесткостьи неизменяемость под действием давления бетонной смеси, течения воды, волненияи пр.;
наименьшееколичество крепежных работ, выполняемых водолазами под водой.
11.35. Бетоннаясмесь для подводного бетонирования должна приготовляться в соответствии суказаниями главы СНиПа III -В.1-62.
11.36. Составбетонной смеси назначается согласно указаниям главы СНиПа III-B.2-62, исходя из необходимойпрочности сооружения (см. главу II настоящих указаний) и условий удобоукладываемости. Приподборе состава подводного бетона его прочность назначается на 10% вышепредусмотренной в проекте.
11.37. Для повышенияплотности бетона, а также увеличения пластичности смеси и снижения расходавяжущего рекомендуется применять поверхностно-активные пластифицирующиедобавки.
Вид и дозировкудобавок следует устанавливать по данным лаборатории, в зависимости от вида икачества цемента и требований, предъявляемых к бетону.
11.38. Бетоннаясмесь, укладываемая по методу ВПТ, должна удовлетворять следующим требованиям:
подвижность бетоннойсмеси в период бетонирования должна соответствовать осадке конуса 18-20 см;
подвижность смесидолжна сохраняться в течение времени, необходимого для транспортирования иукладки ее под воду и сохранения нормальных режимов бетонирования. Показательсохранения подвижности смеси К, определяемый в соответствии с указаниямиприложения 20, должен бытьне менее 40 мин;
бетонная смесьдолжна обладать связностью, обеспечивающей свободное прохождение по трубам ираспространение без расслоения в полости оболочек, уширений и скважин.Водоотделение смеси, характеризующее ее связность и определяемое в соответствиис указаниями приложения 21, должно находиться впределах 0,01-0,02.
11.39. В числоподготовительных работ входят следующие:
определение отметкиповерхности грунта в котловане,
в полости оболочки,отметка дна уширения или дна скважины, пробуренной в скальной породе, исопоставление ее с данными приемочного акта для выявления осевшего шлама илинаплывшего грунта;
очистка (принеобходимости) основания перед укладкой бетонной смеси;
установка опалубкипри блочном бетонировании водозащитной подушки;
установка арматуры(в местах, предусмотренных расчетом);
установка подмостей,труб и оборудования;
приемкаподготовительных работ, в том числе проверка готовности к работе оборудования имеханизмов, а также условий бесперебойного обеспечения бетонной смесью.
11.40. Если приконтрольном промере отметки поверхности грунта в основании оболочки или вкотловане будет обнаружен слой осевшего шлама толщиной более 0,3 м, его необходимоудалить эрлифтом. При толщине слоя грунта в лидирующей скважине уширения более0,5 м необходимо перед бетонированием дополнительно проверить размерыуширения в основании оболочки.
11.41.При подводной укладке бетонной смеси способом ВПТ необходимо, соблюдатьследующую очередность работ:
собрать рабочиеподмости и установить на них необходимые оборудование и приспособления;
подвеситьбетонолитные трубы в местах, предусмотренных проектом производства работ;
проверить исправностьи готовность к работе всего оборудования и механизмов;
первоначальнозаполнить трубы бетонной смесью;
укладывать бетоннуюсмесь с интенсивностью не менее 0,3 м3/м2·ч;
извлечь и промыть трубы после окончаниябетонирования.
11.42.Для первоначального заполнения трубы бетонной смесью необходимо:
установить(подвесить) пробку в горловину воронки;
заполнить воронкубетонной смесью;
приподнять трубу на20-30 см над основанием;
освободить пробку открепления;
загружать непрерывноворонку бетонной смесью.
11.43. Дляобеспечения необходимого первоначального заглубления низа трубы в укладываемуюбетонную смесь надо объем первой порции бетона принять таким, чтобы в местенахождения трубы образовался слой смеси толщиной не менее 1 м.
Если объем воронкинедостаточен, дополнительная бетонная смесь должна быть уложена в приемномбункере над воронкой (см. рис. 82).
При затруднениях сукладкой первой порции бетонной смеси увеличенного объема допускаетсяпостепенное заглубление трубы в смесь путем осторожного выпуска бетонной смесичерез тщательно регулируемый зазор между низом трубы и основанием.
11.44. Прибетонировании водозащитной подушки при помощи нескольких труб рекомендуетсятрубы включать поочередно. При этом каждая последующая труба должна включатьсяв работу после того, как в месте нахождения предыдущей трубы образовался слойбетонной смеси толщиной 1-2 м.
11.45. Для укладкибетонной смеси по способу ВПТ с предварительной промывкой в случаях, предусмотренныхп. 11.2следует применять бетонолитную трубу, обстроенную подмывными трубами (см. рис. 78). В этом случае дополнительнок операциям, перечисленным в пп. 11.41и 11.42,добавляются работы по очистке дна скважины или поверхности скальной породы отбурового шлама и грунта. Основание очищают водой под давлением до 10 атм,поступающей через подмывные трубки, укрепленные на бетонолитной трубе, низкоторой в процессе промывки должен касаться поверхности шлама. При этом расходводы составляет 150-300 м3/ч.
Промывка забояскважины, в зависимости от количества шлама, может продолжаться от 5 до 15 мини производится до исчезновения остатков шлама, что устанавливаетсявизуально по цвету воды, переливающейся через край оболочки. Ко времениокончания промывки в воронку бетонолитной трубы укладывают бетонную смесь,которую подают в трубу в момент прекращения подачи воды в подмывные трубки. Вдальнейшем бетонирование продолжается по технологии, изложенной в пп. 11.41и 11.42.
11.46. Длябетонирования водозащитной подушки рекомендуется применять трубы, конструкцияподвешивания которых дает возможность перемещать их по вертикали на величину,превышающую расчетную толщину подушки на 0,5-1 м.
При бетонированииполости оболочек и уширений конструкция подвешивания трубы должна обеспечиватьперемещение трубы на высоту, превышающую на 0,5 м длину звена.
11.47. Очередноезвено трубы снимают в следующем порядке:
останавливаютдвижение бетонной массы в трубе путем ее осаживания (дополнительногозаглубления);
закрепляют (захватомили подвесом) часть трубы, расположенную ниже снимаемого звена;
освобождаюткрепление и снимают звено;
опускают воронку иукрепляют ее на оставшейся части трубы;
заполняют воронкубетоном;
уменьшаютзаглубление трубы в бетоне и продолжают бетонирование.
11.48. При окончаниибетонирования следует уменьшить заглубление, опорожнить воронку и трубу ибыстро извлечь ее из бетонной смеси.
11.49. Нарушениетребовании в отношении подбора состава смеси, заглубления в нее трубы, режимабетонирования приводит к закупориванию трубы бетонной смесью или к прорыву втрубу воды.
11.50. Закупориваниетрубы происходит от уменьшения пластичности бетонной смеси, увеличения размеровкрупного заполнителя и от продолжительных перерывов в подаче бетонной смеси.
Закупоривание трубможет быть ликвидировано путем подъема трубы и быстрого осаживания ее (впределах допустимого заглубления), а также включения в работу вибратора,установленного в основании воронки.
Если закупориваниетрубы не может быть устранено указанными выше способами, бетонирование следуетпрекратить; при этом необходимо извлечь трубу из оболочки, удалить из неебетон, очистить ее «ершом» (рис. 84) и промыть водой. Послеочистки трубы бетонирование возобновляется в соответствии с пп. 11.41и 11.42.
Рис. 84. Ерш для прочистки бетонолитной трубы:
а-конструкция; б-подвеска ерша в трубе;
1-труба; 2-обечайка; 3-трос; 4-бетон; 5-щеткииз стальной проволоки
11.51. Вода в трубуможет поступать через неплотности во фланцевых соединениях отдельных звеньев,при малом заглублении ее в бетонную смесь или при неосторожном подъеме, когданиз ее оказывается выше поверхности бетонной смеси.
При прорыве воды втрубу бетонирование должно быть немедленно прекращено. Сбрасывание в водубетонной смеси приводит к ее расслоению и полной потере прочности имонолитности бетона. В отдельных случаях при сбрасывании бетонной смеси на водус высоты 10-15 м вследствие гидравлического удара может произойти разрывтрубы.
11.52. Бетонированиепосле перерыва может быть возобновлено или немедленно, если перерыв не превысилвремя, равное показателю сохранения подвижности К (см. приложение 20),или после того, как бетон достигнет прочности не менее 25 кг/см2,если перерыв превысил указанное выше время.
11.53. Немедленноевозобновление бетонирования следует проводить согласно приемам, изложенным впп. 11.41.
11.54. При возобновлениибетонирования после длительного перерыва следует расчистить поверхность ранееуложенного бетона от шлама и туфообразного бетона (путем разбуривания верхнегослоя), а затем продолжить бетонирование теми же приемами, которые былиприменены в начале работы.
11.55. В процессеработ и после их окончания подлежат обязательному контролю:
качество бетоннойсмеси и ее составляющих;
режим подводногобетонирования;
качество бетоннойкладки.
11.56. Дежурныелаборатории по проверке качества бетона должны:
наблюдать засоответствием характеристик применяемых материалов требованиям настоящих«Технических указаний» и установленным составам бетона;
наблюдать заправильностью дозирования материалов при затворении;
отбирать ииспытывать пробы бетона.
11.57. При отборепроб бетонной, смеси необходимо руководствоваться следующими указаниями:
пробы для контроляподвижности и связности смеси отбираются на бетонном заводе и из бункера иворонки трубы каждый час, а также при всех изменениях состава бетонной смеси;
пробы дляизготовления контрольных образцов должны отбираться от каждых 25 м3смеси, но не менее одной пробы от заполнения оболочки и ее уширения независимоот объема укладываемого бетона;
пробы следуетотбирать в соответствии с требованиями ГОСТа 4799-57.
11.58. В процессебетонирования подлежат постоянному контролю:
интенсивностьукладки смеси;
величина заглублениятрубы в бетон;
уровень бетона втрубе.
Особо внимательнонеобходимо следить за отсутствием воды в полости бетонолитной трубы.
Данные наблюдений зарежимом бетонирования и производимые замеры должны заноситься в журнал(приложение 22).
11.59. Уровеньбетонной смеси в оболочке, по которому контролируется величина заглублениятрубы в бетон, должен замеряться отвесом (рис. 85)с точностью до 10 см.
Рис. 85. Отвес
11.60. Результатызаполнения бетоном уширений, скважин и оболочек необходимо заносить в своднуюведомость (приложение 23).
11.61. Качествобетона, уложенного способом ВПТ с соблюдением требований настоящих указаний иглавы СНиПа III-В.2-62, следует оценивать по результатам испытанияконтрольных образцов.
11.62. Методконтроля качества бетона, уложенного с нарушением настоящих указаний (прорывводы в трубу, задержка в поступлении смеси в скважину более 5 сек послепрекращения промывки забоя, перерыв в бетонировании оболочки, уширения искважины, пробуренной в скальной породе в основании оболочки), устанавливаетсяорганизацией, проектировавшей сооружение.
Глава XII
УСТРОЙСТВО ФУНДАМЕНТНОЙ ПЛИТЫ
12.1. Указаниинастоящей главы распространяются на работы по устройству плит низких и высокихростверков.
Комплекс работ посооружению фундаментной плиты включает:
устройствоограждения котлованов;
выемку грунта изкотлована до проектной отметки при сооружении низкого ростверка;
конопатку днищаограждения котлована при сооружении высокого ростверка;
укладку, принеобходимости, водозащитной подушки на дно котлована;
откачку воды изкотлована;
срезку оболочек напроектной отметке;
установку арматуры иопалубки плиты;
бетонирование плиты;
разборку ограждения.
12.2. Фундаментнуюплиту разрешается сооружать после устройства ограждения котлована и приемкивсех работ по акту (см. приложение 5).
Работы следуетпринимать на основании:
рабочих чертежейфундаментов и опор;
рабочих чертежей ипаспортов оболочек;
журналов и сводныхведомостей погружения оболочек, бурения скважин, устройства уширений, а такжебетонирования полостей оболочек, уширений и скважин;
актов приемкиполостей оболочек, уширений и скважин под бетонирование;
результатовконтрольных испытаний несущей способности по грунту оболочек или штампов в них.
12.3. Размерыфундаментной плиты, ее конструкция и применяемые материалы должнысоответствовать требованиям проекта сооружения.
Конструкцияограждения котлована и работы по устройству ограждения и плиты должнывыполняться в соответствии с проектом производства работ.
12.4. Тип огражденияследует выбирать в зависимости от конструкции фундамента, гидрогеологическихусловии, заданных сроков строительства, принятой технологии погружения оболочеки стоимости работ.
12.5. Конструкцияограждения, способ его изготовления и установки должны обеспечивать:
непроницаемостьэлементов и швов между ними для цементного теста;
прочность, жесткостьи неизменяемость под действием статических и динамических нагрузок, возникающихв процессе работ (давление воды, грунта и бетонной смеси, воздействие волн, весоборудования и др.);
наименьшееколичество крепежных работ, выполняемых под водой;
необходимуюстойкость против агрессивного воздействия внешней среды в случае, когдаограждение используется в качестве облицовки фундаментной плиты.
12.6. Деревянныеограждения могут применяться во всех случаях, когда это допустимо по условиямпрочности и устойчивости.
Металлическиеограждения следует применять в случаях многократного их использования.
Огражденияжелезобетонной конструкции допускается использовать в качестве облицовкифундаментной плиты при соответствующем технико-экономическом обоснованиицелесообразности их применения.
12.7. В конструкциисъемных или извлекаемых многократно оборачиваемых ограждений должны бытьпредусмотрены меры по снижению их сцепления с водозащитной подушкой из бетона,укладываемого подводным способом. В качестве одного из таких мероприятийрекомендуется обмазывать битумом поверхность ограждений в месте соприкасания сводозащитной подушкой.
12.8. Размерыкотлована в плане должны определяться проектным очертанием фундаментахнеобходимыми запасами, обеспечивающими возможность установки и крепленияопалубки и производства водоотлива.
Ограждение должновозвышаться над рабочим горизонтом воды на 1-1,5 м.
12.9. Деревянноешпунтовое ограждение применяют в грунтах, не имеющих включений валунов,заиленных деревьев и т.п. Глубину забивки шпунта рекомендуется принимать неболее 6 м.
12.10. Ограждение изстального шпунта следует применять, как правило, при заглублении его в грунтсвыше 6 м, а также в плотных глинистых, гравийных и гравийно-галечныхгрунтах. Стальной шпунт является инвентарем строительной организации ипредназначен для многократного использования. Запрещается оставлять его вкачестве постоянного ограждения опор.
12.11. Из стальногошпунта следует делать, как правило, однорядное ограждение. Двойное ограждениеустраивается из деревянного шпунта. Ширину между рядами необходимо принимать неменее 1 м.
12.12. Шпунтовыеограждения должны раскрепляться горизонтальными поясами-обвязками по контурукотлована и системой поперечных, продольных и угловых распорок. Во всех случаяхследует составлять рабочие чертежи креплений с необходимыми расчетами. Конструкциюкрепления следует увязать с размещением оболочек и методом разработки иудаления грунта из котлована.
12.13. Для упрощенияи значительного облегчения распорных креплений рекомендуется ограждения изстального шпунта делать в плане кольцевого очертания.
В этом случаекрепления могут состоять только из кольцевых поясов-обвязок без поперечныхраспорок. В качестве обвязок рекомендуется использовать швеллеры, пространствомежду которыми заполняется бетоном. Количество поясов и места установки их повысоте котлована определяются расчетом.
Для удобстваустановки и разборки пояса рекомендуется делать составными на болтовых стыках.
12.14. Для повышенияводонепроницаемости ограждение целесообразно устраивать из предварительнособранных сплоток пакетов, состоящих из трех шпунтин, стыки между которымидолжны быть тщательно проконопачены. Во избежание расстройства конопатки стыковпри транспортировке сплоток, необходимо на расстоянии 3-4 м от их концовставить инвентарные хомуты (рис. 86),которые снимаются после заводки сплотки в свободный замок собранной частиограждения.
12.15. Чтобы неделать замыкающих концевых шпунтин, рекомендуется предварительно набрать(выставить) все ограждение, замкнуть его и только после этого начать погружениев грунт. Для установки замыкающей шпунтины края набранного ограждения, принеобходимости, следует стянуть талью или развести реечным домкратом на ширинушпунтины. Если же края ограждения имеют различное направление замков, тозамыкающую шпунтину следует сделать из двух сваренных по длине шпунтин (рис. 87).
Рис. 86. Инвентарные хомуты для обеспечениянеизменяемости сплоток:
1-шпунтина; 2-стяжной болт; 3-планка издвух уголков; 4-распорка
Рис.87. Замыкающая шпунтина:
а-схема установки замыкающей шпунтины в стенке; б-конструкция замыкающейшпунтины
12.16. Глубиназабивки шпунта ниже дна котлована должна назначаться в зависимости от характеристикгрунта и величины гидростатического напора и должна быть не менее 1 м всвязных крупнопесчаных и гравелистых грунтах, а в мелкопесчаных и слабыхсвязных грунтах - не менее 2 м.
12,17. Для устройствплит высоких и низких ростверков допускается применять деревянные,дерево-металлические и металлические сборно-разборные ящики и щитовыеограждения, допускающие как установку полностью собранной конструкции, так ипоэлементный монтаж в котловане.
В качествеинвентарных ограждений рекомендуется применять металлические щитовыеконструкции (рис. 88) и ящики, собираемыеиз закрытых понтонов типа «КС» (рис. 89).
Железобетонныещитовые ограждения или ящики (рис. 90) рекомендуется,как правило, применять при устройстве плит высоких ростверков.
12.18. В конструкцииограждения котлована высокого ростверка следует устраивать деревянное,дерево-металлическое или железобетонное днище с отверстиями для пропускаоболочек (см. рис. 89). Диаметр отверстийдолжен превышать наружный диаметр оболочки на 4-5 см.
Рис.88. Стальное инвентарное ограждение котлована:
1-тело опоры; 2-фундаментная плита; 3-водозащитная подушка; 4-оболочка;5-бетонное заполнение, 6-деревянное днище; 7-стальные щиты; 8-приспособлениедля подвешивания ограждения на оболочке; 9-устройство для подвешиванияограждения на забетонированной опоре; 10-гидравлический домкрат
Рис.89. Ограждение из инвентарных понтонов «КС»:
1-понтоны «КС»; 2-днище; 3-водозащитная бетонная подушка; 4-распорныекрепления из конструкции УИКМ; 5-оболочки
12.19. К низу ящика,ограждающего котлован плиты, сооружаемой ниже дна водотока, следует прикреплятьметаллический или железобетонный нож кессонного типа, облегчающий заглублениеограждения в грунт.
12.20. Распорныекрепления щитов и ящиков (см. рис. 89), воспринимающихдавление воды и грунта, следует, по возможности, одновременно использовать вкачестве направляющих устройств для погружения оболочек и несущих элементовподмостей.
12.21. При конструировании съемных распорныхкреплений необходимо в проекте ограждения предусматривать последовательность ихразборки или перестановки по мере бетонирования плиты и части тела опоры,расположенных ниже рабочего горизонта воды.
Рис.90. Ограждение из железобетонного ящика (или железобетонных щитов):
1-ящик; 2-водозащитная подушка из бетона: 3-понтоны «КС», обеспечивающиеплавучесть ограждения: 4-распорные крепления из конструкция УИКМ; 5-оболочки
12.22. Прииспользовании для ограждения понтонов в конструкции днища, а также ножа, остающегосяв грунте, должны быть предусмотрены устройства, которые позволяют отсоединятьпонтоны от этих конструкций при затопленном котловане.
12.23. Взаимноесоединение щитов или понтонов необходимо осуществлять креплениями,обеспечивающими водонепроницаемость стыков и воспринимающими действующиеусилия.
В качестве крепленийдопускается использовать замки стальных шпунтин, болты, клиновые хомуты и т. п.
Для обеспеченияводонепроницаемости ограждения в местах взаимного соединения понтонов следуетустанавливать резиновые прокладки.
12.24. Работы поустройству щитового ограждения котлована рекомендуется выполнять в следующейочередности:
установить изакрепить в проектное положение распорно-направляющий каркас ограждения;
последовательноустановить и замкнуть щиты по периметру каркаса после погружения всех оболочекдо проектной отметки.
При высокомростверке щиты устанавливают на днище, прикрепленное к распорно-направляющемукаркасу, при низком ростверке - на поверхность грунта и после замыканияограждения погружают. Глубина погружения определяется в проекте производстваработ в зависимости от грунтовых условий и конструкции щитов.
12.25. Ограждения ввиде ящика из щитов или понтонов рекомендуется монтировать на берегу споследующим спуском на воду по стапелям или на плавучих средствах.
12.26. Собранныйящик следует устанавливать на место сооружения фундамента, используя егособственную плавучесть, или с помощью специальных плавучих средств: плавучихкранов соответствующей грузоподъемности, судов, барж, а также понтонов «КС»,обстроенных для опускания ящика в проектное положение. При использованиипонтонов ящик в проектноеположение по высоте следует устанавливать путем заливки понтонов водой.
12.27. Временноезакрепление ящика в проектном положении для предотвращения перемещений в планенеобходимо осуществлять тросовыми расчалками, а постоянное закрепление - нанескольких погруженных в грунт оболочках.
12.28. При подъемеуровня воды в акватории для предотвращения всплытия обладающего плавучестьюограждения его необходимо пригрузить грузом, равным 20-30% веса ограждения.
12.29. Послеокончания работ по устройству ограждения котлована низкого ростверка следует,как правило, до начала погружения оболочек удалить грунт. Если котлован расположенв несвязном грунте, а оболочки погружают с применением подмыва и возможнонатекание грунта в котлован или деформация ограждения в процессе работ повибропогружению оболочек, грунт следует удалять после заглубления всех оболочекдо проектной отметки. Несвязный грунт из котлована рекомендуется удалятьэрлифтом.
12.30. Послепогружения оболочек и устройства ограждения котлована высокого ростверкаследует тщательно проконопатить зазоры между оболочками и днищем ограждения(работу выполняет водолаз).
При зазорах более 3 смрекомендуется применять деревянные полущиты с резиновым уплотнителем наконтакте с оболочкой.
12.31. На днокотлована, после погружения всех оболочек до проектной отметки, дляпредотвращения поступления воды снизу в период устройства плиты следует уложитьводозащитную подушку из подводного бетона толщиной не менее 1 м всоответствии с требованиями главы XIнастоящих«Технических указаний».
12.32. Откачиватьводу из ограждения разрешается после приобретения подводным бетоном прочности,указанной в проекте, но не менее 25 кг/см2.
Прочность бетонаопределяется по результатам испытания трех контрольных кубиков, хранившихся вусловиях твердения подводного бетона.
12.33. В процессеоткачки воды из ограждения необходимо поставить предусмотренные проектомкрепления и принять меры по уменьшению просачивания воды через стыки шпунтинили щитов.
В качестве одного изтаких мероприятий рекомендуется обсыпка стыков ограждения с внешней сторонывлажной смесью песка и деревянных опилок в пропорции 1:1-1:2.
12.34. Послеосушения котлована необходимо удалить туфообразный слой бетона с поверхностиводозащитной подушки и с поверхности бетонного заполнения внутренней полостиоболочек.
12.35. Послеустановки опалубки и укладки арматуры плиты необходимо тщательно промытьнапорной водой поверхность бетона водозащитной подушки. Плита должнабетонироваться в соответствии с указаниями главы СНиПа III-Д.2-62.
12.36. Затапливатькотлован и разбирать ограждения разрешается только по достижении бетоном плитыпрочности не менее 50 кг/см2.
Глава XIII
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ РАБОТ
13.1. Настоящиеуказания по технике безопасности охватывают производство специфических работ посооружению фундаментов и опор из сборных железобетонных оболочек и являютсядополнительными к действующим инструкциям по эксплуатации оборудования,механизмов и устройств, а также к требованиям техники безопасности общих работ,изложенным в действующих «Правилах техники безопасности на строительство мостови труб» и главе СНиПа III-А.11-62 («Техника безопасности в строительстве»).
13.2. Настоящиеуказания по технике безопасности обязательны для всех организаций, выполняющихработы по строительству фундаментов и опор из сборных железобетонных оболочекжелезнодорожных, автодорожных и городских мостов.
13.3. При разработкепроектов организации строительства и проектов производства работ должныучитываться требования настоящей главы и других действующих правил техникибезопасности, а также санитарных и противопожарных норм.
13.4. Всеоборудование и оснастка,, включая подмости, опалубку и т.п., необходимые длястроительства фундаментов и опор из оболочек, а также технология отдельныхвидов работ должны соответствовать действующим требованиям по техникебезопасности и требованиям, приведенным в проекте производства работ.
Отступления отпроекта производства работ допускаются по согласованию с организацией,составившей этот проект.
13.5. Площадки, накоторых выполняются работы по вибропогружению оболочек, бурению скважин иуширений в основании оболочек, подводному бетонированию, должны быть ограждены,освещены и оборудованы связью, а также противопожарными и спасательнымисредствами.
13.6. Погружение вгрунт оболочки диаметром более 1 м должны быть, как правило, закрытысборными щитами, снимаемыми только на период установки или выемки эрлифта,бурового инструмента или бетонолитной трубы. Для пропускания инструментального тросапри бурении в оболочке следует устраивать в щитах специальные прорези.
13.7. Применяемыемеханизмы и оборудование должны соответствовать характеру выполняемой работы,находиться в исправном состоянии и быть ограждены в опасных местах.
Запрещается оставлятьработающие механизмы без надзора.
Не допускаетсяиспользовать приводной механизм бурового агрегата для подъема буровогоинструмента, засыпанного наплывшим грунтом. Такой инструмент следует подниматькраном с контролем величины прикладываемого усилия.
13.8. Механизмы иустройства с электрооборудованием должны быть обязательно заземлены, аподводящие к ним электроэнергию провода и соединения должны иметь достаточныесечения и исправную изоляцию.
Электрооборудованиеразрешается ремонтировать только после отключения его от сети.
13.9. Весь персонал,управляющий машинами и механизмами, в том числе центрифугами,вибропогружателями и буровыми агрегатами, должен иметь соответствующие права.
13.10. Монтировать иопробовать оборудование разрешается только под руководством старшего мастера.
Во время работы пускоборудования должен осуществляться по команде бригадира или сменного мастера.
13.11. Производителиработ обязаны лично присутствовать и руководить работами на особо ответственныхучастках, таких, как установка направляющих устройств для погружения оболочек,подводные работы в котловане и полости оболочек.
13.12. Перед началомработ производитель работ или мастер обязан ознакомить рабочих с характеромпредстоящей работы, с рабочим местом и подходами к нему, указать на возможныеопасности и приемы пользования предохранительными и защитными приспособлениямипри выполнении задания.
До начала работмастер должен проверить состояние рабочего места, инструмента, спецодежды ипредохранительных приспособлений.
13.13. Руководящийтехнический персонал обязан обеспечить выполнение всех технических иорганизационных мероприятий по безопасности производства работ, а такжевыполнение установленных инструкций и правил по технике безопасности.
13.14. Начальник илиглавный инженер строительства моста обязан обеспечивать ежегодную проверкузнаний правил техники безопасности инженерно-техническими работниками и принеудовлетворительном знании этих правил не допускать их к руководству работами.
13.15. Вновьпоступающие рабочие могут быть допущены к работе только после прохождения имиобщего инструктажа по технике безопасности и инструктажа по техникебезопасности непосредственно на рабочем месте, который должен производитьсятакже при каждом переходе на другую работу или изменении условии работы.
Результатыинструктажа должны быть оформлены документами.
13.16. Кромеинструктажа, необходимо не позднее трех месяцев со дня поступления рабочих настроительство обучить их безопасным методам работ по утвержденной программе.После окончания обучения главный инженер строительной организации долженобеспечить проверку знаний рабочих и выдачу им удостоверений.
Проверка знаниирабочими требований техники безопасности проводится ежегодно.
13.17. Ответственность за общее состояние техникибезопасности несут начальник и главный инженер строительства моста, а засостояние в пределах порученных им участков - остальные руководители работ.
13.18. Стальныевертикально расположенные виброформы высотой, более чем в 4 раза превышающейнаружный диаметр оболочки, должны быть закреплены против возможногоопрокидывания.
13.19. Площадка уверхнего конца вертикальной виброформы, предназначенная для нахождения рабочих,принимающих бетонную смесь из кубла, должна иметь съемные круговые перила исъемные лестничные сходни для подъема и спуска рабочих.
13.20. Конструкцияобъемлющих деревянных тепляков, предназначенных для пропаривания оболочек ввиброформах в зимнее время, должна отвечать действующим строительным ипротивопожарным нормам.
13.21. Конструкцияподвешивания кубла к крюку крана должна исключать возможность самопроизвольногоотсоединения подвеса от гака при случайном опирапии кубла о виброформу.
13.22. Центрифугадолжна иметь постоянное ограждение, внутрь которого запрещается заходить вовремя ее работы.
13.23. Запрещаетсяработать на центрифуге:
при неисправномзаземлении и поврежденной изоляции электропроводов;
при отсутствии илиполомке каких-либо ее деталей;
при повреждениистанины или крепления ее к фундаменту;
при снятом защитномкожухе с ременной передачи;
при неопущенных инезакрепленных верхних огражденях;
при незакрытыхстворках внешнего ограждения.
13.24. Настенныйрубильник должен быть помещен в запирающемся кожухе. Когда центрифуга неработает, рубильник должен быть выключен, а кожух заперт.
Запрещается ремонтцентрифуги, если настенный рубильник включен. Во время ремонта центрифуги нанастенном рубильнике должен быть повешен плакат с надписью: «Рубильник невключать - ремонтируется центрифуга».
13.25. Работы поизготовлению предварительно напряженных оболочек должны выполнятьсяквалифицированными рабочими, специально обученными выполнению подобных работпод руководством инженерно-технических работников, хорошо знающих проектыконструкции и технические условия на эти работы.
Рабочие, мастера,производители работ, начальники цехов и участков допускаются к выполнению работпо изготовлению предварительно напряженных оболочек только после сдачитехминимума.
13.26. Производстворабот по упрочнению арматуры должно оформляться выдачей письменного допуска,прилагаемою к наряду. В допуске должны быть перечислены основные необходимыемероприятия по технике безопасности.
13.27. Упрочнениеарматуры должно производиться в специально выделенную смену. Во время этойсмены никаких работ в пролете цеха, где установлен стенд для упрочнения,производить не разрешается.
13.28. Вокругстенда, предназначенного для упрочнения арматуры, необходимо устанавливатьсплошное инвентарное ограждение.
Пульт управлениянатяжной станции надо оградить угловым щитом для защиты рабочего в случаеобрыва стержня. На манометр домкрата устанавливается защитный козырек.
13.29. Во время всехопераций, связанных с вытяжкой арматуры, не допускается проход по рабочемуместу лиц, не занятых на этой работе, для чего из состава бригады выделяетсяспециальный дежурный, а проходы по цеху ограждаются.
13.30. Запрещаетсяпроизводить на стенде какие-либо рабочие операции во время упрочнения арматуры.
Должно быть выделеноспециальное огражденное место для укрытия рабочих, занятых на упрочненииарматуры, во время рабочего хода натяжного домкрата.
13.31. Направляющиеустройства для погружения оболочек должны исключать возможность паденияоболочки на рабочие подмости.
В ячейкахнаправляющих каркасов и кондукторов должны быть предусмотрены устройства,облегчающие заводку нижнего конца оболочки в ячейку.
13.32. Дляразмещения рабочих, производящих крепление к оболочке новой секции иливибропогружателя, следует подвешивать на верхний конец оболочки инвентарныеметаллические круговые площадки с перилами.
Высота перил должнабыть не менее 1 м.
13.33. Доступрабочих на круговую площадку для прикрепления новой секции оболочки иливибропогружателя разрешается только после того, как расстояние между верхом оболочкии подаваемым предметом будет не более 15 см.
13.34. В конструкцииавтоматического крепления вибропогружателя к оболочке должны быть предусмотреныустройства, позволяющие закреплять наголовник на оболочке без нахождения непосредственнооколо него рабочих.
13.35. Во времяпогружения оболочки рабочие должны находиться от нее без специального укрытияна расстоянии не менее 4 м.
Запрещаетсянахождение водолазов в полости оболочки или котловане фундамента во времяпогружения оболочек.
13.36. Весь комплексработ по погружению первой оболочки на строительстве моста должен выполняться вприсутствии производителя работ.
13.37. При работе свибропогружателями следует руководствоваться заводской инструкцией и указаниямипо эксплуатации вибропогружателей, приведенными в приложении 10.
13.38. Во избежаниеповреждений оболочек, а также вибропогружателя и крепления его к оболочкеследует руководствоваться указаниями по поддержанию нормального режимавибропогружения оболочек, приведенными в приложении 9.
13.39. Взрывныеработы по образованию камуфлетных уширений должны выполняться с соблюдением«Единых правил безопасности при взрывных работах» Гостехнадзора.
13.40. Устройствокамуфлетных уширений необходимо производить, как правило, в светлое время днякомандой подрывников под руководством лица, имеющего право ведения взрывныхработ.
13.41. Прикамуфлетировании первых или опытных оболочек рабочие должны быть удалены изопасной зоны.
13.42. Буровыестанки УКС-30 после их модернизации и усиления для работы с долотамивесом 3-3,5 т должны быть испытаны.
Результаты испытаниянеобходимо оформлять актом, копия которого прилагается к заводской инструкциипо эксплуатации станка.
13.43. Буровойагрегат должен быть надежно закреплен на рабочих подмостях или за погруженныеоболочки.
Для креплениярекомендуется применять инвентарные распорки или оттяжки.
Станок УКС-30 долженбыть установлен и подклинен на брусчатых клетках. Работа станка на ходовыхколесах без подклинки мачт не допускается.
13.44. При бурениистанком УКС-30 скважин в скальном породе следует руководствоваться заводскойинструкцией по его эксплуатации.
13.45. Запрещаетсяпроизводить какие-либо работы по ремонту станка при подвешенном долоте.
Осмотр долота иприкрепления его к тросу следует осуществлять при установке долота на подмости.
13.46. При разгрузкегрунта из фрезы или желонки рабочие должны находиться от нее на расстоянии неменее 2 м.
13.47. Подводноеобследование скважины или уширения допускается производить водолазом вприсутствии сменного мастера.
Перед опусканиемводолаза в пределах участка скважины, не имеющей железобетонной оболочки,должна быть установлена стальная обсадная труба.
Опускание водолазадо установки такой трубы запрещается.
13.48. Привыполнении работ по подводному заполнению бетонной смесью оболочек, уширений искважин, ведущихся одновременно на одной площадке с работами по бурению скважинили уширений, контроль за соблюдением рабочими правил техники безопасностивозлагается на производителя работ, руководящего строительством фундаментов, исменных мастеров.
13.49. У приемныхбункеров должны устраиваться площадки с перилами для размещения рабочих,принимающих бетонную смесь.
13.50. Выгрузкубетонной смеси из кубла в бункер допускается производить с высоты не более 1 м.
13.51. При подводномбетонировании под руководством сменного мастера должны выполняться следующиеработы:
а) строповка изаводка арматурного каркаса в полость оболочки, уширения или скважины;
б) строповка, подвеска,укорочение и выемка бетонолитных труб;
в) первоначальноезаполнение бетонной смесью бетонолитных труб, включая и предварительнуюпромывку забоя скважины.
13.52. Конструкция ипринятый способ устройства ограждения котлована должны исключать возможностьслучайного прорыва воды или грунта в котлован.
13.53. На судоходныхи сплавных реках должны быть приняты меры по предупреждению навала судов иплотов на ограждение.
13.54. При погружениис подмывом оболочек, находящихся в шпунтовом ограждении, должны быть принятымеры по предотвращению возможной деформации ограждения при подмыве грунта, атакже от давления воды, уровень которой в котловане может быть выше уровня вреке.
13.55. Для спуска иподъема рабочих в котлован должны быть сделаны стремянки шириной не менее 75 смиз досок толщиной 4 см.
13.56. Во избежаниеповреждения распорных креплений выемка грунта из котлована грейферами должнапроизводиться под наблюдением сменного мастера.
13.57. Дляобеспечения безопасности работ в котловане с водоотливом необходимо иметь в достаточномколичестве резервные переставные насосные установки на случай прекращениядействия основных насосов.
13.58. Работы поочистке котлована от шлама, находящегося на поверхности водозащитной подушки,срубке оболочек, установке опалубки и арматуры и укладке бетона фундаментнойплиты должны выполняться с принятием необходимых мер предосторожности,предусмотренных для случаев работы в двух и более ярусах.
13.59. Подачабетонной смеси для бетонирования плиты при наличии густой сетки распорныхкреплений котлована должна осуществляться через рештаки или стальные трубы,исключающие возможность повреждения креплении и отскакивания крупныхсоставляющих в сторону.
13.60. Снятие иперестановка распорных креплений ограждения котлована при бетонировании плитыдолжны производиться в строгом соответствии с проектом производства работ.
Приложение 1
НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ,ПОДЛЕЖАЩИЕ УЧЕТУ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ И СТРОИТЕЛЬСТВЕ ФУНДАМЕНТОВ И ОПОРИЗ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ОБОЛОЧЕК
1. СНиПI-Б.3-62.Фундаменты и опоры изсвай и цилиндрических оболочек. Сборные конструкции.
2. СНиП II-Д.7-62. Мосты и трубы. Нормыпроектирования.
3. СНиП II-Б.5-62. Свайныефундаменты из забивных свай. Нормы проектирования.
4. СНиП II-А.10-62. Строительные конструкциии основания. Основные положения проектирования.
5. СНиП II-В.1-62. Бетонные и железобетонныеконструкции. Нормы проектирования.
6. Техническиеусловия проектирования железнодорожных, автодорожных и городских мостов и труб,СН 200-62.
7. СНиП III-Б.6-62. Фундаменты и опоры изсвай и оболочек. Шпунтовые ограждения. Правила производства и приемки работ.
8. СНиП III-Д.2-62. Мосты и трубы. Правилаорганизации строительства, производства работ и приемки в эксплуатацию.
9. СНиП III-A.6-62. Организационно-техническаяподготовка к строительству. Основные положения.
10. СНиП III-A.4-62. Комплексная механизация и автоматизациив строительстве. Основные положения.
11. СНиП III-В.1-62. Бетонные и железобетонныеконструкции монолитные. Общие правила производства и приемки работ.
12. СНиП III-B.2-62. Бетонные и железобетонныеконструкции монолитные. Специальные правила производства и приемки работ.
13. СНиП III-B.3-62. Бетонные и железобетонныеконструкции сборные. Правила производства и приемки монтажных работ.
14. СНиПI-B.1-62. Заполнителидля бетонов и растворов.
15. СНиП I-B.2-62.Вяжущие материалынеорганические и добавки для бетонов и растворов.
16. СНиПI-В.3-62.Бетоны нанеорганических вяжущих и заполнителях.
17. СНиПI-B.4-62. Арматурадля железобетонных конструкций.
18. СНиП III-B.5-62. Металлические конструкции.Правила изготовления, монтажа и приемки.
19. СНиПI-B.27-62. Защитастроительных конструкций от коррозии. Материалы и изделия, стойкие противкоррозии.
20. СНиП III-B.6-62. Защита строительныхконструкций от коррозии. Правила производства и приемки работ.
21. СНиП III-A.11-62. Техника безопасности встроительстве.
22. СНиП II-А.5-62. Противопожарныетребования. Основные положения проектирования.
23. ГОСТ 4795-59.Бетон гидротехнический. Общие требования.
24. ГОСТ 4800-59.Бетон гидротехнический. Методы испытаний бетона.
25. ГОСТ 4797-56.Бетон гидротехнический. Технические требования к материалам для егоприготовления.
26. ГОСТ 4798-57. Бетонгидротехнический. Методы испытании материалов для его изготовления.
27. ГОСТ 970-61.Портланд-цемент, шлакопортландцемент, пуццолановый портланд-цемент и ихразновидности.
28. ГОСТ 4799-59.Бетон гидротехнический. Методы испытаний бетонной смеси.
29. ГОСТ 6901-54.Методы определения удобоукладываемости бетонной смеси и прочности бетона.
30. ГОСТ 380-60.Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки и общие технические требования.
31. ГОСТ 5058-57.Сталь низколегированная конструкционная. Марки и общие технические требования.
32. ГОСТ6713-53. Сталь углеродистая горячекатаная для мостостроения. Техническиеусловия.
33. ГОСТ5781-61. Сталь горячекатаная периодического профиля для армированияжелезобетонных конструкций.
34. ГОСТ 7314-55.Сталь низколегированная периодического профиля для армирования обычных ипредварительно напряженных конструкций.
35. ГОСТ9466-60. Электроды металлические для дуговой сварки сталей и наплавки.Размеры и общие технические требования.
36. ГОСТ 1501-57.Топливо нефтяное (мазут).
Приложение 2
ОЦЕНКА НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ОБОЛОЧЕК, ПОГРУЖЕННЫХ ВИБРОПОГРУЖАТЕЛЯМИ
Ориентировочнаяоценка предельной несущей способности оболочек, погруженных вибропогружателямибез выемки грунта, может быть сделана по приближенной формуле ЦНИИСа:
где Рпр -предельная несущая способность оболочки в т;
l - коэффициент, учитывающийсоотношение статического и динамического сопротивлений грунта;
А - амплитуда колебания оболочки,принимаемая равной половине полного размаха колебаний на последней минутепогружении, в см;
п - число оборотов эксцентриковвибратора в минуту;
N - величина электрической мощности,расходуемой электродвигателем на погружение оболочки, в квт;
G - суммарный вес оболочки, наголовника и вибропогружателя в т.
Величина N определяетсяпо формуле:
N = hNп - Nx
где Nп - мощность, потребляемаядвигателем вибратора на последнем залоге в квт;
Nx- мощность холостогохода, измеряемая при работе вибратора, подвешенного на крюке крана вгоризонтальном положении, в квт;
h - коэффициент полезного действия электродвигателя,принимаемый по паспортным данным в зависимости от величины Nп.
Приближенные границызначений l составляют: для водонасыщенныхпесков - 5-7,5; для маловлажных песков - 3,5-5; для текучепластичных имягкопластичных глинистых грунтов - соответственно 3,0-5,5 и 2,2-4,5. Значениякоэффициента l уточняются для условийстройплощадки по результатам погружения пробных оболочек и их испытаний.
Приложение 3
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ ОБРАЗЦОВ СКАЛЬНЫХ ПОРОД НА ОДНООСНОЕ СЖАТИЕ
1. В качествехарактеристики механических свойств скальных пород, являющихся основаниямифундаментов из сборных железобетонных оболочек, условно принят предел прочностина одноосное сжатие водонасыщенных образцов в форме цилиндров диаметром 4-5 сми высотой, равной диаметру.
Отклонение всоотношении высоты к диаметру h/d допускается до 5%.
2. Пределпрочности образца на одноосное сжатие измеряется отношением разрушающего усилияк площади поперечного сечения образца породы:
В случае, если образецимеет отношение высоты к диаметру, отличное от 1, необходимо провести пересчетпо формуле
где sn - прочность на сжатие образца сотношением диаметра к высоте, отличающимся от единицы. Пересчет должен бытьотражен в материалах испытании.
3. Предназначенныедля испытаний образцы скальных пород, как правило, следует изготовлять изкернов, полученных методом выбуривания.
Отбор проб дляобразцов надлежит производить от каждого слоя породы в пределах намечаемойглубины заделки столба (рис. 1). Если низ столба целиком размещаетсяв слое однородной породы, то образцы должны быть отобраны вблизи поверхностислоя и в зоне размещения торца столба. Надлежит брать как минимум по однойпробе при толщине слоя до 2 м и по две пробы от слоев мощностьюсвыше 2 м.
4. От каждой пробыпород нужно брать по 3 образца; от пористых низкопрочных пород с коэффициентомвариации показателен прочности 20% следует брать по 4 образца; при коэффициентевариации 25% - по 6 образцов.
5. При изготовленииобразцов надо обращать внимание на то, чтобы грани, соприкасающиеся с нажимнымиплитами пресса, были перпендикулярны продольной осп и отшлифованы. Разрешаетсяне делать дополнительной обработки боковых поверхностей образцов, полученныхметодом выбуривания.
6. Образцы,предназначенные для испытания в водонасыщенном состоянии, взвешивают приестественной влажности и увлажняют до полного насыщения водой. Для этогообразцы ставят в сосуд с чистой водой так, чтобы они погрузились в нееприблизительно на одну треть высоты. Через 8-12 ч уровень воды в сосудеподнимают до уровня поверхности образцов (не заливая торцов) и оставляют втаком состоянии до полного насыщения водой. Насыщение условно считается законченным,когда приращение в весе за сутки будет менее 0,5%.
7. Испытания образцовдолжны производиться при положительном температуре воздуха в лаборатории.
Рис.1. Схема отбора проб из кернов:
1-слой скальной породы; 2-грунт; 3-скважины; 4-пробы
8. Испытательнаянагрузка должна прикладываться с интенсивностью 5-10 кг/см2в секунду. Предел прочности образцов надлежит вычислять с точностью до 1 кг/см2.
9. Вкачестве расчетного предела прочности на сжатие образцов породы рассматриваемогослоя принимается среднеарифметическое значение прочности испытанных образцов.
Если значения пределапрочности на сжатие одного образца из трех или двух из шести, отобранных изодной породы, отличаются от среднеарифметического значения предела прочности в3 раза и более, то эти значения должны быть отброшены.
10. Коэффициентыоднородности предела прочности на сжатие образцов сплошных пород допускаетсяопределять по формуле:
где s'- среднее квадратичное отклонение;
Rсp - средняя арифметическая;
sI- отклонение значенийпрочности отдельных образцов от среднеарифметической.
N - число всех испытанных образцов, включая и те, пределпрочности которых отличается в 3 и более раз от среднеарифметического значения.
Рис.2. Схема расположения буровых скважин:
a-фундаментпрямоугольного очертания; б-фундамент кругового очертания;
1-контур фундамента; 2-центральная скважина; 3-периферийные скважины; 4-грунт;5-скальная порода
Длясильнотрещиноватых пород коэффициент однородности следует принимать не свыше0,17.
12. Количество иглубина скважин, предназначенных для взятия образцов из скальных основанийстолбчатых фундаментов опор мостов, назначаются в зависимости отфизико-механических свойств пород и условий их залегания.
В скальных породах снаклонным залеганием слоев необходимо бурить от 3 до 5 скважин, из которых однуследует располагать в центре основания, а остальные - равномерно по егопериметру (рис. 2).
В породах со слоями,расположенными горизонтально или с небольшим наклоном к горизонту, допускаетсябурение одной скважины в центре основания.
13. Глубина буренияскважин должна быть ниже предполагаемой отметки низа заделки столбов: до 1 м- в породах прочностью свыше 400 кг/см2 и до 5 м- в породах прочностью менее 400 кг/см2 дляцентральной скважины и соответственно 0,5 и 2 м для остальных.
При наличиив породе карстовых пустот геологическое обследование оснований должнопроводиться по специальной программе с учетом местных условий и значимостисооружения.
14. Выбуренные керныпород должны быть тщательно осмотрены. В описании результатов осмотранеобходимо привести данные о шаге видимых трещин, наклоне слоев, наличиивключений и пустот, замечания об однородности и слоистости породы, а также остепени выветренности породы.
Приложение 4
| ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ТРАНСПОРТНОМУ СТРОИТЕЛЬСТВУ СССР |
| Строительная организация | |
| | |
| Строительство (наименование и |
| местонахождение объекта) | |
| | |
| | | |
АКТ
освидетельствования и приемки полости оболочки,
уширения или скважины фундамента опоры №_____
| « » ________________ 196 г. | Мы, нижеподписавшиеся, | |
| |
| |
| произвели освидетельствование полости оболочки №_____(уширения |
| или скважины в ее основании), подготовленной для заполнения бетонной |
| смесью, причем установили: | |
| 1. Железобетонная оболочка наружным диаметром_______ м с толщиной |
| стенки __________ см и общей длиной ____________ м погружена до |
| отметки | |
| 2. Уровень воды (глинистого раствора) в оболочке находится на |
| отметке | |
| 3. Грунт и оболочке находится на отметке | |
| В основании оболочки пробурена скважина до отметки | |
| диаметром ________ м или разбурено уширение диаметром _________ м с |
| расположением подошвы на отметке | |
| 4 Грунт в основании | |
| 5. В скважину опущен арматурный каркас длиной _________________ м и |
| наружным диаметром ___________ м, низ каркаса расположен на отметке |
| |
| Арматурный каркас с _____________ продольными стержнями __________ |
| диаметром _____________ мм и спиралью шагом _______см из проволоки |
| диаметром ______________ мм. |
| В результате сопоставления данных натурного освидетельствования |
| с проектными материалами установлено | |
| |
| Постановили | |
| |
| Качество работ признать | |
| | Подписи: | |
| | | | | | | | | | | | | |
Приложение 5
| ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ТРАНСПОРТНОМУ СТРОИТЕЛЬСТВУ СССР |
|
| Строительная организация |
|
|
|
|
|
| Строительство (наименование и |
|
| местонахождение объекта) |
|
|
|
|
|
| АКТ
освидетельствования и приемки фундамента опоры №__ из оболочек « » __________________________ 196 г. Комиссия в составе: |
| председателя |
|
| членов комиссии: |
|
|
|
|
|
|
|
| (должности, фамилии, имена, отчества) |
| действующая на основании |
|
| произвела освидетельствование и приемку фундамента опоры №_______ |
| Комиссии предъявлены: |
| 1. Рабочие чертежи фундамента, ограждения котлована с креплением |
| (№ чертежей) |
| разработанные |
|
| (наименование организации) |
| с нанесением на них всех отклонении от проектов, допущенных в процессе строительства и согласованных с проектной организацией. 2. Журнал производства работ №_____________ 3. Журнал авторского надзора №_____________ 4. Документы, указанные в перечне приложений к настоящему акту. Комиссия, ознакомившись с предъявленными документами и проверив выполненные работы в натуре, установила: 1. Отметка естественной поверхности грунта у котлована (в |
| водоемах - отметка дна) |
|
| 2. Срезка грунта произведена до отметки |
| 3. Дно котлована расположено на отметке ____________________при |
| проектной отметке |
|
| 4. Нивелировка произведена от репера №_________________, отметка |
| которого __________________ (в отметках, принятых в проекте). |
| 5. Размеры котлована по низу в плане с нанесением проектных осей |
| и плана фундамента, а также проектных осей оболочек и фактического |
| расположения их в плане показаны в приложении № ________________к |
| настоящему акту. |
| 6. Котлован имеет __________________ ограждение________________ |
| выполненное из |
|
| забитого на глубину от _________м до __________м ниже дна котлована, |
| при глубине забивки по проекту _______________м; отметка верха |
| ограждения_______________________ |
| Соответствие проекту и состояние ограждения и крепление |
|
|
|
|
|
| (указать отклонения в положении шпунта (крепления) на отметках верха и поверхности грунта, наличие всех обвязок и распорок, плотность сопряжения, замкнутость контура шпунта в плане и т. д..) |
| 7. Отметка воды вне котлована в день составления акта |
|
| 8. Отметка рабочего горизонта воды, принятая в проекте |
|
| 9. Интенсивность водоотлива |
|
| 10. Данные о заглушении ключей |
|
| 11. Грунт дна котлована (или дна водоема) состоит из |
|
|
|
| 12. Погружено для фундамента, согласно прилагаемым сводной ведомости № _______, журналам № _________погружения оболочек и |
| плана их расположения ________________________оболочек, наружным диаметром _________м на глубину от ____ м до ________ м. Оболочки |
| погружены |
|
|
|
|
|
| 13. Грунт из полостей оболочек удалей до отметок, приведенных в |
| сводной ведомости № ______заполнения оболочек бетонной смесью. |
| 14. Грунт в основании оболочек |
|
| 15. Оболочки заполнены бетоном марки ______________ до отметок, |
| указанных в сводной ведомости № ___________заполнения оболочек. |
| 16. У нижних концов оболочек сделаны скважины в скальной породе, |
| уширения, образованные ____________________, указанное в журналах |
| № ____________________. |
| В результате сопоставления данных натурного освидетельствования |
| фундамента с проектными материалами установлено: |
|
|
|
|
|
| Постановили: |
|
|
|
|
|
|
| качество работ признать |
|
| Приложения к акту: |
| 1. Исполнительный план и профиль котлована с фактическим расположением погруженных оболочек. |
| 2. Журналы № _____________ и сводная ведомость № ___________ |
| погружения оболочек. |
| 3. Журналы № ______________ и сводная ведомость № ____________ |
| бурения скважин, камуфлетирования или разбуривання уширений (прилагаются, если таковые устраиваются). |
| 4. Акт № __________приемки под заполнение полостей оболочек, скважин и уширений бетонной смесью. |
| 5. Материалы контрольных статических испытании грунтов оснований |
| (если таковые производились). |
| 6. Журналы № ________ и сводная ведомость № _______заполнения |
| полостей оболочки, скважин и уширений бетонной смесью. |
| 7. Журналы № ___________ погружения шпунта. |
| 8. Развертка шпунтового ограждения. |
| 9 Акты №___________________ освидетельствования оболочек до |
| их погружения. |
| Председатель комиссии: |
| Члены комиссии. |
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
Приложение 6
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦЕНТРИФУГ ПРОЕКТИРОВКИ ЦПКБ МОСТОТРЕСТА
| Наименование показателей | Диаметр оболочек в м |
| 0,4 и 0,6 | 1-2 |
| Скорости вращения формы, об/мин: | | |
| 1-я скорость | 128-118 | 51-42 |
| 2-я » | 252-167 | 77-63 |
| 3-я » | 144-223 | 108-84 |
| 4-я » | 380-340 | 155-128 |
| Максимальная уплотняющая сила, кг/см2 | 0,5-0,8 | 0,6 |
| Количество роликовых опор, шт | 4 | 2 |
| Мощность электромотора, квт | 60 | 72-120 |
| Длина изготовляемых секций оболочек, м | 7-12 | 8-6 |
| Толщина стенок секций, см | 8-10 | 12 |
Приложение 7
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВИБРОПОГРУЖАТЕЛЕЙ
| Параметры вибропогружателей | Единицы измерения | Тип вибропогружателя |
| вп-3 | вп-30 | ВП-80 | ВП-160 | ВП-170 | ВП-250 | ВУ-1,6 |
| Величина возмущающей силы | т | 43,2 | 39-57 | 51-91 | 100-160 | 100-170 | 184-280 | 96 |
| Максимальный момент эксцентриков | кгм | 236 | 202 | 275 | 352 | 510 | 314-565 | 346 |
| Число оборотов грузовых валов | об/мин | 408 | 414-505 | 408-545 | 404-505 | 408-550 | 540-667 | 498 |
| Число грузовых валов | шт. | 4 | 4 | 4 | 8 | 8 | 2 | 4 |
| Мощность электродвигателя | квт | 100 | 75 | 100 | 160 | 160 | 250 | 2´75 |
| Вес вибропогружателя | т | 8,0 | 6,1 | 9,2 | 11,2 | 13,3 | 11,0 | 11,0 |
| Габариты: | | | | | | | | |
| высота | мм | 2130 | 1988 | 2432 | 3326 | 3750 | 2232 | 1800 |
| ширина | мм | 1540 | 1759 | 1447 | 1226 | 1425 | 1894 | 2700 |
| длина | мм | 1560 | 1822 | 1955 | 2050 | 2050 | 2380 | 2700 |
Приложение 8
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ПРИБОРА ФПЗ С ТРЕХЗНАЧНОЙ СИСТЕМОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ
Прибор-фиксаторпорога замедлений (ФПЗ) служит для сигнализации о возникновениинеблагоприятного (опасного по прочности оболочки) режима погружения.
Принципиальная схема прибора ФПЗ стрехзначной системой сигнализации
Прибор состоит измеханического спаренного датчика (Д1 и Д2) и электрическогосигнализатора (Сг) (см. рисунок).
Каждый из каналовспаренного датчика, укрепляемого на погружаемой оболочке, имеет рабочую массу«М», пружину «П» и регулировочное устройство, позволяющее создавать начальное(заданное) сжатие пружины. Последнее определяет величину ускорений, на которыесрабатывает канал датчика.
Когда ускорение припогружении оболочки не превышает заданной для канала предельной величины,электрическая цепь, идущая от канала датчика к сигнализатору, оказываетсязамкнутой на контактах, расположенных в датчике. Если эти ускорения превышаютзаданную предельную величину, силы инерции рабочей массы преодолевают силысжатия пружины, рабочая масса начинает перемещаться в корпусе датчика, чтосопровождается разрывом электрической цепи, идущей к датчику. Для того, чтобыполучать устойчивый сигнал нарушения электрической цепи при кратковременномразрыве контактов, в датчике служит сигнализатор, электрическая схема которогоприведена на рисунке.
При замкнутой внешнейэлектрической цепи, идущей к датчикам, в сигнализаторе горит лампа зеленогоразрешающего сигнала.
Кратковременныйразрыв цепи первого датчика, настроенного на регистрацию ускорений, несколькоменьших, чем опасные, приводит к появлению в сигнализаторе предупреждающегожелтого сигнала; лампа разрешающего зеленого сигнала при этом гаснет.
Разрыв в цепи второгодатчика, настроенного на регистрацию опасных для оболочки ускорений, приводит кпоявлению запрещающего красного сигнала; лампа предупреждающего желтого сигналапри этом гаснет.
Электрическая схемасигнализатора принята такой, что возникающие при погружении оболочкипредупреждающий или запрещающий сигналы не исчезают, несмотря на изменение(облегчение) режима погружения. Для их устранения и приведения сигнализатора врабочее положение служит кнопка восстановления «К».
В сигнализатореимеются выходные клеммы, блокируемые реле Р3 необходимые дляуправления магнитным пускателем вибропогружателя. При необходимости может легкоосуществлено автоматическое выключение питания вибропогружателя при появлении всигнализаторе запрещающего сигнала.
Питание прибораосуществляется от сети переменного тока напряжением 127 и 220 В.
Каждый изприборов имеет паспорт с указанием основных характеристик, необходимых длянастройки датчиков на фиксацию соответствующих замедлений.
Датчики размещаютсяна станине, жестко прикрепляемой к закладным деталям в оболочке.
Приложение 9
МЕРЫ ПО ПОДДЕРЖАНИЮ НОРМАЛЬНОГО РЕЖИМА ВИБРОПОГРУЖЕНИЯ ОБОЛОЧЕК
1. Во избежаниеместных повреждений верхней части оболочки, порчи наголовника,вибропогружателя, расстройств и разрушения креплений, образования жесткоговиброударного режима необходимо на всех этапах погружения обеспечивать плотноеи надежное крепление вибропогружателя к наголовнику и последнего к головеоболочки.
Как правило,погружение должно начинаться с двух залогов малой продолжительности (по 5¸10сек), после каждого из которых должна обязательно проводитьсядополнительная затяжка болтов крепления.
При тяжелом режимепогружения оболочки проверять надежность и плотность указанных крепленийследует систематически, в перерывах между залогами.
2. Нарушениенормального режима вибропогружения (возникновение жесткого виброударногопроцесса) может привести к появлению в секциях оболочки больших сжимающих сил,существенно превышающих расчетную несущую способность оболочки. В результатеэтого в стенках оболочки образуются недопустимые продольные трещины, и онаразрушается.
Нарушение нормальногорежима вибропогружения при плотном креплении наголовника к оболочке может бытьвызвано следующими причинами:
а) во времяпогружения нож оболочки внезапно встретил весьма жесткое и прочное препятствие,например, крупный валун или прослойки грунта высокой прочности;
б) при погруженииоболочки внезапно возникли колебания с размахом, превышающим размеры, принятыепри проектировании оболочек.
3. В тех случаях,когда при погружении оболочек имеется реальная опасность внезапного нарушениянормального режима вибропогружения, должны осуществляться меры, излагаемые впп. 4-8.
4. Для предотвращения возможных повреждений оболочек исвоевременного прекращения и надлежащих случаях работы вибропогружателянеобходимо быстро обнаруживать факты нарушения нормального режима погружения.
Возникновениежесткого виброударного режима во время погружения оболочки может быть выявленопутем наблюдения за максимальными замедлениями, возникающими в установившихсяколебательных движениях оболочек.
Опасные поврежденияоболочки от возникающих продольных сил не произойдут, если максимальное замедлениепри колебательном движении центра тяжести вибросистемы вниз (jmах) не будет превосходить величины:
где Рсж- расчетная несущая способность погружаемой оболочки на сжатие, установленная всоответствии с указаниями пп. 5.8и 5.9главы V;
Gу - вес условной вибросистемы, принимаемый по формуле п. 5.4. главы V;
g - ускорение силы тяжести.
5. Для сигнализации опоявлении во время вибропогружения замедлений недопустимой величины могут служитьспециальные приборы (фиксаторы порога замедления, см. приложение 8),сконструированные в ЦНИИСе.
При благоприятном(безопасном) режиме погружения оболочки в сигнализаторе прибора горит лампазеленого цвета, при наступлении опасного для оболочки режима погружения всигнализаторе загорается красная лампа.
Появление желтого(предупредительного) света сигнализирует о возникновении режима погружения,приближающегося к опасному.
Перед установкой наоболочку датчики прибора должны быть настроены при помощи регулировочных винтовна появление в сигнализаторе запрещающих и предупреждающих сигналов (красного ижелтого света) при соответствующих замедлениях.
Регулировочный винтдатчика запрещающего (красного) сигнала должен быть поставлен в положение,отвечающее согласно таблице паспорта замедлению jmах, найденному по формуле.
Регулировочный винтдатчика предупредительного (желтого) сигнала рекомендуется ставить в положение,отвечающее фиксации замедления о размере 0,5-0,7 jmах.
Примечание. Для быстрого прекращения работы вибропогружателя целесообразноприменять устройства для автоматического выключения электромотороввибропогружателя. Схемы таких автоматических устройств должны быть разработаныпри проектировании производства работ с учетом конкретных условий.Автоматическое устройство должно давать разрыв силовой цепи мотороввибропогружателя при появлении тока в цепи лампы запрещающего сигнала прибора.
7. Наиболееправильные показания можно получить по датчикам, установленным в центре тяжестисистемы, т.е. примерно в середине длины погружаемой оболочки. Однако во многихслучаях во избежание потери прибора после погружения оболочки приходитсяустанавливать датчики в верхней части, не погружаемой в грунт или в воду.
Максимальныезамедления верхнего конца оболочки во время удара нижнего торца ее о грунтмогут несколько отличаться от максимальных замедлений центра тяжестивибросистемы. Эта разница в ускорениях зависит от ряда конкретныхобстоятельств, учесть которые предварительно весьма трудно. Достаточно надежныеданные для корректировки настройки датчиков при их установке сверху можнополучить только после проведения соответствующих инструментальных наблюдений приопытной погружении запроектированных оболочек.
Во избежаниезапаздывания или преждевременного появления запрещающих сигналов проведениетаких работ весьма желательно, особенно при опускании длинных оболочек иоболочек, обладающих высокой деформативностью ствола.
Датчики прибораследует крепить к телу оболочки. Прикрепление датчиков к вибропогружателю,наголовнику или переходным стыковым фланцам категорически запрещается. Местоприкрепления должно находиться не ближе 50 см от стыковых фланцев.Прикрепление датчиков к оболочке должно быть достаточно жестким, исключающимвозможность возникновения собственных вибраций датчиков относительно оболочки.
Для установкидатчиков рекомендуется в оболочке предусматривать соответствующие закладныеметаллические части или короткие выпуски арматуры.
8. Если сигнализатор прибора дает запрещающий сигнал, работы попогружению оболочки должны быть немедленно приостановлены. После небольшогоперерыва работы по погружению могут быть возобновлены и продолжены до нового появлениязапрещающего сигнала. Если две повторных попытки начать погружение приводят кбыстрому появлению запрещающего сигнала, погружение оболочки при имеющемсясопротивлении грунта должно быть прекращено.
Дальнейшее погружениеоболочки может быть начато после удаления из-под ножа жестких включений илипосле уменьшения сопротивления грунта по нижнему торцу оболочки путем выборкигрунта, проведения подмыва и др.
После выполнениямероприятий по снижению лобового сопротивления грунта под оболочкой привозобновлении работ по вибропогружению сигнализатор прибора не должен даватьзапрещающих сигналов.
Приложение 10
УКАЗАНИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ВИБРОПОГРУЖАТЕЛЕЙ
1. Пульт управлениявибропогружателя рекомендуется подключать непосредственно к шинам низкогонапряжения подстанции через самостоятельную сеть. При достаточном сечениипроводов и значительной мощности подстанции допускается питаниеэлектродвигателя вибропогружателя от сети, имеющей другие нагрузки.
2. Максимальнодопустимую длину электросети от подстанции до пульта управлениявибропогружателя следует назначать, исходя из сечения кабеля, при условии, чтопадение напряжения не должно превышать 20 В. Предельную длину шланговогокабеля от пульта управления до статора электродвигателя рекомендуется назначатьне более 50 м.
Питающую сетьжелательно укладывать без промежуточных соединении. При необходимости проводадолжны сращиваться при помощи горячен пайки.
3. Сеть низкогонапряжения от подстанции до пульта управления и далее до электродвигателявибропогружателя должна проверяться не реже одного раза в смену и обязательнопри снятом напряжении. При этом проверяется плотность соединений питающей линиис коммутационной аппаратурой подстанции и пультом управления.
4. Во время работывибропогружателя необходимо проверять напряжение на трех фазах пультауправления. Если величины напряжении на всех фазах (между наибольшим инаименьшим показаниями) имеют разницу более 5%, работу вибропогружателянеобходимо прекратить. В этом случае следует провести внеплановую проверку сетии устранить причины асимметрии напряжений. Во время работы вибропогружателянапряжение в сети должно быть не менее 360 В.
5. Перед пускомвибропогружателя необходимо:
проверить закреплениенаголовника к оболочке и вибропогружателя к наголовнику;
проверить закреплениеэлектромотора к вибропогружателю;
проверить заземлениекорпуса вибропогружателя и пульта управления;
зачистить поверхностьконтактных колец;
подтянуть контактыстатора, ротора и щеточного механизма;
включить на пультецепь управления и проверить визуально при включенном положении механизмазамыкания колец и подъема щеток плотность прилегания щеток к кольцам;
проверить креплениестаторных и роторных кабелей на корпусе вибропогружателя. В местах возможныхударов кабелей о корпус вибропогружателя на кабель необходимо заранее надетьрезиновый шланг.
6. Пуск и остановкавибропогружателей, а также уход за ними должны осуществляться в соответствии сзаводской инструкцией по эксплуатации вибропогружателей.
7. При погруженииоболочек необходимо применять наголовник жесткой конструкции, надежноприкрепляемый к оболочке болтами или другими приспособлениями.
8. В процессе работывибропогружателя необходимо постоянно следить за напряжением о питающей сети,особенно в период интенсивного погружения оболочки, когда резко возрастет силатока. В этот период напряжение в сети должно быть 370-380 В. Воизбежание перегрева мотора максимальную продолжительность непрерывной работывибропогружателя в зависимости от силы тока в % от номинальной рекомендуетсяустановить:
при60%..................15 мин
» 100%.................10 »
» 110%.................3 »
Если напряжения ипитающей сети в период работы вибропогружателя понижаются противноминального на 5%, продолжительность работы мотора должна быть уменьшена вдвоепротив указанных величин; при падении напряжения на 10% продолжительностьработы вибропогружателя следует сократить в 5 раз.
9. В целяхпредотвращения сгорания изоляции обмоток электродвигателя при работе назначительно пониженном напряжении в питающем сета (ниже 360 В) запрещаетсяработать вибропогружателями, не имеющими на пульте управления вольтметра иамперметра.
10. После каждогопериода непрерывной работы вибропогружатель необходимо остановить на 10-15 миндля остывания мотора и проверки состояния крепления вибропогружателя коболочке.
11. Оптимальнаяскорость вращения эксцентриков, при которой обеспечивается наибольшая амплитудаколебаний оболочка, должна устанавливаться в процессе погружения первых двухоболочек на разных режимах работы вибропогружателя в зависимости от грунтовыхусловии, веса и размеров оболочки а величины ее заглубления в грунт.
12. В слабые связныеи несвязные грунты рекомендуется заглублять, оболочки вибропогружателем напервой скорости вращения эксцентриков. В связные грунты средней плотности иплотные следует погружать оболочки на второй и третьей скоростях работывибропогружателя.
В плотных и среднейплотности несвязных грунтах оптимальную скорость вращения эксцентриковрекомендуется подбирать путем проверки эффективности работы вибропогружателя накаждой из трех скоростей.
Приложение 11
| ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ТРАНСПОРТНОМУ СТРОИТЕЛЬСТВУ СССР | |
| Строительная организация | | |
| | |
| Строительство (наименование и | |
| местонахождение объекта) | | |
| | |
| | | |
ЖУРНАЛ №_______
вибропогружения оболочек
Опора№________________
№ оболочек по плануфундамента___________________________
Тип вибропогружателя____________________________________
Тип наголовника__________________________________________
Способизвлечения грунта__________________________________
| | | Оболочка №______ |
| | | Глубина погружения в грунт _______________________ м |
| Наружный диаметр ____м | | Отметка низа оболочки: |
| Толщина стенки ______см | | проектная ____________________________________ м |
| Длина _______________м | | фактическая __________________________________ м |
| Количество секций и их длина | | Высота грунтового ядра в оболочке _________________ м |
| __________ шт. _______м | | |
| Тип стыка секций _______ | | Скорость погружения при последнем залоге ______см/мин |
| № паспортов секций ____ | | Даты: начала погружения ____________________________ |
| | | конца погружения _____________________________ |
Новости
Библиотека
Soft по ОТ и ПБ
Консультации по ОТ
Обучение по охране труда и пр.
Услуги для ОТ
Форум
Золотой фонд
Соцсеть специалистов (ССОТ)
;
;
;
;
, его принимают за угол распределения давления в грунте (см.рис. 
;
;
* (см. п. 
, следует проверить выполнение условия:
, следует проверить выполнение условия (
, коэффициент 
), опертыми на нескальный грунт или скалу (без забуривания внее). Другой применяют для расчета фундаментов со столбами, имеющимиприведенную глубину 
, приведенного в таблицах. При 
.
, а при опирании фундамента на скалу 
, влияние значения 
.
, дает момент М
*
