ДЛЯ ПОГРУЖЕНИЯ СВАЙНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

 

1. Значение необходимой вынуждающей силы вибропогружателя F ₀, кН, определяют по формуле

 

(1)

 

где g_g — коэффициент надежности по грунту, принимаемый ровным 1,4;

N — расчетная нагрузка на свайный элемент по проекту, кН, а в случае погружения свайных элементов до расчетной глубины — соответствующее этой глубине сопротивление углублению в грунт свайного элемента по проекту;

G_n — суммарный вес вибросистемы, включая вибропогружатель, свайный элемент и наголовник, кН;

k_s — коэффициент снижения бокового сопротивления грунта во время вибропогружения, принимаемый по табл. 1.

Необходимое значение минимальной вынуждающей силы вибропогружателя F ₀ окончательно принимается не ниже 1,3 G_n при погружении свай-оболочек (с извлечением грунта из внутренней полости в ходе погружения) и 2,5 G_n — при погружении полых свай без извлечения грунта.

 

Таблица 1

 

Коэффициент ks для грунтов
песчаных влажных средней плотности
гравелистых	крупных	средних	пылеватых	мелких
2,6	3,2	4,9	5,6	6,2
глинистых с показателем текучести IL
	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
1,3	1,4	1,5	1,7	2,0	2,5	3,0	3,3	3,5

 

Примечания: 1. Для водонасыщенных крупных песков значения k_s увеличиваются в 1,2 раза, средних песков — в 1,3 раза, мелких и пылеватых — в 1,5 раза.

2. Для заиленных песков значения k_s понижаются в 1,2 раза.

3. Для плотных песков значения k_s понижаются в 1,2 раза, а для рыхлых — увеличиваются в 1,1 раза.

4. Для промежуточных значений показателя текучести глинистых грунтов значения k_s определяются интерполяцией.

5. При слоистом напластовании грунтов коэффициент k_s определяется как средневзвешенный по глубине.

 

По принятой необходимой вынуждающей силе следует подбирать тот вибропогружатель наименьшей мощности, у которого статический момент массы дебалансов K_m (или промежуточное значение K_m для вибропогружателя с регулируемыми параметрами), кг × м, удовлетворяет условию

(2)

 

где M_c — суммарная масса вибропогружателя, сваи и наголовника, кг;

A ₀ — необходимая амплитуда колебаний при отсутствии сопротивлений грунта, см, принимается по табл. 2.

При окончательном выборе типа вибропогружателя следует учитывать, что при равной вынуждающей силе большей погружающей способностью обладает вибропогружатель с большим статическим моментом массы дебалансов K_m, а при прочих равных условиях следует выбирать вибропогружатель с регулируемыми в процессе работы параметрами.

Для погружения тяжелых свай-оболочек допускается предусматривать использование спаренных вибропогружателей. В этом случае их моменты дебалансов суммируются.

 

Таблица 2

 

Характеристика прорезаемых свайными элементами грунтов по трудности	А 0, см, при глубине погружения, м
вибропогружения	до 20	св. 20
Водонасыщенные пески и супеси, илы, мягко- и текучепластичные, пылевато-глинистые грунты с показателем текучести IL > 0,5	0,7	0,9
Влажные пески, супеси, тугопластичные, пылевато-глинистые грунты с показателем текучести IL > 0,3	1,0	1,2
Полутвердые и твердые, пылевато-глинистые грунты, гравелистые маловлажные плотные пески	1,4	1,6

 

Примечание. При выборе типе вибропогружателя для заглубления полых свай и свай-оболочек с извлечением грунта из внутренней полости указанные значения А ₀ понижаются в 1,2 раза. При слоистом напластовании грунтов значение А ₀ принимается для слоя самого тяжелого грунта из числа прорезаемых слоев.

 

2. В конце вибропогружения висячего свайного элемента при скорости вибропогружения V в последнем залоге не менее 2 см/мин должно удовлетворяться условие

 

(3)

 

где N — расчетная нагрузка на свайный элемент, кН;

W — мощность, расходуемая на движение вибросистемы, кВт, определяемая по формуле

(4)

 

здесь h — КПД электродвигателя, принимаемый по паспортным данным в размере 0,83—0,90 в зависимости от нагрузки;

W_h — потребляемая из сети активная мощность в последнем залоге, кВт;

W ₀ — мощность холостого хода, принимаемая при отсутствии паспортных данных равной 25 % номинальной мощности вибропогружателя. кВт;

F_s — боковое сопротивление грунта при вибропогружении, кН, определяемое по формуле

 

(5)

 

здесь п — фактическая частота колебаний вибросистемы, мин^–1;

А_r — фактическая амплитуда колебаний, принимаемая равной половине полного размаха колебаний свайного элемента на последней минуте погружения, см;

A ₀ — расчетная амплитуда колебаний вибросистемы без сопротивлении, см, определяемая по формуле

 

(6)

 

здесь K_m — статический момент массы дебалансов вибропогружателя, кг × м, в последнем залоге;

M_c — суммарная масса вибросистемы, кг;

k_s — коэффициент снижения бокового сопротивления грунта во время вибропогружения, принимаемый по табл. 1;

G_n — вес вибросистемы, равный суммарному весу сваи, наголовника и вибропогружателя, кН;

f_r — коэффициент влияния инерционных и вязких сопротивлений на несущую способность сваи, принимаемый по табл. 3;

g_g — коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,4.

 

Таблица 3

 

Вид грунта по боковой поверхности свайного элемента	Коэффициент fr
Пески и супеси твердые	1,0
Супеси пластичные, суглинки и глины твердые	0,95
Суглинки и глины: полутвердые	0,90
тугопластичные	0,85
мягкопластичные	0,80

 

Примечание. При прорезании сваей слоистых грунтов коэффициент f_r определяется как средневзвешенный.

 

3. Контроль за погружением свай методом вдавливания следует осуществлять по глубине погружения и усилию вдавливания N. В конце погружения, когда нижний конец сваи достиг отметок, близких к проектным, прекращать погружение сваи допускается при условии

(7)

где N —усилие вдавливания, кН;

k_g — коэффициент надежности, принимаемый равным k_g = 1,2;

F_d — несущая способность сваи, кН, указанная в проекте;

т — коэффициент условий работы, принимаемый при отсутствии опытных данных т = 0,9.

 

Примечание. Величину коэффициента т допускается уточнить по результатам статических испытаний свай.