3. Производство работ при погружении шпунта и свай

Возможность погружения свай или шпунта вблизи существующих зданий должна устанавливаться на основании тщательного анализа инженерно-геологических условий площадки, учета конструктивных особенностей и состояния существующих зданий, расстояния до вновь возводимого здания. Следовательно, проекты должны быть разработаны с учетом возможных последствий от погружения свай и шпунта и содержать мероприятия, позволяющие избежать развития недопустимых деформаций конструкций.

Учитывая особенности распространения колебаний и развития дополнительных осадок зданий, вызываемых забивкой свай и шпунта, можно свести к минимуму повреждения зданий, если будут соблюдены следующие требования [34].

1. Забивку свай в грунты, на которых рядом стоящее здание получает дополнительные осадки, вызываемые колебаниями [рыхлые и средней плотности песчаные грунты, супеси (е > 0,9)], следует начинать с дальних рядов, перемещая фронт работ по направлению к зданию. В этом случае уровни колебаний на дальних расстояниях от забиваемых свай оказываются малыми и приблизительно одинаковыми по всей площади (существенное уменьшение уровня колебаний наблюдается на расстоянии 10—12 м от сваи). Колебания небольшого уровня вызывают незначительные дополнительные осадки фундаментов, причем осадки будут достаточно равномерными вследствие малого различия в уровнях колебаний разных частей здания. Кроме того, уровень колебаний, передающихся фундаментам через грунт природного сложения, оказывается меньшим, чем при распространении колебаний по уплотнившемуся грунту свайного поля. В слабосжимаемые глинистые грунты сваи необходимо забивать в обратном порядке (от здания), что уменьшит деформацию (выпор) грунта из-под фундаментов существующего здания.

2. Для уменьшения динамических воздействий при погружении свай рекомендуется применять массивные сваебойные агрегаты и сбрасывать свайные молоты с небольшой высоты (менее 50 см).

3. На расстоянии ближе безопасного необходимо уменьшить высоту падения молота при достижении глубины погружения свай (обычно 3—6 м), на которой наблюдаются колебания наибольшего уровня (см. рис. 2.1, б).

4. В тиксотропных ленточных глинах и суглинках, где проявляется эффект засасывания свай, забивать сваи следует без перерывов (особенно при составных сваях), так как после остановки работ уровень колебаний может значительно возрасти (в 1,5—2 раза) по сравнению с непрерывной забивкой.

5. При забивке свай на расстоянии меньше безопасного необходимо наблюдать за развитием осадок зданий и сооружений по специальной программе, а на расстоянии, равном безопасному, проводить наблюдения в следующих случаях [11]:

• вблизи существующих зданий имеются котлованы, отметка дна которых ниже отметок подошвы фундаментов мелкого заложения или низа ростверков свайных фундаментов;
• отсутствует засыпка пазух фундаментов на расстоянии от их края, равном полуторной глубине заложения;
• здания находятся в зоне влияния подземных выработок, влияющих на деформации оснований.

В первых двух случаях наблюдения можно не проводить, если предусмотрены технические мероприятия, предотвращающие возможную потерю несущей способности основания.

6. При возведении зданий очередями сваи следует забивать сразу под все здания.

7. Погружение свай вдавливанием и изготовление набивных свай рекомендуется начинать с участков, наиболее близко расположенных к существующим фундаментам. При таком порядке производства работ сваи, устроенные в первую очередь, будут служить антисейсмическим экраном при изготовлении или забивке остальных свай.

8. Влияние динамических воздействий на грунты основания возрастает с увеличением числа источников колебаний, поэтому одновременная работа нескольких сваепогружающих агрегатов вблизи существующих зданий не допускается. Следует иметь также в виду, что подвесные молоты создают сотрясения меньшей интенсивности, чем молоты других типов. В период производства работ по забивке свай или шпунта на участках застройки, находящихся в зоне интенсивного влияния вибрации, необходимо:

• выселить (удалить) людей из жилых зданий, больниц, детских учреждений, непосредственно примыкающих к котлованам;
• свайные работы вблизи общественных и промышленных зданий и учреждений выполнять в нерабочие дни или в вечернее время;
• подготовить здание к динамическим воздействиям, для чего нужно заложить проемы несущих стен на участках примыкания длиной 20  м, усилить стены стяжками, произвести дополнительную анкеровку перекрытий или установить подпорки и подкосы, усилить столбы и простенки металлическими обоймами.

До завершения свайных работ разборка перекрытий зданий, поставленных на капитальный ремонт, недопустима.

Погружение шпунта вибропогружателем или свайным молотом возможно только при отсутствии в основании существующего здания грунтов, способных уплотняться при динамических воздействиях (песков и супесей рыхлых, водонасыщенных и др.). При наличии таких грунтов целесообразно шпунт вдавливать в грунт.

Для уменьшения трения металлического шпунта о грунт при погружении рекомендуется заполнять замки шпунтов перемятой пластичной глиной или тавотом, погружать шпунт в лидерные скважины, применять электроосмос, использовать раствор тиксотропной (бентонитовой) глины и применять полимерные и другие обмазки.

При отсутствии механизмов для погружения шпунта вдавливанием можно использовать механические молоты большой массы (5 т и более), которые следует сбрасывать с высоты не более 5—10 см. Использование этого способа погружения шпунта допускается только при геодезическом контроле за высотным положением существующих построек и состоянием их конструкций.

На площадках, сложенных рыхлыми и средней плотности песками и супесями, способными уплотняться при динамических воздействиях, забивка или вибропогружение шпунта допустимы лишь на расстоянии более 20 м от фундаментов существующих зданий. При меньших расстояниях до погружения шпунта динамическими методами необходимо закреплять пески и супеси для исключения их уплотнения. Закрепление грунтов производится по проекту.