ВСН 506-88
-----------------------------------------
Минмонтажспецстрой СССР
ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И УСТРОЙСТВО ГРУНТОВЫХ АНКЕРОВ
Дата введения 1989-01-01
РАЗРАБОТАНЫ Всесоюзным научно-исследовательским институтом гидромеханизации, санитарно-технических и специальных строительных работ (кандидаты техн. наук В.Ф.Раюк, В.А.Мишаков, Е.М.Перлей) при участии ГПИ Фундаментпроект (Н.К.Коньков, Ю.В.Лабзов); НИИОСП им. Н.М.Герсеванова Госстроя СССР (доктор техн. наук М.И.Смородинов, Я.М.Бобровский); ЦНИИС Минтрансстроя СССР (кандидаты техн. наук Г.А.Скормин и Э.А.Малоян, инж. И.М.Малый)
ВНЕСЕНЫ И ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ Главным техническим управлением Минмонтажспецстроя СССР
ВПЕРВЫЕ
УТВЕРЖДЕНЫ Минмонтажспецстроем СССР 12 января 1988 г.
Настоящие ВСН распространяются на проектирование, устройство, испытание и контроль постоянных и временных анкеров, закрепление которых осуществляется цементным раствором в скальных и нескальных грунтах, за исключением пылевато-глинистых текучей консистенции, торфов и илов, а также рыхлых песков и просадочных грунтов.
1.1. Грунтовый анкер - устройство для передачи растягивающих нагрузок от закрепляемой конструкции на несущие слои грунта.
Анкер (черт.1) состоит из трех основных частей: оголовка, анкерной тяги и заделки (корня).
Основные конструктивные элементы анкера
а - инъекционный анкер со свободной тягой в зоне заделки (тип II); б - то же с замоноличенной тягой в зоне заделки (тип I); в - анкер с разбуренными уширениями; 1 - скважина; 2 - обойма; 3 - изолирующая оболочка; 4 - антикоррозионная масса; 5 - тяга; 6 - пакер; 7 - заделка (корень); 8 - цементная заделка тяги в манжетной трубе; 9 - манжетная труба (упорная труба): 10 - шайба; 11 - гайка; 12 - опорная плита; 13 - инъекционная трубка; 14 - колодка; 15 - конус; 16 - уширение; 17 - анкеруемая конструкция; - свободная длина анкера; - длина заделки (корня); - свободная длина анкерной тяги; - длина заделки тяги; - расстояние между уширениями; - полная длина анкера; - диаметр скважины; - диаметр заделки; - диаметр уширения
Черт.1
1.2. Оголовок - составной элемент анкера, передающий нагрузку от закрепляемого элемента сооружения или грунта на анкерную тягу.
Оголовок анкера состоит из опорной плиты, передающей нагрузку на конструкцию сооружения, и крепежных элементов (гайка, шайба, опорная плита, колодка и конус), передающих нагрузку от тяги на плиту.
1.3. Тяга - составной элемент анкера, передающий нагрузку от оголовка на заделку.
1.4. Заделка (корень) - часть анкера, передающая нагрузку от тяги на грунт.
1.5. Манжетная труба - труба с выпускными отверстиями, закрытыми резиновыми клапанами-манжетами. Манжетная труба может быть снабжена пакером.
1.6. Пакер - уплотняющее устройство в виде расширяющейся камеры, препятствующее выходу раствора из скважины при инъецировании заделки.
1.7. Инъекционная трубка - устройство для подачи твердеющего раствора под давлением в зону образования заделки.
1.8. Инъектор с двойным тампоном - устройство, обеспечивающее поэтапное инъецирование заделки путем перекрытия участка манжетной трубы с выпускным отверстием.
1.9. Обойма - затвердевший тампонажный раствор между манжетной трубой и стенками скважины.
1.10. Замок - устройство, обеспечивающее передачу усилия от тяги на заделку.
1.11. Упорная труба - стальная труба, работающая на сжатие. Упорная труба воспринимает нагрузку от замка и передает ее на цементный камень заделки.
1.12. Изолирующая оболочка - пластиковая труба, исключающая сцепление тяги c обоймой и заделкой.
1.13. Пята - устройство на концевой части тяги для передачи сжимающих усилий на заделку.
1.14. Фиксатор - устройство, предназначенное для фиксации анкера по центру скважины.
1.15. Разделитель - устройство, предназначенное для фиксации положения тяги в защитной оболочке, манжетной трубе или канатов в замковой трубе.
1.16. - свободная длина анкерной тяги - часть длины тяги, отделенная от окружающего грунта или цементного раствора. Свободная длина тяги расположена между нижней точкой закрепления тяги в оголовке и верхней точкой ее закрепления в замке.
1.17. - эффективная свободная длина анкерной тяги - часть длины тяги, заключенная между нижней точкой закрепления тяги в оголовке и условной точкой, лежащей в пределах замка.
1.18. - свободная длина анкера - часть анкера, расположенная между заделкой и оголовком.
1.19. - длина заделки - часть длины анкера, в пределах которой усилие передается грунту.
1.20. - полная длина анкера.
1.21. - площадь поперечного сечения тяги.
1.22. - длина заделки тяги - часть длины тяги, в пределах которой усилие передается цементному камню заделки.
1.23. Пробные испытания - испытания, проводимые с целью установления принципиальной пригодности способа анкерования и приемлемости выбранной конструкции анкера, уточнения технологии и расчетных нагрузок на анкер.
1.24. Контрольные испытания - испытания, проводимые с целью установления соответствия фактической несущей способности расчетной нагрузке.
1.25. Приемочные испытания - испытания, проводимые с целью проверки несущей способности каждого изготовленного анкера.
1.26. - расчетная рабочая нагрузка на анкер - наиболее неблагоприятная комбинация внешних нагрузок на закрепляемую конструкцию с учетом преднапряжения анкера.
1.27. - расчетная предельная нагрузка на анкер, определяемая из расчета устойчивости системы "сооружение-анкер-грунт".
1.28. - расчетная предельная нагрузка на анкер, определяемая из расчета несущей способности анкера по грунту.
1.29. - начальная нагрузка на анкер во время испытаний.
1.30. - блокировочная нагрузка, равная усилию закрепления анкера на конструкции после проведения испытаний.
1.31. - предельная испытательная нагрузка, вызывающая напряжения в тяге, равные 95% пределу текучести тяги.
1.32. - предельная нагрузка, вызывающая напряжения в тяге, равные пределу прочности на растяжение.
1.33. - предельная нагрузка, вызывающая потерю несущей способности по грунту.
1.34. - предельная нагрузка, при которой не возникает больших остаточных деформаций анкера.
1.35. - предельная нагрузка анкера, соответствующая коэффициенту ползучести 2 мм.
1.36. - остаточная деформация анкера.
1.37. - упругая деформация анкера.
1.38. - расчетное удлинение свободной длины тяги при нагрузке .
1.39. - модуль упругости материала тяги анкера.
1.40. - коэффициент ползучести - деформация анкера в грунте при постоянной нагрузке.
1.41. Коэффициенты надежности:
- по нагрузке;
- по материалу;
- по грунту;
- по назначению сооружения.
1.42. - коэффициент условий работы.
2.1. Грунтовые анкеры следует применять для крепления ограждений котлованов, днищ доков и опускных колодцев, подпорных стен и стен подземных сооружений, оползневых склонов и откосов, фундаментов высоких сооружений и др.
2.2. Анкеры делятся: по направлению тяги - наклонные и вертикальные; по способу образования скважин - буровые с проходкой скважин с обсадными трубами, под глинистым раствором, шнеком и с погружением обсадной трубы забивкой или вдавливанием; по способу устройства заделки анкера - инъекционные (заделка образована подачей цементного раствора под избыточным давлением), с разбуренными уширениями, цилиндрические (скважина заполняется раствором без избыточного давления); по материалу анкерных тяг - из стержневой и канатной (прядевой) арматуры; по сроку службы - временные (до 2 лет) и постоянные (анкеры, предназначенные для работы в течение всего срока службы сооружения); по предварительному натяжению - предварительно-напрягаемые анкеры (тяга которых закреплена на оголовке с предварительным натяжением, превышающим 30% рабочей нагрузки) и анкеры без предварительного напряжения; по способу связи анкерной тяги с цементным камнем заделки - с замоноличенной тягой в зоне заделки (тип I) и со свободной тягой в зоне заделки (тип II).
2.3. При проектировании и устройстве грунтовых анкеров необходимо пользоваться, кроме настоящей инструкции, нормативными документами, перечисленными в обязательном приложении 1.
3.1.1. Проектирование анкеров является неотъемлемой составной частью проектирования сооружения в целом. Статическая схема сооружения, конструктивное и объемно-планировочное решения, плановая и высотная привязки анкеров, тип и конструкция анкеров должны приниматься с учетом результатов инженерных изысканий на площадке строительства, на основе расчета системы "сооружение-основание-примыкающие здания" по двум группам предельных состояний (по устойчивости и деформациям), на основе пробных испытаний анкеров и технико-экономических расчетов вариантов.
3.1.2. При проектировании анкеров рассчитывают:
общую устойчивость сооружения;
несущую способность анкера в целом по грунту и материалу;
прочность отдельных элементов (оголовок, замок, упорная труба, цементный камень, закрепление замка в корне, заделка тяги в манжетной трубе или пяте и т.д.), входящих в состав анкера.
3.1.3. При проектировании анкеров необходимо иметь следующие исходные данные:
генеральный план площадки с нанесенными на нем коммуникациями и контурами проектируемого сооружения, прилегающих зданий и сооружений, а также отметками их заложения;
габариты, назначение, класс и эксплуатационные нагрузки проектируемого сооружения;
конструкции фундаментов и несущих элементов прилегающих сооружений, а также нагрузки на них;