Свод правил СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83.
СП 22.13330.2011
СВОД ПРАВИЛ
ОСНОВАНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
Soil bases of buildings and structures
Актуализированная редакция
___________________________________________________________
Дата введения 2011-05-20
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила разработки - постановлением Правительства Российской Федерации от 19 ноября 2008 г. N 858 "О порядке разработки и утверждения сводов правил".
Сведения о своде правил
1 ИСПОЛНИТЕЛИ - Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова - институт ОАО "НИЦ "Строительство" (НИИОСП им.Н.М.Герсеванова)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации (ТК 465) "Строительство"
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом архитектуры, строительства и градостроительной политики
4 УТВЕРЖДЕН приказом Министерства регионального развития Российской Федерации (Минрегион России) от 28 декабря 2010 г. N 823 и введен в действие с 20 мая 2011 г.
5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 22.13330.2010
Информация об изменениях к настоящему своду правил публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минрегион России) в сети Интернет
ВНЕСЕНЫ правки на основании информации об опечатках*, опубликованной в Информационном Бюллетене о нормативной, методической и типовой проектной документации N 8, 2011 г.
________________
* См. ярлык "Примечания".
Введение
Настоящий документ содержит указания по проектированию оснований зданий и сооружений, в том числе подземных, возводимых в различных инженерно-геологических условиях, для различных видов строительства.
Разработан НИИОСП им.Н.М.Герсеванова - институтом ОАО "НИЦ "Строительство" (д-ра техн. наук В.П.Петрухин, Е.А.Сорочан, канд. техн. наук И.В.Колыбин - руководители темы; д-ра техн. наук: Б.В.Бахолдин, А.А.Григорян, П.А.Коновалов, В.И.Крутов, Н.С.Никифорова, Л.Р.Ставницер, В.И.Шейнин; канд. техн. наук: А.Г.Алексеев, Г.И.Бондаренко, В.Г.Буданов, Ф.Ф.Зехниев, М.Н.Ибрагимов, О.И.Игнатова, В.А.Ковалев, В.К.Когай, В.В.Михеев, B.C.Поляков, В.В.Семкин, В.Г.Федоровский, М.Л.Холмянский, О.А.Шулятьев; инженеры: А.Б.Мещанский, О.А.Мозгачева).
1 Область применения
Настоящий свод правил (далее - СП) распространяется на проектирование оснований вновь строящихся и реконструируемых зданий и сооружений в котлованах.
Примечание - Далее вместо термина "здания и сооружения" используется термин "сооружения", в число которых входят также подземные сооружения.
Настоящий СП не распространяется на проектирование оснований гидротехнических сооружений, дорог, аэродромных покрытий, сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах, а также оснований глубоких опор и фундаментов машин с динамическими нагрузками.
2 Нормативные ссылки
В настоящем СП приведены ссылки на следующие нормативные документы:
Федеральный закон от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании"
Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений"
СП 14.13330.2011 "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах"
СП 15.13330.2010 "СНиП II-22-81* Каменные и армокаменные конструкции"
СП 20.13330.2011 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия"
СП 21.13330.2010 "СНиП 2.01.09-91 Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах"
СП 24.13330.2011 "СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты"
СП 25.13330.2010 "СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах"
СП 28.13330.2010 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии"
СП 31.13330.2010 "СНиП 2.04.02-84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения"
СП 32.13330.2010 "СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения"
СП 35.13330.2011 "СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы"
СНиП 2.06.03-85 Мелиоративные системы и сооружения
СНиП 2.06.14-85 Защита горных выработок от подземных и поверхностных вод
СНиП 2.06.15-85 Инженерная защита территории от затопления и подтопления
СНиП 3.01.03-84 Геодезические работы в строительстве
СП 45.13330.2010 "СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты"
СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции
СНиП 3.04.01-87 Изоляционные и отделочные покрытия
СП 47.13330.2010 "СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения"
СНиП 12-03-2001 Безопасность труда в строительстве
СП 48.13330.2011 "СНиП 12-01-2004 Организация строительства"
СНиП 23-01-99* Строительная климатология
СП 63.13330.2010 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения"
СанПиН 2.1.7.1287-03 Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы
СанПиН 2.1.7.1322-03 Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления
ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик
ГОСТ 10650-72* Торф. Метод определения степени разложения
ГОСТ 12248-96 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости
ГОСТ 12536-79 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава
ГОСТ 19912-2001 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
ГОСТ 20276-99 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости
ГОСТ 20522-96 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний
ГОСТ 22733-2002 Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности
ГОСТ 23061-90 Грунты. Методы радиоизотопных измерений плотности и влажности
ГОСТ 23161-78 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик просадочности
ГОСТ 23740-79 Грунты. Методы лабораторного определения содержания органических веществ
ГОСТ 24143-80 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик набухания и усадки
ГОСТ 24846-81 Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений
ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация
ГОСТ 27751-88 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету
ГОСТ 30416-96 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения
ГОСТ 30672-99 Грунты. Полевые испытания. Общие положения
Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим сводом правил следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
Термины и определения приведены в приложении А.
4 Общие положения
4.1 Настоящий СП основан на приведенных ниже допущениях и предусматривает, что:
исходные данные для проектирования должны собираться в необходимом и достаточном объеме, регистрироваться и интерпретироваться специалистами, обладающими соответствующими квалификацией и опытом;
проектирование должно выполняться специалистами, имеющими соответствующие квалификацию и опыт;
должны быть обеспечены координация и связь между специалистами по инженерным изысканиям, проектированию и строительству;
при производстве строительных изделий и выполнении работ на строительной площадке должен быть обеспечен соответствующий контроль качества;
строительные работы должны выполняться квалифицированным и опытным персоналом, удовлетворяющим требованиям стандартов и технических условий;
используемые материалы и изделия должны удовлетворять требованиям проекта и технических условий;
техническое обслуживание сооружения и связанных с ним инженерных систем должно обеспечивать его безопасность и рабочее состояние на весь срок эксплуатации;
сооружение должно использоваться по его назначению в соответствии с проектом.
4.2 Основания и фундаменты сооружений должны проектироваться на основе и с учетом:
а) результатов инженерных изысканий для строительства;
б) данных, характеризующих назначение, конструктивные и технологические особенности сооружения и условия его эксплуатации;
в) нагрузок, действующих на фундаменты;
г) окружающей застройки и влияния на нее вновь строящихся и реконструируемых сооружений;
д) экологических и санитарно-эпидемиологических требований.
4.3 При проектировании оснований и фундаментов должны быть предусмотрены решения, обеспечивающие надежность, долговечность и экономичность на всех стадиях строительства и эксплуатации сооружений. Необходимо проводить технико-экономическое сравнение возможных вариантов проектных решений для выбора наиболее экономичного и надежного проектного решения, обеспечивающего наиболее полное использование прочностных и деформационных характеристик грунтов и физико-механических свойств материалов фундаментов и других подземных конструкций.
При разработке проектов производства работ и организации строительства должны выполняться требования по обеспечению надежности конструкций на всех стадиях их возведения.
4.4 Работы по проектированию следует вести в соответствии с техническим заданием на проектирование и необходимыми исходными данными (см. 4.2).
4.5 При проектировании следует учитывать уровень ответственности сооружения в соответствии с ГОСТ 27751: I - повышенный, II - нормальный, III - пониженный.
4.6 Инженерные изыскания для строительства, проектирование оснований и фундаментов и их устройство должны выполняться организациями, имеющими соответствующие допуски на эти виды работ.
Наименование грунтов оснований в отчетной документации по результатам инженерных изысканий и в проектной документации следует принимать по ГОСТ 25100.
4.8 Результаты инженерных изысканий должны содержать данные, необходимые и достаточные для выбора типа основания, фундаментов и подземных сооружений и проведения их расчетов по предельным состояниям с учетом прогноза возможных изменений (в процессе строительства и эксплуатации) инженерно-геологических условий площадки строительства и свойств грунтов, а также вида и объема инженерных мероприятий, необходимых для ее освоения.
Проектирование без соответствующих результатов инженерных изысканий или при их недостаточности не допускается.
Примечание - При строительстве в условиях окружающей застройки инженерные изыскания следует предусматривать не только для вновь строящихся или реконструируемых сооружений, но и для окружающей застройки, попадающей в зону их влияния.
4.9 Для выбора типа основания и фундаментов, назначения расчетной схемы взаимодействия конструкций сооружения с основанием, уточнения требований к предельным деформациям основания фундаментов проектируемого сооружения, геотехнического прогноза его влияния на окружающую застройку и т.д. необходимо учитывать конструктивные решения проектируемого сооружения, последовательность его возведения и условия последующей эксплуатации.
4.10 При проектировании необходимо учитывать местные условия строительства, а также имеющийся опыт проектирования, строительства и эксплуатации сооружений в аналогичных инженерно-геологических и экологических условиях и указания территориальных норм. Для этого необходимо иметь данные об инженерно-геологических и инженерно-экологических условиях этого района и характерных особенностях окружающей застройки, о применяемых конструкциях возводимых сооружений, нагрузках, типах и размерах фундаментов, давлениях на грунты основания и о наблюдавшихся деформациях оснований сооружений. Следует также учитывать данные о производственных возможностях строительных организаций и парке оборудования, ожидаемых климатических условиях на весь период строительства. Указанные данные могут оказаться решающими при выборе типа фундаментов (например, на естественном основании или свайные), глубины их заложения, метода подготовки основания и пр.
Данные о климатических условиях района строительства должны приниматься в соответствии со СНиП 23-01.
4.11 При проектировании оснований и фундаментов сооружений необходимо соблюдать требования нормативных документов по организации строительства (СП 48.13330), земляным работам (СП 45.13330), геодезическим работам (СНиП 3.01.03), технике безопасности (СНиП 12-03) и т.п.
4.12 При возведении нового объекта или реконструкции существующего сооружения на застроенной территории необходимо учитывать его воздействие на окружающую застройку с целью предотвращения недопустимых дополнительных деформаций.
Зону влияния проектируемого объекта нового строительства или реконструируемого сооружения и прогнозируемые дополнительные деформации оснований и фундаментов сооружений окружающей застройки определяют расчетом в соответствии с указаниями раздела 9.
4.13 В проектах оснований и фундаментов вновь возводимых или реконструируемых сооружений, в том числе при их расположении в условиях окружающей застройки, необходимо предусматривать проведение геотехнического мониторинга. Состав, объемы и методы геотехнического мониторинга в зависимости от уровня ответственности сооружений, сложности инженерно-геологических условий и других факторов установлены в разделе 12.
Геотехнический мониторинг должен также предусматриваться в случае применения новых или недостаточно изученных конструкций сооружений или их фундаментов, а также если в задании на проектирование имеются специальные требования по проведению натурных наблюдений.
4.14 При проектировании оснований и фундаментов уникальных зданий и сооружений или их реконструкции, а также сооружений I уровня ответственности, в том числе реконструируемых, в условиях окружающей застройки необходимо предусматривать научно-техническое сопровождение строительства.
Научно-техническое сопровождение представляет собой комплекс работ научно-аналитического, методического, информационного, экспертно-контрольного и организационного характера, осуществляемых в процессе изысканий, проектирования и строительства в целях обеспечения надежности сооружений с учетом применения нестандартных расчетных методов, конструктивных и технологических решений. Для выполнения научно-технического сопровождения допускается привлекать только специализированные организации.
4.15 Состав работ по научно-техническому сопровождению инженерных изысканий, проектирования и строительства оснований, фундаментов и подземных частей сооружений должен определяться генеральным проектировщиком и согласовываться заказчиком строительства. В состав работ научно-технического сопровождения следует включать:
разработку рекомендаций к программе инженерно-геологических и инженерно-экологических изысканий;
оценку и анализ материалов инженерных изысканий;
разработку нестандартных методов расчета и анализа;
оценку геологических рисков;
прогноз состояния оснований и фундаментов проектируемого объекта с учетом всех возможных видов воздействий;
геотехнический прогноз влияния строительства на окружающую застройку, геологическую среду и экологическую обстановку;
разработку программы геотехнического и экологического мониторинга;
выявление возможных сценариев аварийных ситуаций;
разработку технологических регламентов на специальные виды работ;
выполнение опытно-исследовательских работ;
обобщение и анализ результатов всех видов геотехнического мониторинга, их сопоставление с результатами прогноза;
оперативную разработку рекомендаций или корректировку проектных решений на основании данных геотехнического мониторинга при выявлении отклонений от результатов прогноза.
4.16 Программа и результаты инженерных изысканий, проектная документация на основания, фундаменты и конструкции подземных частей вновь возводимых (реконструируемых) сооружений, включая ограждения котлованов, а также результаты геотехнического прогноза и программа геотехнического мониторинга должны проходить геотехническую экспертизу для следующих сооружений:
уникальных;
с подземной частью глубиной заложения более 5 м;
в зоне влияния которых расположены сооружения окружающей застройки;
размещаемых на территориях с возможным развитием опасных инженерно-геологических процессов.
Примечание - Геотехническая экспертиза должна осуществляться специализированными организациями, имеющими соответствующую аккредитацию на право проведения негосударственной экспертизы.
4.17 При проектировании фундаментов и подземных сооружений из монолитного, сборного бетона или железобетона, каменной или кирпичной кладки следует руководствоваться СП 63.13330, СП 15.13330, СП 28.13330, СНиП 3.03.01, СНиП 3.04.01.
4.18 Применяемые при строительстве материалы, изделия и конструкции должны удовлетворять требованиям проекта, соответствующих стандартов и технических условий. Замена предусмотренных проектом материалов, изделий и конструкций допускается только по согласованию с проектной организацией и заказчиком.
4.19 При проектировании оснований должна быть предусмотрена срезка плодородного слоя почвы для последующего использования в целях восстановления (рекультивации) нарушенных или малопродуктивных сельскохозяйственных земель, озеленения района застройки и т.п.
4.20 На участках, где по данным инженерно-экологических изысканий имеются выделения газов (радона, метана и др.), должны быть предусмотрены мероприятия по изоляции соприкасающихся с грунтом конструкций или способствующие снижению концентрации газов в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.7.1287.
5 Проектирование оснований
5.1 Общие указания
5.1.1 Проектирование оснований включает обоснованный расчетом выбор:
типа основания (естественное или искусственное);
типа, конструкции, материала и размеров фундаментов (мелкого или глубокого заложения; ленточные, столбчатые, плитные и др.; железобетонные, бетонные, из каменной или кирпичной кладки и др.);
мероприятий, указанных в подразделе 5.9, применяемых при необходимости снижения влияния деформаций оснований на эксплуатационную надежность сооружений;
мероприятий, применяемых для снижения деформаций окружающей застройки.
5.1.2 Основания должны рассчитываться по двум группам предельных состояний: первой - по несущей способности и второй - по деформациям.
К первой группе предельных состояний относятся состояния, приводящие сооружение и основание к полной непригодности к эксплуатации (потеря устойчивости формы и положения; хрупкое, вязкое или иного характера разрушение; резонансные колебания; чрезмерные деформации основания и т.п.).
Ко второй группе предельных состояний относятся состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию сооружения или снижающие его долговечность вследствие недопустимых перемещений (осадок, подъемов, прогибов, кренов, углов поворота, колебаний, трещин и т.п.).
Основания рассчитывают по деформациям во всех случаях, за исключением указанных в 5.6.52, а по несущей способности - в случаях, указанных в 5.1.3.
5.1.3 Расчет оснований по несущей способности должен производиться в случаях, если:
а) на основание передаются значительные горизонтальные нагрузки (подпорные стены, фундаменты распорных конструкций, углубление подвалов реконструируемых сооружений и т.п.), в том числе сейсмические;
б) сооружение расположено на откосе или вблизи откоса;
в) сооружение расположено вблизи котлована или подземной выработки;
г) основание сложено дисперсными грунтами, указанными в 5.7.5;
д) основание сложено скальными грунтами;
е) сооружение относится к I уровню ответственности (ГОСТ 27751);
ж) увеличивается нагрузка на основание при реконструкции сооружений.
Расчет оснований по несущей способности в случаях, перечисленных в подпунктах а, б и в 5.1.3, следует производить с учетом конструктивных мероприятий, предусмотренных для предотвращения смещения проектируемого фундамента.
Если проектом предусматривается возможность возведения сооружения непосредственно после устройства фундаментов до обратной засыпки грунтом пазух котлованов, следует производить проверку несущей способности основания, учитывая нагрузки, действующие в процессе строительства.
5.1.4 Сооружение и его основание должны рассматриваться в единстве, т.е. должно учитываться взаимодействие сооружения с основанием. Для совместного расчета сооружения и основания могут быть использованы аналитические, численные и другие методы (в том числе метод конечных элементов, метод конечных разностей, метод граничных элементов и др.).
5.1.5 Целью расчета оснований по предельным состояниям является выбор технического решения фундаментов, обеспечивающего невозможность достижения основанием предельных состояний, указанных в 5.1.2. При этом должны учитываться не только нагрузки от проектируемого сооружения, но также возможное неблагоприятное влияние внешней среды, приводящее к изменению физико-механических свойств грунтов (например, под влиянием поверхностных или подземных вод, климатических факторов, различного вида тепловых источников, техногенных воздействий и т.д.). К изменению влажности особенно чувствительны просадочные, набухающие и засоленные грунты, к изменению температурного режима - набухающие и пучинистые грунты.
5.1.6 Расчетная схема системы "сооружение - основание" или "фундамент - основание" должна выбираться с учетом наиболее существенных факторов, определяющих напряженное состояние и деформации основания и конструкций сооружения (конструктивной схемы сооружения, особенностей его возведения, геологического строения и свойств грунтов основания, возможности их изменения в процессе строительства и эксплуатации сооружения и т.д.). Рекомендуется учитывать пространственную работу конструкций, геометрическую и физическую нелинейность, анизотропию, пластические и реологические свойства материалов и грунтов, развитие областей пластических деформаций под фундаментом.
Допускается использовать вероятностные методы расчета, учитывающие статистическую неоднородность оснований, случайную природу нагрузок, воздействий и свойств материалов конструкций.
5.1.7 Результаты инженерно-геологических изысканий должны содержать сведения о:
местоположении территории предполагаемого строительства, ее рельефе, климатических и сейсмических условиях и ранее выполненных инженерных изысканиях;
инженерно-геологическом строении площадки строительства с описанием в стратиграфической последовательности напластований грунтов, формы залегания грунтовых образований, их размеров в плане и по глубине, возраста, происхождения и классификационных наименований грунтов и с указанием выделенных инженерно-геологических элементов (ГОСТ 25100);
гидрогеологических условиях площадки с указанием наличия, толщины и расположения водоносных горизонтов и режима подземных вод, отметок появившихся и установившихся уровней подземных вод, амплитуды их сезонных и многолетних колебаний, расходов воды, сведений о фильтрационных характеристиках грунтов, а также сведений о химическом составе подземных вод и их агрессивности по отношению к материалам подземных конструкций;
наличии специфических грунтов (см. раздел 6);
наблюдаемых неблагоприятных геологических и инженерно-геологических процессах (карст, оползни, подтопление, суффозия, горные подработки, температурные аномалии и др.);
физико-механических характеристиках грунтов;
возможном изменении гидрогеологических условий и физико-механических свойств грунтов в процессе строительства и эксплуатации сооружения.
5.1.8 В состав физико-механических характеристик грунтов входят:
плотность грунта и его частиц и влажность (ГОСТ 5180 и ГОСТ 30416);
коэффициент пористости;
гранулометрический состав для крупнообломочных грунтов и песков (ГОСТ 12536);
влажность на границах пластичности и текучести, число пластичности и показатель текучести для глинистых грунтов (ГОСТ 5180);
угол внутреннего трения, удельное сцепление, модуль деформации и коэффициент поперечной деформации грунтов (ГОСТ 12248, ГОСТ 20276, ГОСТ 30416 и ГОСТ 30672);
временное сопротивление при одноосном сжатии, показатели размягчаемости и растворимости для скальных грунтов (ГОСТ 12248).
Для специфических грунтов, особенности проектирования оснований которых изложены в разделе 6, и при проектировании оснований подземных частей сооружений (см. раздел 9) и оснований высотных сооружений (см. раздел 10) дополнительно должны быть определены характеристики, указанные в этих разделах. По специальному заданию дополнительно могут быть определены и другие характеристики грунтов, необходимые для расчетов.
В отчете об инженерно-геологических изысканиях необходимо указывать применяемые методы лабораторных и полевых определений характеристик грунтов и методы обработки результатов исследований.
5.1.9 К отчету об инженерно-геологических изысканиях прилагают: колонки грунтовых выработок и инженерно-геологические разрезы с указанием на них мест отбора проб грунтов и пунктов полевых испытаний, а также уровней подземных вод; таблицы и ведомости показателей физико-механических характеристик грунтов, их нормативных и расчетных значений; графики полевых и лабораторных испытаний грунтов; ведомости химических анализов подземных вод и их агрессивности к бетону и металлам.
5.2 Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах оснований
5.2.1 Нагрузки и воздействия на основания, передаваемые фундаментами сооружений, должны устанавливаться расчетом, как правило, исходя из рассмотрения совместной работы сооружения и основания.
Учитываемые при этом нагрузки и воздействия на основание, сооружение или отдельные конструктивные элементы, коэффициенты надежности по нагрузке, а также возможные сочетания нагрузок должны приниматься согласно требованиям СП 20.13330, за исключением оговоренных в настоящем СП.
Нагрузки на основание допускается определять без учета их перераспределения над фундаментной конструкцией при расчете:
а) оснований сооружений III уровня ответственности;
б) общей устойчивости массива грунта основания совместно с сооружением;
в) средних значений осадок основания фундаментов;
г) деформаций основания при привязке типового проекта к местным грунтовым условиям.
по первой группе предельных состояний (по несущей способности) - по СП 20.13330, за исключением оговоренных в настоящем СП;
по второй группе предельных состояний (по деформациям) - равным единице.
5.2.3 Расчет оснований по деформациям должен производиться на основное сочетание нагрузок; по несущей способности - на основное сочетание, а при наличии особых нагрузок и воздействий - на основное и особое сочетания.
При этом нагрузки на перекрытия и снеговые нагрузки, которые согласно СП 20.13330 могут относиться как к длительным, так и к кратковременным, при расчете оснований по несущей способности считают кратковременными, а при расчете по деформациям - длительными. Нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования в обоих случаях считают кратковременными.
5.2.4 В расчетах оснований необходимо учитывать нагрузки от складируемого материала и оборудования, размещаемых вблизи фундаментов.
5.2.5 Усилия в конструкциях, вызываемые климатическими температурными воздействиями, при расчете оснований по деформациям допускается не учитывать, если расстояние между температурно-осадочными швами не превышает значений, указанных в строительных нормах и правилах по проектированию соответствующих конструкций.
5.2.6 Нагрузки, воздействия, их сочетания и коэффициенты надежности по нагрузке при расчете опор мостов и труб под насыпями должны приниматься в соответствии с требованиями СП 35.13330.
5.3 Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов
Примечание - Далее, за исключением специально оговоренных случаев, под термином "характеристики грунтов" понимают не только механические, но и физические характеристики грунтов, а также упомянутые в настоящем пункте параметры.
5.3.6 В лабораторных условиях модули деформации глинистых грунтов могут быть определены в компрессионных приборах и приборах трехосного сжатия (ГОСТ 12248).
Таблица 5.1
|
|
|
|
|
|
|
Вид грунта | Значения коэффициента при коэффициенте пористости , равном | |||||
| 0,45-0,55 | 0,65 | 0,75 | 0,85 | 0,95 | 1,05 |
Супеси | 4 | 3,5 | 3 | 2 | - | - |
Суглинки | 5 | 4,5 | 4 | 3 | 2,5 | 2 |
Глины | - | 6 | 6 | 5,5 | 5 | 4,5 |
Примечание - Для промежуточных значений коэффициент определяют интерполяцией. |
5.3.7 Вертикальные нагрузки при испытании грунтов штампами, прессиометрами и в компрессионных приборах необходимо назначать с учетом давления, передаваемого на основание сооружением, и глубины отбора образцов грунта для лабораторных испытаний.
5.3.12 Указанные в 5.3.5-5.3.6 методы определения модуля деформации и в 5.3.10-5.3.11 методы определения прочностных характеристик допускается при соответствующем обосновании применять без параллельного проведения испытаний методами, указанными в 5.3.3-5.3.4 и 5.3.8, для сооружений II уровня ответственности, приведенных в таблице 5.11.
5.3.13 Предел прочности на одноосное сжатие скальных грунтов определяют в соответствии с ГОСТ 12248.
5.3.14 Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов устанавливают на основе статистической обработки результатов испытаний по методике, изложенной в ГОСТ 20522.
При соответствующем обосновании для сооружений I уровня ответственности допускается принимать большую доверительную вероятность расчетных значений характеристик грунтов, чем указано выше.
Примечания
1 Расчетные значения характеристик грунтов, соответствующие различным значениям доверительной вероятности (для расчетов по первой и второй группам предельных состояний), должны приводиться в отчетах по инженерно-геологическим изысканиям.
5.3.17 Число определений характеристик грунтов, необходимое для вычисления их нормативных и расчетных значений, должно устанавливаться в зависимости от степени неоднородности грунтов основания, требуемой точности вычисления характеристики и уровня ответственности сооружения и указываться в программе исследований. Следует учитывать, что увеличение числа определений характеристик грунтов приводит к повышению их расчетных значений и, следовательно, к более экономичным проектным решениям.
Число одноименных частных определений для каждого выделенного на площадке инженерно-геологического или расчетного грунтового элемента (ГОСТ 20522) должно быть не менее десяти для физических характеристик и не менее шести - для механических характеристик. При определении модуля деформации по результатам испытаний грунтов в полевых условиях штампом допускается ограничиваться результатами трех испытаний (или двух, если они отклоняются от среднего не более чем на 25%).
5.3.18 Для предварительных расчетов оснований сооружений I и II уровней ответственности, а также для окончательных расчетов оснований сооружений III уровня ответственности и опор воздушных линий электропередачи независимо от их уровня ответственности допускается определять нормативные и расчетные значения прочностных и деформационных характеристик грунтов по таблицам приложения Б в зависимости от их физических характеристик. При соответствующем обосновании допускается использовать данные таблиц приложения Б для окончательных расчетов сооружений II уровня ответственности, приведенных в таблице 5.11.
Примечания
|
|
в расчетах оснований по деформациям
| 1; |
в расчетах оснований по несущей способности:
|
|
для удельного сцепления
| 1,5; |
для угла внутреннего трения песчаных грунтов
| 1,1; |
то же, глинистых грунтов | 1,15. |
2 Для отдельных районов допускается вместо таблиц приложения Б пользоваться региональными таблицами характеристик грунтов, специфических для этих районов, приведенными в территориальных строительных нормах.
5.4 Подземные воды
5.4.1 При проектировании оснований, фундаментов и подземных сооружений в условиях нового строительства или реконструкции необходимо учитывать гидрогеологические условия площадки и возможность их изменения в процессе строительства и эксплуатации сооружения, а именно:
естественные сезонные и многолетние колебания уровней подземных вод;
техногенные изменения уровней подземных вод и возможность образования "верховодки";
высоту зоны капиллярного подъема над уровнем подземных вод в пылеватых песках и глинистых грунтах;
степень агрессивности подземных вод по отношению к материалам подземных конструкций и коррозионную агрессивность грунтов по результатам инженерно-геологических изысканий с учетом технологических особенностей производства.
5.4.2 Для оценки степени воздействия сооружения на режим подземных вод застраиваемой и прилегающей к ней территорий необходимо выполнить прогноз изменения гидрогеологических условий для стадии строительства и эксплуатации.
5.4.3 Прогноз изменения гидрогеологических условий должен выполняться для сооружений I и II уровней ответственности с учетом изменений факторов, оказывающих влияние на формирование многолетнего режима подземных вод, методами математического моделирования, аналитическими и др. Для выполнения указанных исследований необходимо привлекать специализированные организации.
5.4.4 При выполнении прогноза изменений гидрогеологических условий должны быть выявлены режимообразующие факторы, которые следует подразделять на региональные и локальные.
Региональные факторы включают: подпор подземных вод от рек, каналов и других водоемов, от утечек предприятий, полей фильтрации станций аэрации; образование воронок депрессии как следствие работы водозаборов подземных вод, дренажей, систем осушения сооружений метрополитена, карьеров и пр.
Локальные факторы включают: подпор подземных вод от барражного эффекта, созданного подземными сооружениями (в том числе свайными полями), от инфильтрации за счет утечек из водонесущих коммуникаций окружающей застройки; образование депрессионных воронок от действия различных видов дренажей при строительстве и эксплуатации сооружений.
5.4.5 Для получения достоверных прогнозных оценок изменений гидрогеологических условий при проектировании сооружений I и II уровней ответственности следует использовать результаты режимных наблюдений за подземными водами (на застраиваемой и прилегающей территориях), а также выполнить комплекс опытно-фильтрационных работ по определению фильтрационных параметров водоносных горизонтов, влияющих на изменения гидрогеологической обстановки в районе нового строительства.
5.4.6 Оценку возможных естественных сезонных и многолетних колебаний уровня подземных вод производят на основе данных многолетних режимных наблюдений по государственной стационарной сети с использованием результатов краткосрочных наблюдений, в том числе разовых замеров уровня подземных вод, выполняемых при инженерных изысканиях на площадке строительства.
5.4.7 Для разработки проектов сооружений и производства земляных работ необходимы данные о среднем многолетнем положении уровня подземных вод и их максимальном и минимальном уровнях за период наблюдений, а также о продолжительности стояния паводковых (весенних и летне-осенних) уровней подземных вод.
5.4.8 По характеру подтопления следует выделять естественно или техногенно подтопленные территории (с глубинами залегания уровня подземных вод менее 3 м) и неподтопленные.
Основными факторами подтопления являются: при строительстве - изменение условий поверхностного стока при вертикальной планировке территории, длительный разрыв между выполнением земляных и строительных работ; при эксплуатации - инфильтрация утечек, уменьшение испарения под зданиями и покрытиями и т.д.
5.4.9 По характеру техногенного воздействия неподтопленные застраиваемые территории подразделяют на: неподтопляемые, потенциально подтопляемые и осушаемые.
Неподтопляемые территории - территории, на которых вследствие благоприятных природных условий (наличие проницаемых грунтов большой толщины, глубокое положение уровня подземных вод, дренированность территории) и благоприятных техногенных условий (отсутствие или незначительные утечки из коммуникаций, незначительный барражный эффект) не происходит заметного увеличения влажности грунтов основания и повышения уровня подземных вод.
Потенциально подтопляемые территории - территории, на которых вследствие неблагоприятных природных и техногенных условий в результате их строительного освоения или в период эксплуатации возможно повышение уровня подземных вод, вызывающее нарушение условий нормальной эксплуатации сооружений, что требует проведения защитных мероприятий и устройства дренажей.
Осушаемые территории - территории, на которых происходит понижение уровня подземных вод в результате действия водоотлива в период строительства и действия дренажей в период эксплуатации сооружения, что вызывает оседание земной поверхности и может явиться причиной деформаций сооружений.
5.4.10 Оценка потенциальной подтопляемости территории выполняется на основе прогноза изменения гидрогеологических условий с учетом инженерно-геологических условий площадки строительства и прилегающих территорий, конструктивных и технологических особенностей проектируемых (реконструируемых) сооружений и окружающей застройки.
5.4.11 Для сооружений I и II уровней ответственности следует выполнить количественный прогноз изменения уровня подземных вод с учетом техногенных факторов на основе специальных комплексных исследований, включающих не менее годового цикла стационарных наблюдений за режимом подземных вод. Для выполнения указанных исследований необходимо привлекать специализированные организации.
5.4.12 При подъеме уровня подземных вод следует учитывать возможность развития дополнительных осадок основания вследствие ухудшения деформационных и прочностных характеристик грунтов при их водонасыщении и изменения напряженного состояния сжимаемой толщи в результате гидростатического и гидродинамического взвешивания.
Потери водопотребления, участвующие в формировании питания подземных вод, на территории селитебных районов составляют в среднем 3,6% суммарного водопотребления. Для промышленных зон эти потери зависят от характера водопотребления производства и продолжительности его эксплуатации и составляют от 4 до 6% расхода воды.
5.4.14 Для сооружений I и II уровней ответственности количественный прогноз изменений гидрогеологических условий территории производится для:
расчета водопритоков в котлован;
оценки устойчивости основания и откосов котлована, а также возможности проявления суффозионных процессов;
обоснования необходимости устройства противофильтрационной завесы и ее глубины;
оценки влияния дренажа на прилегающие территории с определением размеров депрессионной воронки;
оценки барражного эффекта;
расчета давления подземных вод на заглубленную часть сооружения;
расчета оседания земной поверхности;
расчета водопритоков к дренажу и определения зоны его влияния;
оценки высоты зоны капиллярного подъема.
5.4.15 Если при прогнозируемом уровне подземных вод возможно ухудшение физико-механических свойств грунтов основания, развитие неблагоприятных геологических и инженерно-геологических процессов, нарушение условий нормальной эксплуатации подземных частей сооружений и т.п., то в проекте должны предусматриваться соответствующие защитные мероприятия, в частности:
гидроизоляция подземных конструкций;
мероприятия, ограничивающие подъем уровня подземных вод, снижающие или исключающие утечки из водонесущих коммуникаций и т.п. (дренаж, противофильтрационные завесы, устройство специальных защитных каналов для коммуникаций и т.д.);
мероприятия, препятствующие механической или химической суффозии грунтов (устройство ограждения котлована, закрепление грунтов);
устройство стационарной сети наблюдательных скважин для контроля над развитием процесса подтопления, своевременное устранение утечек из водонесущих коммуникаций и т.д.
Выбор одного из указанных мероприятий или их комплекса должен производиться на основе технико-экономического анализа с учетом прогнозируемого уровня подземных вод, конструктивных и технологических особенностей проектируемого сооружения, его уровня ответственности и расчетного срока эксплуатации, стоимости и надежности водозащитных мероприятий и т.п.
В необходимых случаях на стадии строительства и эксплуатации сооружения следует осуществлять мониторинг изменения гидрогеологических условий для контроля над возможным процессом подтопления или осушения, своевременным предотвращением утечек из водонесущих коммуникаций, прекращением или уменьшением объема откачек и т.д.
5.4.16. Если подземные воды или промышленные стоки агрессивны по отношению к материалам заглубленных конструкций или могут повысить коррозийную агрессивность грунтов, следует предусматривать антикоррозионные мероприятия в соответствии с требованиями СП 28.13330.
5.5 Глубина заложения фундаментов
5.5.1 Глубина заложения фундаментов должна приниматься с учетом:
назначения и конструктивных особенностей проектируемого сооружения, нагрузок и воздействий на его фундаменты;
глубины заложения фундаментов примыкающих сооружений, а также глубины прокладки инженерных коммуникаций;
существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории;
инженерно-геологических условий площадки строительства (физико-механических свойств грунтов, характера напластований, наличия слоев, склонных к скольжению, карманов выветривания, карстовых полостей и пр.);
гидрогеологических условий площадки и возможных их изменений в процессе строительства и эксплуатации сооружения;
возможного размыва грунта у опор сооружений, возводимых в руслах рек (мостов, переходов трубопроводов и т.п.);
глубины сезонного промерзания грунтов.
Выбор оптимальной глубины заложения фундаментов в зависимости от указанных условий рекомендуется выполнять на основе технико-экономического сравнения различных вариантов.
При использовании результатов наблюдений за фактической глубиной промерзания следует учитывать, что она должна определяться по температуре, характеризующей согласно ГОСТ 25100 переход пластичномерзлого грунта в твердомерзлый грунт.
Примечания
1 В районах с отрицательной среднегодовой температурой расчетная глубина промерзания грунта для неотапливаемых сооружений должна определяться теплотехническим расчетом в соответствии с требованиями СП 25.13330. Расчетная глубина промерзания должна определяться теплотехническим расчетом и в случае применения постоянной теплозащиты основания, а также если тепловой режим проектируемого сооружения может существенно влиять на температуру грунтов (холодильники, котельные и т.п.).
Таблица 5.2
|
|
|
|
|
|
Особенности сооружения | Коэффициент при расчетной среднесуточной температуре воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам, ° С | ||||
| 0 | 5 | 10 | 15 | 20 и более |
Без подвала с полами, устраиваемыми: |
|
|
|
|
|
по грунту | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 |
на лагах по грунту | 1,0 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 |
по утепленному цокольному перекрытию | 1,0 | 1,0 | 0,9 | 0,8 | 0,7 |
С подвалом или техническим подпольем | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 0,4 |
Примечания
1 Приведенные в таблице значения коэффициента относятся к фундаментам, у которых расстояние от внешней грани стены до края фундамента 0,5 м; если 1,5 м, значения коэффициента повышают на 0,1, но не более чем до значения 1; при промежуточном значении значения коэффициента определяют интерполяцией. 2 К помещениям, примыкающим к наружным фундаментам, относятся подвалы и технические подполья, а при их отсутствии - помещения первого этажа.
3 При промежуточных значениях температуры воздуха коэффициент принимают с округлением до ближайшего меньшего значения, указанного в таблице. |
5.5.5 Глубина заложения фундаментов отапливаемых сооружений по условиям недопущения морозного пучения грунтов основания должна назначаться:
для наружных фундаментов (от уровня планировки) по таблице 5.3;
для внутренних фундаментов - независимо от расчетной глубины промерзания грунтов.
Таблица 5.3
|
|
|
Грунты под подошвой фундамента | Глубина заложения фундаментов в зависимости от глубины расположения уровня подземных вод , м, при | |
| ||
Скальные, крупнообломочные с песчаным заполнителем, пески гравелистые, крупные и средней крупности | Не зависит от | Не зависит от |
Пески мелкие и пылеватые | Не менее | То же |
Супеси с показателем текучести 0 | То же | " |
То же, при 0 | " | Не менее |
Суглинки, глины, а также крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем при показателе текучести грунта или заполнителя 0,25 | " | То же |
То же, при 0,25 | " | Не менее 0,5 |
Примечания
1 В случаях когда глубина заложения фундаментов не зависит от расчетной глубины промерзания , соответствующие грунты, указанные в настоящей таблице, должны залегать до глубины не менее нормативной глубины промерзания . 2 Положение уровня подземных вод должно приниматься с учетом положений подраздела 5.4. |
Глубину заложения наружных фундаментов допускается назначать независимо от расчетной глубины промерзания, если:
специальными исследованиями на данной площадке установлено, что они не имеют пучинистых свойств;
специальными исследованиями и расчетами установлено, что деформации грунтов основания при их промерзании и оттаивании не нарушают эксплуатационную надежность сооружения;
предусмотрены специальные теплотехнические мероприятия, исключающие промерзание грунтов.
5.5.6 Глубину заложения наружных и внутренних фундаментов отапливаемых сооружений с холодными подвалами и техническими подпольями (имеющими отрицательную температуру в зимний период) следует принимать по таблице 5.3, считая от пола подвала или технического подполья.
5.5.7 Глубина заложения наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений должна назначаться по таблице 5.3, при этом глубина исчисляется: при отсутствии подвала или технического подполья - от уровня планировки, а при их наличии - от пола подвала или технического подполья.
5.5.8 В проекте оснований и фундаментов должны предусматриваться мероприятия, не допускающие увлажнения грунтов основания, а также промораживания их в период строительства.
5.5.9 При проектировании сооружений уровень подземных вод должен приниматься с учетом его прогнозирования на период эксплуатации сооружения по подразделу 5.4 и влияния на него водопонижающих мероприятий, если они предусмотрены проектом (см. раздел 11).
5.6 Расчет оснований по деформациям
5.6.1 Целью расчета оснований по деформациям является ограничение абсолютных или относительных перемещений такими пределами, при которых гарантируется нормальная эксплуатация сооружения и не снижается его долговечность (вследствие появления недопустимых общих и неравномерных осадок, подъемов, кренов, изменений проектных уровней и положений конструкций, расстройств их соединений и т.п.). При этом имеется в виду, что прочность и трещиностойкость фундаментов и надфундаментных конструкций проверены расчетом, учитывающим усилия, которые возникают при взаимодействии сооружения с основанием.
Примечание - При проектировании сооружений, расположенных вблизи окружающей застройки, необходимо учитывать дополнительные деформации оснований сооружений окружающей застройки от воздействия проектируемых или реконструируемых сооружений (см. раздел 9).
5.6.2 Деформации и перемещения основания (далее - деформации основания) подразделяются на: осадки, просадки, подъемы и осадки, оседания, горизонтальные перемещения и провалы.
Деформации основания в зависимости от причин возникновения разделены на два вида:
первый - деформации от внешней нагрузки на основание;
второй - деформации, не связанные с внешней нагрузкой на основание и проявляющиеся в виде вертикальных и горизонтальных перемещений поверхности основания.
5.6.3 Расчет оснований по деформациям должен производиться исходя из условия совместной работы сооружения и основания.
Деформации основания фундаментов допускается определять без учета совместной работы сооружения и основания в случаях, оговоренных в 5.2.1.
5.6.4 Совместная деформация основания и сооружения может характеризоваться:
кривизной изгибаемого участка сооружения;
относительным углом закручивания сооружения;
5.6.5 Расчет оснований по деформациям производят исходя из условия
Примечания
2 При расчете оснований по деформациям условие формулы (5.6) должно выполняться в том числе для параметров, указанных в 5.6.4.
3 В необходимых случаях для оценки напряженно-деформированного состояния конструкций сооружений с учетом длительных процессов и прогноза времени консолидации основания следует производить расчет осадок во времени с учетом первичной и вторичной консолидации.
4 Осадки основания фундаментов, происходящие в процессе строительства (например, осадки от веса насыпей до устройства фундаментов, осадки до омоноличивания стыков строительных конструкций), допускается не учитывать, если они не влияют на эксплуатационную надежность сооружений.
5 При расчете оснований по деформациям необходимо учитывать возможность изменения как расчетных, так и предельных значений деформаций основания за счет применения мероприятий, указанных в подразделе 5.9.
5.6.6 Расчетная схема основания, используемая для определения совместной деформации основания и сооружения, должна выбираться в соответствии с указаниями 5.1.6.
Примечание - Деформации основания рекомендуется определять с учетом изменения свойств грунтов в результате природных и техногенных воздействий на грунты в открытом котловане.
Определение расчетного сопротивления грунта основания
Примечания
2 Расчетные значения удельного веса грунтов и материала пола подвала, входящие в формулу (5.7), допускается принимать равными их нормативным значениям.
3 Расчетное сопротивление грунта при соответствующем обосновании может быть увеличено, если конструкция фундамента улучшает условия его совместной работы с основанием, например фундаменты прерывистые, щелевые, с промежуточной подготовкой и др.
Таблица 5.4
|
|
|
|
Грунты | Коэффициент | Коэффициент для сооружений с жесткой конструктивной схемой при отношении длины сооружения или его отсека к высоте , равном | |
|
| 4 и более | 1,5 и менее |
Крупнообломочные с песчаным заполнителем и пески, кроме мелких и пылеватых | 1,4 | 1,2 | 1,4 |
Пески мелкие | 1,3 | 1,1 | 1,3 |
Пески пылеватые: маловлажные и
| 1,25 | 1,0 | 1,2 |
влажные насыщенные водой | 1,1
| 1,0
| 1,2
|
Глинистые, а также крупнообломочные с глинистым заполнителем с показателем текучести грунта или заполнителя 0,25 | 1,25 | 1,0 | 1,1 |
Тоже, при 0,25 0,5 | 1,2 | 1,0 | 1,1 |
То же, при 0,5 | 1,1 | 1,0 | 1,0 |
Примечания
1 К сооружениям с жесткой конструктивной схемой относят сооружения, конструкции которых специально приспособлены к восприятию усилий от деформации оснований, в том числе за счет мероприятий, указанных в подразделе 5.9.
2 Для зданий с гибкой конструктивной схемой значение коэффициента принимают равным единице. 3 При промежуточных значениях коэффициент определяют интерполяцией. 4 Для рыхлых песков и принимают равными единице. |
Таблица 5.5
|
|
|
|
Угол внутреннего трения , град. | Коэффициенты | ||
| |||
0 | 0 | 1,00 | 3,14 |
1 | 0,01 | 1,06 | 3,23 |
2 | 0,03 | 1,12 | 3,32 |
3 | 0,04 | 1,18 | 3,41 |
4 | 0,06 | 1,25 | 3,51 |
5 | 0,08 | 1,32 | 3,61 |
6 | 0,10 | 1,39 | 3,71 |
7 | 0,12 | 1,47 | 3,82 |
8 | 0,14 | 1,55 | 3,93 |
9 | 0,16 | 1,64 | 4,05 |
10 | 0,18 | 1,73 | 4,17 |
11 | 0,21 | 1,83 | 4,29 |
12 | 0,23 | 1,94 | 4,42 |
13 | 0,26 | 2,05 | 4,55 |
14 | 0,29 | 2,17 | 4,69 |
15 | 0,32 | 2,30 | 4,84 |
16 | 0,36 | 2,43 | 4,99 |
17 | 0,39 | 2,57 | 5,15 |
18 | 0,43 | 2,73 | 5,31 |
19 | 0,47 | 2,89 | 5,48 |
20 | 0,51 | 3,06 | 5,66 |
21 | 0,56 | 3,24 | 5,84 |
22 | 0,61 | 3,44 | 6,04 |
23 | 0,66 | 3,65 | 6,24 |
24 | 0,72 | 3,87 | 6,45 |
25 | 0,78 | 4,11 | 6,67 |
26 | 0,84 | 4,37 | 6,90 |
27 | 0,91 | 4,64 | 7,14 |
28 | 0,98 | 4,93 | 7,40 |
29 | 1,06 | 5,25 | 7,67 |
30 | 1,15 | 5,59 | 7,95 |
31 | 1,24 | 5,95 | 8,24 |
32 | 1,34 | 6,34 | 8,55 |
33 | 1,44 | 6,76 | 8,88 |
34 | 1,55 | 7,22 | 9,22 |
35 | 1,68 | 7,71 | 9,58 |
36 | 1,81 | 8,24 | 9,97 |
37 | 1,95 | 8,81 | 10,37 |
38 | 2,11 | 9,44 | 10,80 |
39 | 2,28 | 10,11 | 11,25 |
40 | 2,46 | 10,85 | 11,73 |
41 | 2,66 | 11,64 | 12,24 |
42 | 2,88 | 12,51 | 12,79 |
43 | 3,12 | 13,46 | 13,37 |
44 | 3,38 | 14,50 | 13,98 |
45 | 3,66 | 15,64 | 14,64 |
Таблица 5.6
|
|
|
|
Вид фундаментных плит | Коэффициент для грунтов | ||
| пески (кроме рыхлых) при коэффициенте пористости | ||
| 0,5 | 0,6 | 0,7 |
| глинистые при показателе текучести | ||
| 0 | 0,25 | 0,5 |
Прямоугольные | 1,3 | 1,15 | 1,0 |
С угловыми вырезами | 1,3 | 1,15 | 1,15 |
Примечания
1 При промежуточных значениях и коэффициент определяют интерполяцией. 2 Для плит с угловыми вырезами коэффициент учитывает повышение в соответствии с примечанием 4 к 5.6.7. |
Допускается принимать глубину заложения фундамента от пола подвала менее 0,5 м, если удовлетворяется расчет по несущей способности.
Если толща грунтов, расположенных ниже подошвы фундаментов или выше ее, неоднородна по глубине, то принимают средневзвешенные значения ее характеристик.
здания панельные, блочные и кирпичные, в которых междуэтажные перекрытия опираются по всему контуру на поперечные и продольные стены или только на поперечные несущие стены при малом их шаге;
сооружения типа башен, силосных корпусов, дымовых труб, домен и др.
5.6.15 Для ленточных фундаментов, когда ширина типовых сборных железобетонных плит совпадает с шириной, полученной по расчету, могут быть применены плиты с угловыми вырезами.
5.6.17 Прерывистые фундаменты с повышением расчетного сопротивления основания не рекомендуются:
в грунтовых условиях I типа по просадочности при отсутствии поверхностного уплотнения грунта в пределах деформируемой зоны;
при сейсмичности 7 баллов и более.
5.6.18 При устройстве прерывистых фундаментов также могут применяться плиты с угловыми вырезами за исключением следующих случаев:
при залегании под подошвой фундаментов рыхлых песков;
при сейсмичности района 7 баллов и более (в этом случае можно применять плиты с угловыми вырезами, укладывая их в виде непрерывной ленты);
при неравномерном напластовании грунтов в пределах сооружения;
Таблица 5.7
|
|
|
Расчетная ширина ленточного фундамента , м | Ширина прерывистого фундамента , м | |
1,3 | 1,4 | 1,07 |
1,5 | 1,6 | 1,11 |
1,7 | 2 | 1,18 |
1,8 | 2 | 1,17 |
1,9 | 2 | 1,09 |
2,1 | 2,4 | 1,18 |
2,2 | 2,4 | 1,13 |
2,3 | 2,4 | 1,1 |
2,5 | 2,8 | 1,17 |
2,6 | 2,8 | 1,15 |
2,7 | 2,8 | 1,12 |
2,9 | 3,2 | 1,13 |
3 | 3,2 | 1,11 |
3,1 | 3,2 | 1,09 |
5.6.21 Расчет осадки ленточных с угловыми вырезами и прерывистых фундаментов производят как расчет сплошного ленточного фундамента на среднее давление, отнесенное к общей площади фундамента, включая промежутки между плитами и угловые вырезы.
5.6.23 При увеличении нагрузок на основание существующих сооружений (например, при реконструкции) расчетное сопротивление грунтов основания должно приниматься в соответствии с данными об их физико-механических свойствах с учетом типа и состояния фундаментов и надфундаментных конструкций сооружения, продолжительностью его эксплуатации, ожидаемых дополнительных осадок при увеличении нагрузок на фундаменты и их влияния на примыкающие сооружения (см. раздел 5.8).
Рисунок 5.1 - Эпюры давлений по подошве фундаментов при центральной и внецентренной нагрузках
Требования, ограничивающие допустимый эксцентриситет, относятся к любым основным сочетаниям нагрузок.
Примечание - При значительных моментных нагрузках с целью уменьшения краевых давлений рекомендуется применение фундаментов с анкерами.
Определение осадки основания фундаментов
При этом распределение вертикальных напряжений по глубине основания принимают в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 5.2.
Рисунок 5.2 - Схема распределения вертикальных напряжений в линейно-деформируемом полупространстве
Примечания
5 Расчет осадок свайных фундаментов выполняется с учетом дополнительных указаний СП 24.13330.
5.6.34 При расчете осадки фундаментов, возводимых в котлованах глубиной менее 5 м, допускается в формуле (5.16) не учитывать второе слагаемое.
Таблица 5.8
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент для фундаментов | ||||||||
| круглых | Прямоугольных с соотношением сторон равным | ленточных ( 10) | |||||
|
| 1,0 | 1,4 | 1,8 | 2,4 | 3,2 | 5 |
|
0 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 | 1,000 |
0,4 | 0,949 | 0,960 | 0,972 | 0,975 | 0,976 | 0,977 | 0,977 | 0,977 |
0,8 | 0,756 | 0,800 | 0,848 | 0,866 | 0,876 | 0,879 | 0,881 | 0,881 |
1,2 | 0,547 | 0,606 | 0,682 | 0,717 | 0,739 | 0,749 | 0,754 | 0,755 |
1,6 | 0,390 | 0,449 | 0,532 | 0,578 | 0,612 | 0,629 | 0,639 | 0,642 |
2,0 | 0,285 | 0,336 | 0,414 | 0,463 | 0,505 | 0,530 | 0,545 | 0,550 |
2,4 | 0,214 | 0,257 | 0,325 | 0,374 | 0,419 | 0,449 | 0,470 | 0,477 |
2,8 | 0,165 | 0,201 | 0,260 | 0,304 | 0,349 | 0,383 | 0,410 | 0,420 |
3,2 | 0,130 | 0,160 | 0,210 | 0,251 | 0,294 | 0,329 | 0,360 | 0,374 |
3,6 | 0,106 | 0,131 | 0,173 | 0,209 | 0,250 | 0,285 | 0,319 | 0,337 |
4,0 | 0,087 | 0,108 | 0,145 | 0,176 | 0,214 | 0,248 | 0,285 | 0,306 |
4,4 | 0,073 | 0,091 | 0,123 | 0,150 | 0,185 | 0,218 | 0,255 | 0,280 |
4,8 | 0,062 | 0,077 | 0,105 | 0,130 | 0,161 | 0,192 | 0,230 | 0,258 |
5,2 | 0,053 | 0,067 | 0,091 | 0,113 | 0,141 | 0,170 | 0,208 | 0,239 |
5,6 | 0,046 | 0,058 | 0,079 | 0,099 | 0,124 | 0,152 | 0,189 | 0,223 |
6,0 | 0,040 | 0,051 | 0,070 | 0,087 | 0,110 | 0,136 | 0,173 | 0,208 |
6,4 | 0,036 | 0,045 | 0,062 | 0,077 | 0,099 | 0,122 | 0,158 | 0,196 |
6,8 | 0,031 | 0,040 | 0,055 | 0,069 | 0,088 | 0,110 | 0,145 | 0,185 |
7,2 | 0,028 | 0,036 | 0,049 | 0,062 | 0,080 | 0,100 | 0,133 | 0,175 |
7,6 | 0,024 | 0,032 | 0,044 | 0,056 | 0,072 | 0,091 | 0,123 | 0,166 |
8,0 | 0,022 | 0,029 | 0,040 | 0,051 | 0,066 | 0,084 | 0,113 | 0,158 |
8,4 | 0,021 | 0,026 | 0,037 | 0,046 | 0,060 | 0,077 | 0,105 | 0,150 |
8,8 | 0,019 | 0,024 | 0,033 | 0,042 | 0,055 | 0,071 | 0,098 | 0,143 |
9,2 | 0,017 | 0,022 | 0,031 | 0,039 | 0,051 | 0,065 | 0,091 | 0,137 |
9,6 | 0,016 | 0,020 | 0,028 | 0,036 | 0,047 | 0,060 | 0,085 | 0,132 |
10,0 | 0,015 | 0,019 | 0,026 | 0,033 | 0,043 | 0,056 | 0,079 | 0,126 |
10,4 | 0,014 | 0,017 | 0,024 | 0,031 | 0,040 | 0,052 | 0,074 | 0,122 |
10,8 | 0,013 | 0,016 | 0,022 | 0,029 | 0,037 | 0,049 | 0,069 | 0,117 |
11,2 | 0,012 | 0,015 | 0,021 | 0,027 | 0,035 | 0,045 | 0,065 | 0,113 |
11,6 | 0,011 | 0,014 | 0,020 | 0,025 | 0,033 | 0,042 | 0,061 | 0,109 |
12,0 | 0,010 | 0,013 | 0,018 | 0,023 | 0,031 | 0,040 | 0,058 | 0,106 |
Примечания
1 В таблице обозначено: - ширина или диаметр фундамента, - длина фундамента. 2 Для фундаментов, имеющих подошву в форме правильного многоугольника с площадью , значения принимают как для круглых фундаментов радиусом . 3 Для промежуточных значений и коэффициенты определяют интерполяцией. |
Рисунок 5.3 - Схема к определению вертикальных напряжений в основании рассчитываемого фундамента с учетом влияния соседнего фундамента методом угловых точек
5.6.42 При возведении нового объекта или реконструкции на застроенной территории, дополнительные деформации оснований сооружений окружающей застройки от воздействия нового (реконструируемого) сооружения необходимо определять в соответствии с указаниями раздела 9.
Определение крена фундамента
5.6.43 Крен отдельных фундаментов или сооружений в целом должен вычисляться с учетом момента в уровне подошвы фундамента, влияния соседних фундаментов, нагрузок на прилегающие площади и неравномерности сжимаемости основания.
При определении кренов фундаментов, кроме того, необходимо, как правило, учитывать заглубление фундамента, жесткость надфундаментной конструкции, а также возможность увеличения эксцентриситета нагрузки из-за наклона фундамента (сооружения).
где
Примечание - Крен фундамента, возникающий в результате неравномерности сжимаемости основания, следует определять численными методами (например, МКЭ).
Таблица 5.9
|
|
|
|
|
|
|
|
Форма фундамента и направление действия момента | Коэффициент при , равном | ||||||
| 1 | 1,2 | 1,5 | 2 | 3 | 5 | 10 |
Прямоугольный с моментом вдоль большей стороны | 0,50 | 0,57 | 0,68 | 0,82 | 1,17 | 1,42 | 2,00 |
Прямоугольный с моментом вдоль меньшей стороны | 0,50 | 0,43 | 0,36 | 0,28 | 0,20 | 0,12 | 0,07 |
Круглый | 0,75 |
Таблица 5.10
|
|
Грунты | Коэффициент поперечной деформации |
Крупнообломочные грунты | 0,27 |
Пески и супеси | 0,30-0,35 |
Суглинки | 0,35-0,37 |
Глины при показателе текучести : |
|
0 | 0,20-0,30 |
0 0,25 | 0,30-0,38 |
0,25 1 | 0,38-0,45 |
Примечание - Меньшие значения применяют при большей плотности грунта. |
Предельные деформации основания фундаментов
в) перечень грунтов с указанием их простейших характеристик свойств, а также характера напластований, при наличии которых не требуется выполнять расчет оснований по деформациям.
Примечания
5.6.51 В проектах сооружений, расчетная осадка которых превышает 8 см, следует, как правило, предусматривать соответствующий строительный подъем сооружения, а также мероприятия, не допускающие изменений проектных уклонов вводов и выпусков инженерных коммуникаций и обеспечивающие сохранность коммуникаций в местах их пересечения со стенами сооружения.
5.6.52 Расчет деформаций основания допускается не выполнять, если среднее давление под фундаментами проектируемого сооружения не превышает расчетное сопротивление грунтов основания (см. 5.6.7-5.6.25) и выполняется одно из следующих условий:
а) степень изменчивости сжимаемости основания меньше предельной (по 5.6.49, а),
б) инженерно-геологические условия площадки строительства соответствуют области применения типового проекта (по 5.6.49, в);
в) грунтовые условия площадки строительства сооружений, перечисленных в таблице 5.11, относятся к одному из вариантов, указанных в этой таблице.
Таблица 5.11
|
|
Сооружения | Варианты грунтовых условий |
1. Производственные здания |
|
Одноэтажные с несущими конструкциями, малочувствительными к неравномерным осадкам (например, стальной или железобетонный каркас на отдельных фундаментах при шарнирном опирании ферм, ригелей), и с мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т включительно
Многоэтажные до 6 этажей включительно с сеткой колонн не более 6x9 м | Крупнообломочные грунты при содержании заполнителя менее 40%
Пески любой крупности, кроме пылеватых, плотные и средней плотности
Пески любой крупности, только плотные
Пески пылеватые при коэффициенте пористости 0,65 |
2. Жилые и общественные здания |
|
Прямоугольной формы в плане без перепадов по высоте с полным каркасом и бескаркасные с несущими стенами из кирпича, крупных блоков или панелей:
а) протяженные многосекционные высотой до 9 этажей включительно;
б) несблокированные башенного типа высотой до 14 этажей включительно | Супеси при 0,65, суглинки при 0,85 и глины при 0,95, если диапазон изменения коэффициента пористости этих грунтов на площадке не превышает 0,2, а 0,5 Пески, кроме пылеватых, при 0,7 в сочетании с глинистыми грунтами при 0,5 и 0,5 независимо от порядка их залегания |
Примечания
1 Таблицей допускается пользоваться для сооружений, в которых площади отдельных фундаментов под несущие конструкции отличаются не более чем в два раза, а также для сооружений иного назначения при аналогичных конструкциях и нагрузках.
2 Таблица не распространяется на производственные здания с нагрузками на полы свыше 20 кПа. |
5.7 Расчет оснований по несущей способности
5.7.1 Целью расчета оснований по несущей способности является обеспечение прочности и устойчивости оснований, а также недопущение сдвига фундамента по подошве и его опрокидывания. Принимаемая в расчете схема разрушения основания (при достижении им предельного состояния) должна быть статически и кинематически возможна для данного воздействия и конструкции фундамента или сооружения.
5.7.2 Расчет оснований по несущей способности производят исходя из условия
|
|
для песков, кроме пылеватых
| 1,0 |
для песков пылеватых, а также глинистых грунтов в стабилизированном состоянии
| 0,9 |
для глинистых грунтов в нестабилизированном состоянии
| 0,85 |
для скальных грунтов:
|
|
невыветрелых и слабовыветрелых
| 1,0 |
выветрелых
| 0,9 |
сильновыветрелых | 0,8; |
Давление в поровой воде допускается определять методами фильтрационной консолидации грунтов с учетом скорости приложения нагрузки на основание.
5.7.6 При проверке несущей способности основания фундамента следует учитывать, что потеря устойчивости может происходить по следующим возможным вариантам (в зависимости от соотношения вертикальной и горизонтальной составляющих равнодействующей, а также значения эксцентриситета):
плоский сдвиг по подошве;
глубинный сдвиг;
смешанный сдвиг (плоский сдвиг по части подошвы и глубинный сдвиг по поверхности, охватывающей оставшуюся часть подошвы).
Необходимо учитывать форму фундамента и характер его подошвы, наличие связей фундамента с другими элементами сооружения, напластование и свойства грунтов основания.
Проверку устойчивости основания отдельного фундамента следует производить с учетом работы основания всего сооружения в целом.
5.7.7 Расчет оснований по несущей способности в общем случае следует выполнять методами теории предельного равновесия, основанными на поиске наиболее опасной поверхности скольжения и обеспечивающими равенство сдвигающих и удерживающих сил. Возможные поверхности скольжения, отделяющие сдвигаемый массив грунта от неподвижного, могут быть приняты круглоцилиндрическими, ломаными, в виде логарифмической спирали и другой формы.
5.7.8 Возможные поверхности скольжения могут полностью или частично совпадать с выраженными ослабленными поверхностями в грунтовом массиве или пересекать слои слабых грунтов; при их выборе необходимо учитывать ограничения на перемещения грунта, исходя из конструктивных особенностей сооружения. При расчете должны учитываться различные сочетания нагрузок, отвечающие как периоду строительства, так и периоду эксплуатации сооружения.
5.7.9 Для каждой возможной поверхности скольжения вычисляют предельную нагрузку. При этом используют соотношения между вертикальными, горизонтальными и моментными компонентами нагрузки, которые ожидаются в момент потери устойчивости, и описывают нагрузку одним параметром. Этот параметр определяется из условия равновесия сил (в проекции на заданную ось) или моментов (относительно заданной оси). В качестве предельной нагрузки принимают минимальное значение.
5.7.10 В число рассматриваемых при определении равновесия сил включают вертикальные, горизонтальные и моментные нагрузки от сооружения, вес грунта, фильтрационные силы, силы трения и сцепления по выбранной поверхности скольжения, активное и (или) пассивное давление грунта на сдвигаемую часть грунтового массива вне поверхности скольжения.
Таблица 5.12
Окончание таблицы 5.12
Угол наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки на основание определяют из условия
Расчет по формуле (5.32) допускается выполнять, если соблюдается условие
Примечания
1 При использовании формулы (5.32) в случае неодинаковой пригрузки с разных сторон фундамента в составе горизонтальных нагрузок следует учитывать активное давление грунта.
2 Если условие формулы (5.35) не выполняется, следует производить расчет фундамента на сдвиг по подошве (см. 5.7.12).
5.7.12 Расчет фундамента на сдвиг по подошве производят исходя из условия
5.7.13 Расчет на плоский сдвиг по подошве производят при наличии горизонтальной составляющей нагрузки на фундамент в случаях:
нарушения условия формулы (5.35) применимости формулы (5.32);
наличия слоя грунта с низкими значениями прочностных характеристик непосредственно под подошвой фундамента;
в случаях, указанных в 5.7.14.
Формулу (5.37) допускается использовать, если выполняется условие
Во всех случаях, если на фундамент действуют горизонтальные нагрузки и основание сложено грунтами в нестабилизированном состоянии, следует производить расчет фундамента на сдвиг по подошве (см. 5.7.12).
5.8 Особенности проектирования оснований при реконструкции сооружений
5.8.1 Техническое задание на проектирование оснований и фундаментов реконструируемых сооружений должно включать сведения о целях реконструкции (надстройка существующего сооружения, пристройка к нему новой части, устройство подземной части, встройка - при поднятии вышерасположенных этажей и устройстве в них промежуточных помещений и т.п.), характеристику здания, уровень ответственности, нагрузки и другие данные, необходимые для проектирования.
5.8.2 Исходные данные также должны содержать результаты инженерно-геологических изысканий площадки строительства на момент реконструкции, включающие определение деформационно-прочностных характеристик грунтов, в том числе полученных по испытаниям образцов, отобранных из-под подошвы фундаментов, и данные технического обследования фундаментов и конструкций сооружения. При выполнении технического обследования особое внимание должно уделяться прочностным характеристикам материалов строительных конструкций, наличию в них деформаций, трещин и т.п.
5.8.3 По полученным данным (см. 5.8.2) проверяют фактические и предполагаемые (в зависимости от целей реконструкции) давления на грунты основания под подошвой существующих фундаментов и устанавливают необходимость усиления основания. При выбранных способах усиления, основание и конструкции фундаментов должны быть рассчитаны на нагрузки и воздействия, возникающие в период реконструкции сооружения и в процессе его дальнейшей эксплуатации.
5.8.4 При проектировании усиления оснований и фундаментов необходимо учитывать состояние конструкций подземной и наземной частей, а также особенности производства работ по усилению оснований, фундаментов, подземной и наземной частей сооружения.
В проектах реконструируемых сооружений должны приниматься такие решения по устройству или усилению оснований и фундаментов, при которых наиболее полно используются несущая способность существующих конструкций фундаментов и деформационно-прочностные характеристики грунтов.
5.8.5 Проектирование оснований фундаментов реконструируемых сооружений выполняют в соответствии с указаниями подразделов 5.1-5.7.
5.8.7 Расчет оснований фундаментов по деформациям для реконструируемых сооружений производят исходя из условия
Примечания
2 При расчете оснований реконструируемых сооружений по деформациям условие формулы (5.40) должно выполняться в том числе для параметров, указанных в 5.6.4.
5.8.8 Предельные значения дополнительных деформаций основания реконструируемого сооружения, допускается принимать в зависимости от конструктивной схемы и категории технического состояния (приложение Е) согласно приложению Ж, если его конструкции не рассчитаны на усилия (в том числе с учетом мероприятий по усилению оснований, фундаментов и надземных конструкций), возникающие в них при взаимодействии с основанием при устройстве реконструкции и дальнейшей эксплуатации.
5.8.9 При устройстве в реконструируемых сооружениях подземных сооружений (подвалов, тоннелей и т.п.) должны учитываться: дополнительное активное горизонтальное давление, снижение несущей способности основания фундаментов и пр.
Если реконструкция вызывает увеличение нагрузок, необходимо оценивать несущую способность основания, особенно при наличии фундаментов с глубиной заложения менее 0,5 м.
5.8.11 Проектирование оснований и фундаментов при реконструкции должно вестись с учетом динамических воздействий от оборудования, установленного в зданиях, наземного и подземного транспорта, производства строительных работ и других источников на основе данных инструментальных измерений вибраций (см. раздел 6.13).
5.8.12 При расположении реконструируемого сооружения на застроенной территории следует производить оценку влияния реконструкции на окружающую застройку в соответствии с указаниями раздела 9.
5.8.13 В проекте оснований и фундаментов необходимо предусмотреть проведение работ по геотехническому мониторингу реконструируемого сооружения и окружающей застройки, при расположении объекта реконструкции на застроенной территории, в соответствии с указаниями раздела 12.
5.9 Мероприятия по уменьшению деформаций оснований и влияния их на сооружения
5.9.1 Для выполнения требований расчета оснований по предельным состояниям кроме возможности и целесообразности изменения размеров фундаментов в плане или глубины их заложения (включая прорезку грунтов со специфическими свойствами), введения дополнительных связей, ограничивающих перемещения фундаментов, применения других типов фундаментов (например, свайных), изменения нагрузок на основание и т.д. следует рассмотреть необходимость применения:
а) мероприятий по предохранению грунтов основания от ухудшения их свойств (5.9.2);
б) мероприятий, направленных на преобразование строительных свойств грунтов (5.9.3);
в) конструктивных мероприятий, уменьшающих чувствительность сооружений к деформациям основания (5.9.4);
г) выравнивания сооружений или отдельных их частей: стационарным, а также временным специальным оборудованием; выбуриванием грунта из-под подошвы фундаментов; регулируемым замачиванием;
д) фундаментов эффективных форм и конструкций (буробетонных, с промежуточной подготовкой, с анкерами, щелевых, в вытрамбованных котлованах, из забивных блоков и т.п.).
При проектировании следует также учитывать возможность регулирования усилий в конструкциях сооружения, возникающих при его взаимодействии с основанием (5.9.5), а также регулирования напряженно-деформированного состояния грунта основания (5.9.7).
Выбор одного или комплекса мероприятий должен производиться с учетом требований 4.2.
5.9.2 К мероприятиям, предохраняющим грунты основания от ухудшения их строительных свойств, относятся:
а) водозащитные мероприятия на площадках, сложенных грунтами, чувствительными к изменению влажности (соответствующая компоновка генеральных планов, вертикальная планировка территории, обеспечивающая сток поверхностных вод, устройство дренажей, противофильтрационных завес и экранов, прокладка водопроводов в специальных каналах или размещение их на безопасных расстояниях от сооружений, контроль за возможными утечками воды и т.п.);
б) защита грунтов основания от химически активных жидкостей, способных привести к просадкам, набуханию, активизации карстовых явлений, повышению агрессивности подземных вод и т.п.;
в) ограничение источников внешних воздействий (например, вибраций);
г) предохранительные мероприятия, осуществляемые в процессе строительства сооружений (сохранение природной структуры и влажности грунтов, соблюдение технологии устройства оснований, фундаментов, подземных и наземных конструкций, не допускающей изменения принятой в проекте схемы и скорости передачи нагрузки на основание, особенно при наличии в основании медленно консолидирующихся грунтов и т.п.).
5.9.3 Преобразование строительных свойств грунтов основания (устройство искусственных оснований) достигается:
а) уплотнением грунтов (трамбованием тяжелыми трамбовками, устройством грунтовых свай, вытрамбовыванием котлованов под фундаменты, предварительным замачиванием грунтов, использованием энергии взрыва, глубинным гидровиброуплотнением, вибрационными машинами, катками и т.п.);
б) полной или частичной заменой в основании (в плане и по глубине) грунтов с неудовлетворительными свойствами подушками из песка, гравия, щебня и т.п.;
в) устройством насыпей (отсыпкой или гидронамывом);
г) закреплением грунтов (инъекционным, электрохимическим, буросмесительным, термическим и другими способами);
д) введением в грунт специальных добавок (например, засолением грунта или пропиткой его нефтепродуктами для ликвидации пучинистых свойств);
е) армированием грунта (введением специальных пленок, сеток и т.п.).
5.9.4 Конструктивные мероприятия, уменьшающие чувствительность сооружений к деформациям основания, включают:
а) рациональную компоновку сооружения в плане и по высоте;
б) повышение прочности и пространственной жесткости сооружений, достигаемое усилением конструкций, особенно конструкций фундаментно-подвальной части, в соответствии с результатами расчета сооружения во взаимодействии с основанием (введение дополнительных связей в каркасных конструкциях, устройство железобетонных или армокаменных поясов, разрезка сооружений на отсеки и т.п.);
в) увеличение податливости сооружений (если это позволяют технологические требования) за счет применения гибких или разрезных конструкций;
г) устройство приспособлений для выравнивания конструкций сооружения и рихтовки технологического оборудования.
Примечания
1 Габариты приближения к строительным конструкциям подвижного технологического оборудования (мостовых кранов, лифтов и т.п.) должны обеспечивать их нормальную эксплуатацию с учетом возможных деформаций основания.
2 Для обеспечения нормальной эксплуатации лифтов многоэтажных зданий лифтовые шахты необходимо проектировать с учетом крена сооружения.
5.9.5 К мероприятиям, позволяющим уменьшить усилия в конструкциях сооружения при взаимодействии его с основанием, относятся:
а) размещение сооружения на площади застройки с учетом ее инженерно-геологического строения и возможных источников вредных влияний (линз слабых грунтов, старых горных выработок, карстовых полостей, внешних водоводов и т.п.);
б) применение соответствующих конструкций фундаментов (фундаментов с малой боковой поверхностью на подрабатываемых территориях, при наличии в основании пучинистых грунтов и др.);
в) засыпка пазух и устройство подушек под фундаментами из материалов, обладающих малым сцеплением и трением, применение специальных антифрикционных покрытий, отрывка временных компенсационных траншей для уменьшения усилий от горизонтальных деформаций оснований (например, в районах горных выработок);
г) регулирование сроков замоноличивания стыков сборных и сборно-монолитных конструкций;
д) обоснованная скорость и последовательность возведения отдельных частей сооружения;
е) устройство разделительных стенок между существующими и возводимым сооружением.
5.9.6 В случаях когда строительными мерами защиты и инженерной подготовки грунтов основания не исключаются деформации и крены сооружений, превышающие допустимые значения, основания следует проектировать с учетом мероприятий, снижающих осадки и крены, в том числе с применением выравнивания сооружения.
При проектировании сооружений с учетом возможности их выравнивания с помощью домкратов, а также при выравнивании эксплуатируемых сооружений следует выполнять расчет конструкций на воздействие неравномерных деформаций основания в стадии выравнивания. Расчетом на выравнивание необходимо проверить несущую способность и устойчивость конструкций фундаментов подвальной части зданий, воспринимающих сосредоточенную нагрузку от выравнивающих устройств, и глубину заложения фундаментов, включая проверку на устойчивость основания при передаче на него давления от выравнивающих устройств.
5.9.7 Регулирование напряженно-деформированного состояния грунта основания с целью уменьшения его деформируемости или повышения несущей способности может быть выполнено созданием принудительной деформации грунтов или приложением постоянно действующего давления в грунте следующими способами:
а) нагнетанием в ограниченный объем грунта твердеющего раствора (компенсационное нагнетание);
б) путем устройства в грунте пневматических конструкций, способных расширяться в грунте;
в) обжатием грунта атмосферным давлением (вакуумирование) и др.;
г) обжатием грунтов домкратами при выравнивании сооружений.
6 Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на специфических грунтах и в особых условиях
6.1 Просадочные грунты
6.1.1 Основания, сложенные просадочными грунтами, должны проектироваться с учетом их особенности, заключающейся в том, что при повышении влажности выше определенного уровня происходит потеря прочности грунта и они дают дополнительные деформации - просадки - от внешней нагрузки и (или) собственного веса грунта.
6.1.2 При проектировании оснований, сложенных просадочными грунтами, следует учитывать возможность повышения их влажности за счет:
а) замачивания грунтов - сверху из внешних источников и (или) снизу при подъеме уровня подземных вод;
б) накопления влаги в грунте вследствие инфильтрации поверхностных вод и экранирования поверхности.
6.1.4 При проектировании оснований, сложенных просадочными грунтами, должны учитываться:
д) потеря устойчивости откосов и склонов;
е) дополнительные нагрузки вследствие образования в грунтовой толще водных куполов;
ж) дополнительные осадки подстилающего просадочную толщу грунтов, происходящие за счет изменения напряженного состояния грунтового массива (см. 6.1.7).
6.1.5 При определении просадок грунтов и их неравномерности следует учитывать:
характер планировки территории (наличие выемок и срезки или насыпей и подсыпок, которые оказывают влияние на напряженное состояние грунтов основания, а также на вид и размер просадок);
возможные виды, размеры и места расположения источников замачивания грунтов; конструктивные особенности сооружения, в частности наличие тоннелей, подвалов под частью сооружения и т.п.;
дополнительные нагрузки на глубокие фундаменты, уплотненные и закрепленные массивы от сил негативного трения, возникающих при просадках грунтов от собственного веса.
Примечание - При определении неравномерности просадок грунтов следует учитывать возможные наиболее неблагоприятные виды и места расположения источников замачивания по отношению к рассчитываемому фундаменту или сооружению в целом.
6.1.6 Грунтовые условия площадок, сложенных просадочными грунтами, в зависимости от возможности проявления просадки грунтов от собственного веса подразделяют на два типа:
I тип - грунтовые условия, в которых возможна в основном просадка грунтов от внешней нагрузки, а просадка грунтов от собственного веса отсутствует или не превышает 5 см;
II тип - грунтовые условия, в которых помимо просадки грунтов от внешней нагрузки возможна их просадка от собственного веса и ее величина превышает 5 см.
6.1.7 Расчет оснований, сложенных просадочными грунтами, производят в соответствии с требованиями раздела 5.
При этом деформации основания определяют суммированием осадок и просадок. Осадки основания определяют без учета просадочных свойств грунтов исходя из деформационных характеристик грунтов при установившейся влажности, а просадки - в соответствии с требованиями 6.1.2-6.1.5.
Примечание - Следует также учитывать дополнительные осадки подстилающих просадочную толщу грунтов, которые могут быть вызваны изменением напряженного состояния грунтового массива из-за нагрузок: от зданий и сооружений, грунтовых подушек, подсыпок при выполнении вертикальной планировки, а также от веса воды при водонасыщении просадочной толщи и т.п.
при полевых испытаниях штампами предварительно замоченных грунтов (ГОСТ 20276) - давлению, равному пределу пропорциональности на графике "нагрузка - осадка";
при замачивании грунтов в опытных котлованах - вертикальному напряжению от собственного веса грунта на глубине, начиная с которой происходит просадка грунта от собственного веса.
6.1.19 При проектировании оснований, сложенных просадочными грунтами, в случае их возможного замачивания (см. 6.1.2, а) должны предусматриваться мероприятия, исключающие или снижающие до допустимых пределов просадки оснований и (или) уменьшающие их влияние на эксплуатационную надежность сооружений в соответствии с 6.1.21, 6.1.22.
Рисунок 6.1 - Схемы к расчету просадок основания фундаментов
В случае невозможности замачивания основания в течение всего срока эксплуатации сооружения (с учетом его возможной реконструкции) просадочные свойства грунтов допускается не учитывать, однако в расчетах должны использоваться физико-механические характеристики грунтов, соответствующие установившейся влажности (см. 6.1.7).
6.1.21 При возможности замачивания грунтов основания (см. 6.1.2) следует предусматривать:
а) устранение просадочных свойств грунтов в пределах всей просадочной толщи (см. 6.1.22);
б) прорезку просадочной толщи фундаментами, в том числе свайными и массивами из закрепленного грунта (см. 6.1.23);
в) комплекс мероприятий, включающий частичное устранение просадочных свойств грунтов, водозащитные и конструктивные мероприятия, указанные в разделе 5.9.
В грунтовых условиях II типа наряду с устранением просадочных свойств грунтов или прорезкой просадочной толщи фундаментами глубокого заложения должны предусматриваться водозащитные мероприятия, а также соответствующая компоновка генплана.
Выбор мероприятий должен производиться с учетом типа грунтовых условий, вида возможного замачивания, расчетной просадки, взаимосвязи проектируемых сооружений с сооружениями окружающей застройки в соответствии с требованиями 4.2.
6.1.22 Устранение просадочных свойств грунтов достигается:
а) в пределах верхней зоны просадки или ее части - уплотнением тяжелыми трамбовками, устройством грунтовых подушек, вытрамбовыванием котлованов, в том числе с устройством уширения из жесткого материала (бетона, щебня, песчано-гравийной смеси), химическим или термическим закреплением;
б) в пределах всей просадочной толщи - глубинным уплотнением грунтовыми сваями, предварительным замачиванием грунтов основания, в том числе с глубинными взрывами, химическим или термическим закреплением.
6.1.23 При проектировании заглубленных фундаментов следует учитывать:
в грунтовых условиях I типа - сопротивление грунта по боковой поверхности фундаментов;
в грунтовых условиях II типа - негативное трение грунта по боковой поверхности фундаментов, возникающее при просадке грунтов от собственного веса.
6.2 Набухающие грунты
6.2.1 Основания, сложенные набухающими грунтами, должны проектироваться с учетом способности таких грунтов при повышении влажности увеличиваться в объеме - набухать. При последующем понижении влажности у набухающих грунтов происходит обратный процесс - усадка.
Необходимо учитывать, что способностью набухать при увеличении влажности обладают некоторые виды шлаков (например, шлаки электроплавильных производств), а также обычные глинистые грунты (не набухающие при увеличении влажности), если они замачиваются химическими отходами производств (например, растворами серной кислоты).
Возможность набухания шлаков при их увлажнении и глинистых грунтов при замачивании химическими отходами производств устанавливают опытным путем в лабораторных или полевых условиях.
Указанные характеристики определяют в соответствии с 6.2.7, 6.2.10 и 6.2.16.
6.2.3 При проектировании оснований, сложенных набухающими грунтами, следует учитывать возможность:
набухания грунтов за счет подъема уровня подземных вод или инфильтрации - увлажнения грунтов производственными или поверхностными водами;
набухания грунтов за счет накопления влаги под сооружениями в ограниченной по глубине зоне вследствие нарушения природных условий испарения при застройке и асфальтировании территории (экранирование поверхности);
набухания и усадки грунта в верхней части зоны аэрации - за счет изменения водно-теплового режима (сезонных климатических факторов);
усадки за счет высыхания от воздействия тепловых источников.
Примечание - При проектировании заглубленных частей сооружений необходимо учитывать горизонтальное давление, возникающее при набухании и усадке грунтов.
Таблица 6.1
|
|
|
|
|
|
|
|
Интенсивность набухания за 1 сут, % | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 |
1,40 | 1,25 | 1,12 | 1,05 | 1,02 | 1,01 | 1,00 |
6.2.5 Основания, сложенные набухающими грунтами, должны рассчитываться в соответствии с требованиями раздела 5.
Деформации основания в результате набухания или усадки грунта должны определяться путем суммирования деформаций отдельных слоев основания согласно 6.2.9, 6.2.15.
При определении деформаций основания осадка его от внешней нагрузки и возможная осадка от уменьшения влажности набухающего грунта должны суммироваться. Подъем основания в результате набухания грунта определяют в предположении, что осадки основания от внешней нагрузки стабилизировались.
Предельные значения деформаций основания фундаментов, вызываемых набуханием (усадкой) грунтов, допускается принимать в соответствии с указаниями приложения Д с учетом требований 5.6.50.
6.2.6 При расчете оснований из набухающих грунтов должны применяться характеристики грунтов при их природной плотности и влажности. При расчете оснований из набухающих грунтов после их предварительного замачивания используют характеристики грунта в замоченном состоянии.
Расчетное сопротивление грунтов оснований, сложенных набухающими грунтами, вычисляют по формуле (5.7). При этом рекомендуется учитывать допустимость его повышения согласно указаниям 5.6.24, что будет способствовать уменьшению подъема фундамента при набухании грунта.
6.2.10 Относительное набухание грунта при инфильтрации влаги определяют по формуле
б) при экранировании поверхности и изменении водно-теплового режима определяют опытным путем (при отсутствии опытных данных принимают равной 5 м).
При наличии подземных вод нижнюю границу зоны набухания принимают на 3 м выше начального уровня подземных вод, но не ниже установленного в позиции а.
Рисунок 6.2 - Схема к расчету подъема основания при набухании грунта
Таблица 6.2
|
|
|
|
|
|
Коэффициент при отношении длины к ширине замачиваемой площади , равном | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
0,5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0,58 | 0,50 | 0,43 | 0,36 | 0,29 |
2 | 0,81 | 0,70 | 0,61 | 0,50 | 0,40 |
3 | 0,94 | 0,82 | 0,71 | 0,59 | 0,47 |
4 | 1,02 | 0,89 | 0,77 | 0,64 | 0,53 |
5 | 1,07 | 0,94 | 0,82 | 0,69 | 0,77 |
6.2.18 При расчетных деформациях основания, сложенного набухающими грунтами, больше предельных или недостаточной несущей способности основания должны предусматриваться следующие мероприятия в соответствии с подразделом 5.9:
водозащитные мероприятия;
предварительное замачивание основания в пределах всей или части толщи набухающих грунтов;
применение компенсирующих песчаных подушек;
полная или частичная замена слоя набухающего грунта ненабухающим;
полная или частичная прорезка фундаментами слоя набухающего грунта.
6.2.19 Глубину предварительного замачивания, толщину частично заменяемого слоя набухающего грунта или частичной его прорезки назначают в зависимости от требуемого снижения деформаций от набухания.
6.2.20 При возведении фундаментов на предварительно замоченном основании из набухающих грунтов следует предусматривать устройство подушек из песка, щебня или гравия либо упрочнение верхнего слоя грунта связующими материалами.
6.2.21 Компенсирующие песчаные подушки устраивают на кровле или в пределах слоя набухающих грунтов при давлении, передаваемом на основание, не менее 0,1 МПа.
Компенсирующие песчаные подушки устраивают только под ленточные фундаменты, когда их ширина не превышает 1,2 м. Размеры подушки назначают по таблице 6.3.
Таблица 6.3
|
|
|
Ширина фундамента , м | Ширина подушки , м | Высота подушки , м |
0,5 0,7 | 2,4 | 1,2 |
0,7 1,0 | 2 | 1,15 |
1,0 1,2 | 1,8 | 1,1 |
6.2.22 Уменьшение подъема фундамента на естественном основании из набухающих грунтов может обеспечиваться путем анкеровки фундамента с помощью свай, частично или полностью прорезающих набухающий слой. При этом нагрузка, передаваемая сооружением, воспринимается совместно фундаментом и сваями, а предельные деформации (осадки, подъемы) этой конструкции не должны превышать предельных значений.
6.2.23 К числу конструктивных мероприятий относят увеличение жесткости и прочности сооружения путем разбивки его на отдельные отсеки осадочными швами. Отсек должен иметь правильную геометрическую форму в плане и одинаковую высоту. Увеличение жесткости и прочности достигается также введением железобетонных непрерывных поясов толщиной не менее 15 см, устраиваемых по высоте в нескольких уровнях. Пояса следует армировать каркасами, располагаемыми на уровне перекрытий или верха проема и полностью перекрывающими наружные стены. Пояса предусматривают при частичной прорезке набухающих грунтов; частичной замене набухающего грунта ненабухающим; устройстве компенсирующих подушек; предварительном замачивании набухающих грунтов.
6.2.24 Замену набухающего грунта производят местным ненабухающим грунтом, уплотняемым до заданной плотности. Проектирование оснований сооружений в этом случае должно выполняться как на обычных ненабухающих грунтах.
6.2.25 Допускается использовать набухающие грунты для обратной засыпки пазух и траншей при условии, что горизонтальное давление, вызванное их увлажнением, окажется допустимым для данного сооружения, а возможный подъем грунта засыпки не приведет к ухудшению условий эксплуатации. Уплотнение грунтов производят в соответствии с требованиями, принятыми для устройства грунтовых подушек и обратных засыпок из обычных грунтов.
6.3 Засоленные грунты
6.3.1 Основания, сложенные засоленными грунтами, должны проектироваться с учетом их особенностей, обусловливающих:
изменение в процессе выщелачивания солей физико-механических свойств грунта, сопровождающееся, как правило, снижением его прочностных характеристик;
повышенную агрессивность подземных вод к материалам подземных конструкций за счет растворения солей, содержащихся в грунте.
Следует также иметь в виду, что в засоленных грунтах при их замачивании могут проявляться просадка или набухание.
Примечание - Отнесение грунтов к засоленным и их подразделение в зависимости от суммарного содержания легко- и среднерастворимых солей по степени засоленности следует производить по ГОСТ 25100.
Таблица 6.4
|
|
|
|
|
|
Вид грунта | Содержание гипса, доли единицы | Коэффициент при давлении, МПа | |||
|
| 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 |
Супесь | 0,1 | 0,86 | 0,70 | 0,52 | 0,43 |
| 0,2 | 0,95 | 0,90 | 0,83 | 0,76 |
| 0,3 | 0,97 | 0,95 | 0,90 | 0,85 |
Суглинок | 0,1 | 0,08 | 0,15 | 0,30 | 0,46 |
| 0,2 | 0,15 | 0,27 | 0,50 | 0,84 |
| 0,3 | 0,45 | 0,60 | 0,80 | 1,10 |
| 0,4 | 0,85 | 0,96 | 1,07 | 1,30 |
| 0,5 | 1,08 | 1,15 | 1,22 | 1,38 |
6.3.5 Расчет оснований, сложенных засоленными грунтами, должен производиться в соответствии с требованиями раздела 5. Если засоленные грунты являются просадочными или набухающими, следует учитывать соответственно требования подразделов 6.1 и 6.2.
6.3.7 Деформации основания фундаментов определяют суммированием осадки основания при природной влажности от внешней нагрузки (см. подраздел 5.6) и суффозионной осадки, а также просадки, набухания или усадки, если засоленные грунты являются просадочными или набухающими.
При невозможности длительного замачивания грунтов и выщелачивания солей деформации основания фундаментов определяют в соответствии с подразделом 5.6 исходя из деформационных характеристик засоленных грунтов при полном водонасыщении.
6.3.8 Максимальные и средние суффозионные осадки, разность осадок и крены отдельных фундаментов и сооружения в целом необходимо рассчитывать с учетом неравномерности замачивания основания, схемы фильтрационного потока в пределах отдельного фундамента или контура сооружения, неоднородности распределения солей в грунте по площади и по глубине основания.
6.3.10. При расчете суффозионных осадок оснований, сложенных загипсованными глинистыми грунтами, принимают, что:
в процессе фильтрации происходит развитие выщелачиваемой зоны, т.е. увеличивается ее длина и уменьшается содержание гипса в грунте в направлении движения фильтрационного потока;
суффозионные осадки основания происходят только в пределах выщелачиваемой зоны.
6.3.11 При расчете суффозионных осадок основания, сложенного загипсованными глинистыми грунтами, следует различать две схемы фильтрационного потока в основании фундамента (см. рисунок 6.3).
1 - вертикальная фильтрация; 2 - горизонтальная фильтрация в слое ограниченной толщины
Рисунок 6.3 - Схемы замачивания фундаментов
Рисунок 6.4 - Схема для расчета рассоления основания при вертикальной фильтрации
Рисунок 6.5 - Схема для расчета суффозионной осадки засоленного грунта при вертикальной фильтрации
6.3.15 Деформации оснований при фильтрации по схеме 2 (см. рисунок 6.3) следует рассчитывать с учетом развития во времени выщелачиваемой зоны в горизонтальном направлении и неоднородности деформационных свойств грунтов основания в пределах площади фундамента или контура сооружения.
Как и при фильтрации по схеме 1 (см. рисунок 6.3) необходимо установить состояние выщелачиваемой зоны в основании фундамента на расчетный момент времени (ее длину и распределение в ней гипса). Для установленного состояния выщелачиваемой зоны следует определить осадку сторон фундамента и его крен.
1 - входной участок фильтрационного потока; 2 - направление фильтрации; 3 - расчетный слой; 4 - границы расчетных слоев
Рисунок 6.6 - Схема для расчета рассоления основания при горизонтальной фильтрации
Рисунок 6.7 - Схема для расчета деформаций засоленного грунта при горизонтальной фильтрации
6.3.17 При расчетных деформациях основания, сложенного засоленными грунтами, больше предельных или недостаточной несущей способности основания должны предусматриваться следующие мероприятия в соответствии с подразделом 5.9:
водозащитные;
конструктивные;
частичная или полная срезка засоленных грунтов с устройством подушки из глинистых грунтов;
прорезка толщи засоленных грунтов фундаментами, в том числе свайными;
закрепление, уплотнение или нейтрализация (насыщение грунтов растворами, исключающими растворение солей) грунтов;
предварительное рассоление грунтов;
комплекс мероприятий, включающий водозащитные и конструктивные мероприятия, а также устройство грунтовой подушки.
При устройстве подушки из глинистых грунтов в основании сооружений предельное содержание солей и степень уплотнения грунта должны устанавливаться по данным специальных исследований и зависят от передаваемых на основание нагрузок, свойств грунта, уровня ответственности и конструктивных особенностей сооружения, возможных условий замачивания основания.
При проектировании фундаментов в засоленных грунтах необходимо применять антикоррозионные мероприятия для защиты тела фундамента от агрессивного воздействия вод и грунтов.
Для сильно- и избыточно засоленных грунтов (ГОСТ 25100) рекомендуется применять:
прекращение или замедление движения фильтрационного потока (устройство водонепроницаемых завес: глинистых, силикатных, битумных, цементных);
снижение растворяющей способности подземных вод (искусственное водонасыщение фильтрационного потока солями).
6.4 Органоминеральные и органические грунты
6.4.1 Основания, сложенные водонасыщенными органоминеральными (илы, сапропели, заторфованные грунты) и органическими грунтами (торфы) или включающие эти грунты, должны проектироваться с учетом их особенностей: большой сжимаемости, изменчивости и анизотропии прочностных, деформационных и фильтрационных характеристик и изменений их в процессе консолидации основания, длительного развития осадок во времени и возможности возникновения нестабилизированного состояния.
Для илов следует учитывать тиксотропию и газовыделение (метан, углекислый газ).
Следует учитывать также, что подземные воды в органоминеральных и органических грунтах, как правило, агрессивны к материалам подземных конструкций.
6.4.2 По характеру залегания органоминеральные и органические грунты делятся на открытые (залегающие с поверхности), погребенные (залегающие в виде линз или слоев на различной глубине) и искусственно погребенные (перекрытые искусственно сформированными отложениями).
6.4.3 В зависимости от расположения слоев или линз органоминерального и органического грунта в плане и по глубине основания выделяют наиболее распространенные типы оснований, приведенные на рисунке 6.8.
I - в пределах всей сжимаемой толщи основания залегают органоминеральные или органические грунты; II - в верхней части сжимаемой толщи основания залегает слой органоминерального или органического грунта; III - в нижней части сжимаемой толщи основания залегают органоминеральные или органические грунты; IV - сжимаемая толща в пределах пятна застройки здания включает односторонне (IVa), двусторонне (IVб) вклинившиеся линзы или содержит множество линз (IVв) из органоминеральных или органических грунтов; V - в пределах глубины сжимаемой толщи находится одна (Va) или несколько прослоек (Vб) органоминерального или органического грунта, границы которых в плане выходят за пределы пятна застройки здания
Рисунок 6.8 - Типовые схемы оснований, содержащих органоминеральные и органические грунты
6.4.4 При проведении инженерно-геологических изысканий следует дополнительно устанавливать:
характер залегания органоминеральных и органических грунтов (см. рисунок 6.8) и толщину слоев, прослоек и линз этих грунтов;
коэффициент консолидации (ГОСТ 12248).
Расстояние между отдельными скважинами не должно превышать 20 м и они должны полностью прорезать толщу органоминеральных и органических грунтов с заглублением не менее чем на 2 м в подстилающие минеральные грунты.
Определение характеристик органоминеральных и органических грунтов должно производиться не менее чем через 0,5 м по глубине каждого обнаруженного слоя.
6.4.5 На площадках, в основании которых залегают илы с целью сохранения природной структуры этого грунта должны применяться методы испытаний, исключающие динамическое воздействие на грунт. Рекомендуется применение штампов, прессиометров, статического зондирования, приборов вращательного среза, радиоизотопных методов и т.д.
6.4.6 Следует выделять пресноводные илы с содержанием органического вещества более 10% - сапропели. В зависимости от условий залегания сапропели подразделяют на неуплотненные и уплотненные в природном залегании; по содержанию органического вещества - на минеральные, среднеминеральные и слабоминеральные.
6.4.7 Характеристики органоминеральных и органических грунтов должны определяться, как правило, на основе непосредственных испытаний грунтов в полевых или лабораторных условиях (ГОСТ 20276, ГОСТ 12248).
Ориентировочные значения физико-механических характеристик сапропелей, открытых и погребенных торфов и илов, которые могут быть использованы для предварительной оценки оснований, сложенных указанными грунтами, приведены в приложении И.
6.4.8 Деформационные, прочностные и фильтрационные характеристики органоминеральных и органических грунтов должны определяться в диапазоне давлений, соответствующих напряженному состоянию основания проектируемого сооружения. Указанные характеристики должны устанавливаться при испытаниях образцов грунта в вертикальном и горизонтальном направлениях.
6.4.10 В полевых условиях деформационные характеристики органоминеральных и органических грунтов определяют методами, указанными в ГОСТ 20276. При определении деформационных характеристик этих грунтов в компрессионных приборах, учитывая их высокую сжимаемость, испытуемые образцы должны иметь начальную высоту 30-50 мм, а их нагружение следует проводить небольшими ступенями согласно ГОСТ 12248.
Максимальное давление на образец в компрессионном опыте должно превышать проектное не менее чем на 10-20%, но быть не менее 0,1 МПа.
Значения модуля деформации по результатам опыта должны устанавливаться для различных интервалов давлений и использоваться в расчетах осадки в зависимости от фактических нормальных напряжений по глубине основания в пределах сжимаемой толщи.
6.4.12 При применении комплекса мероприятий по предварительной подготовке основания, содержащего органоминеральные и органические грунты (временная или постоянная пригрузка, дренирование и т.п.), характеристики этих грунтов должны устанавливаться по результатам их испытаний после уплотнения.
6.4.13 При расчете оснований должны учитываться анизотропные свойства органоминеральных и органических грунтов. В каждой точке основания следует отбирать не менее двух образцов для определения характеристик в двух направлениях: вертикальном и горизонтальном. Коэффициент фильтрации также должен определяться для этих двух направлений.
Обозначения характеристик грунта с анизотропными свойствами должны иметь индекс, указывающий диапазоны давлений и их направление при испытании (горизонтальное или вертикальное).
6.4.14 Расчет оснований, сложенных органоминеральными и органическими грунтами, должен производиться в соответствии с требованиями раздела 5 с учетом скорости передачи нагрузки на основание, изменения эффективных напряжений в грунте в процессе консолидации основания, анизотропии свойств грунтов, вторичной консолидации. При этом допускается использовать методы теории как линейной, так и нелинейной консолидации грунтов.
Примечание - Анизотропию свойств органоминеральных и органических грунтов допускается не учитывать, если значения характеристик для вертикального и горизонтального направлений отличаются не более чем на 40%.
6.4.15 При наличии в основании дренирующих слоев необходимо учитывать фильтрацию поровой воды в их сторону, а при наличии песчаной подушки под фундаментом - также в сторону этой подушки. Учитывать действие дренирующего слоя допускается только в том случае, если он не представляет собой замкнутую линзу, а песчаной подушки под фундаментом - если обратная засыпка пазух произведена также дренирующим грунтом.
6.4.16 Основания, сложенные водонасыщенными органоминеральными и органическими грунтами, в соответствии с 5.1.3, 5.7.5 должны рассчитываться по несущей способности.
6.4.17 При намыве на дно водоема, сложенного органоминеральными и органическими грунтами, песчаного слоя его толщина должна определяться необходимыми планировочными отметками с расчетом несущей способности основания и с учетом возможности возникновения нестабилизированного состояния.
Таблица 6.5
|
|
Наименование грунтов и степень их заторфованности | Коэффициент условий работы грунтового основания |
Пески мелкие водонасыщенные: |
|
0,03 0,25 | 0,85 |
0,25 0,4 | 0,80 |
Пески пылеватые водонасыщенные: |
|
0,03 0,25 | 0,75 |
0,25 0,4 | 0,70 |
Глинистые грунты водонасыщенные |
|
0,05 0,25 при показателе текучести: |
|
0,5 | 1,05 |
0,5 | 1,00 |
Глинистые грунты водонасыщенные |
|
0,25 0,40 при показателе текучести: |
|
0,5 | 0,90 |
0,5 | 0,80 |
6.4.20 Расчетную схему для определения конечных осадок фундаментов на основании, включающем водонасыщенные органоминеральные и органические грунты, принимают по разделу 5.
Дополнительную осадку основания фундаментов за счет разложения (минерализации) органических включений допускается не учитывать, если в период срока службы сооружения уровень подземных вод не будет понижаться.
Осадку слоя сильнозаторфованного грунта или торфа при намыве или отсыпке на него песчаного слоя определяют по 6.4.30, 6.4.31.
6.4.21 В расчете по деформациям основания, содержащего органоминеральные и органические грунты, нижнюю границу сжимаемой толщи принимают в соответствии с рекомендациями 5.6.41.
6.4.22 Опирание фундаментов непосредственно на поверхность органоминеральных и органических грунтов не допускается, если они представлены сильнозаторфованными грунтами и торфами, сапропелями и илами.
6.4.23 При расчетных деформациях основания, сложенного органоминеральными и органическими грунтами, больше предельных или недостаточной несущей способности основания должны предусматриваться следующие мероприятия в соответствии с подразделом 5.9:
полная или частичная прорезка слоев органоминеральных и органических грунтов фундаментами;
полная или частичная замена органоминерального и органического грунта песком, гравием, щебнем и т.д.;
уплотнение грунтов временной или постоянной пригрузкой основания сооружения или всей площадки строительства насыпным (намывным) грунтом или другим материалом (с устройством фильтрующего слоя или дрен при необходимости ускорения процесса консолидации основания);
закрепление илов буросмесительным способом.
6.4.24 В зависимости от типа основания (см. рисунок 6.8), степени заторфованности, глубины залегания и толщины органоминеральных и органических грунтов, а также конструктивных особенностей проектируемого сооружения и предъявляемых к нему эксплуатационных требований рекомендуются следующие варианты специальных мероприятий:
уплотнение основания временной или постоянной нагрузкой, в том числе с устройством вертикальных дрен и дренажных прорезей - для оснований I и II типов;
полная или частичная прорезка слоя органоминеральных и органических грунтов фундаментами, в том числе свайными, - для оснований II, IV и V типов;
выторфовка линз или слоев органоминерального и органического грунта с заменой его минеральным грунтом - для оснований II, IV и V типов;
устройство фундаментов (столбчатых, ленточных и т.п.) на песчаной, гравийной, щебеночной подушке или на предварительно уплотненной подсыпке из местного материала - для всех типов оснований;
устройство сооружений на плитных фундаментах, перекрестных монолитных или сборно-монолитных лентах и т.п. с конструктивными мероприятиями по повышению пространственной жесткости сооружения - для всех типов оснований.
6.4.25 В отдельных случаях основание, содержащее органоминеральные и органические грунты, может быть использовано при соблюдении определенной скорости передачи нагрузки или при применении конструктивных мероприятий (введение поясов жесткости, разбивка здания на отдельные секции и т.п.).
6.4.26 Песчаные подушки, устраиваемые под фундаментами с целью замены органоминеральных и органических грунтов, уменьшения давления на нижележащие слои, повышения, в случае необходимости, отметки подошвы фундаментов, ускорения процесса консолидации (уплотнения) нижележащих грунтов, устраивают, как правило, из песков крупных и средней крупности. В отдельных случаях допускается применение щебня, гравия, шлака или гравийно-песчаной смеси. Мелкие пески для устройства подушек не рекомендуются.
При назначении прочностных характеристик уплотненного грунта в подушках следует учитывать указания 5.6.14.
6.4.27 Для намыва слоя грунта в качестве основания сооружения могут применяться супеси и пески любой крупности. Для ускорения консолидации намываемого слоя пылеватых песков или супесей необходимы предварительный намыв или укладка на маловодопроницаемое естественное основание, сложенное органо-минеральными и органическими грунтами, дренирующего слоя, например, из песка средней крупности.
6.4.28 Проектирование пригрузки должно производиться с учетом требований 6.4.12. При этом должны быть установлены толщина и размеры в плане пригрузочного слоя и время, необходимые для достижения заданной степени консолидации основания, а также конечная осадка основания под пригрузкой.
6.4.29 Конечную осадку и время консолидации слоя органоминерального и органического грунта при намыве или отсыпке на него песчаного слоя определяют без учета осадки подстилающего слоя, если его модуль деформации в 10 раз и более превышает модуль деформации органоминерального и органического грунта.
Нагрузку от намыва или отсыпки и порядок ее учета в расчетах конечной осадки, а также время консолидации слоя органоминерального и органического грунта определяют в соответствии с принятым проектом организации работ.
6.4.31. В случае если основание, содержащее органоминеральные и органические грунты, состоит из нескольких горизонтальных слоев с различными модулями деформации, осадку всей толщи в конце периода стабилизации определяют как сумму осадок отдельных слоев.
6.4.32 При толщине слоев органоминеральных и органических грунтов, превышающей 3 м, их рекомендуется уплотнять с использованием вертикальных дрен.
План расположения дрен, их сечение и шаг устанавливают расчетом из условия 90% консолидации основания или в зависимости от назначаемых сроков уплотнения строительной площадки. В плане дрены располагают по квадратной или гексагональной сетке (из равносторонних треугольников) с шагом: для песчаных дрен 1,5-3 м, для дрен заводского изготовления 0,5-2 м.
Для сооружений I и II уровней ответственности шаг дрен определяют на опытных участках.
6.4.34 В проектах сооружений, возводимых на органоминеральных и органических грунтах, должны предусматриваться следующие нормы геотехнического мониторинга деформаций оснований и фундаментов:
при застройке новых районов типовыми зданиями высотой 5 этажей и более - одно наблюдаемое здание на 3 строящихся;
при застройке квартала - первое по очередности постройки здание I и II уровней ответственности;
для всех сооружений, имеющих конструкции пролетом более 24 м;
для сооружений, в которых в ходе строительства или эксплуатации возникли значительные деформации несущих конструкций или появились трещины.
6.5 Элювиальные грунты
6.5.1 Основания, сложенные элювиальными грунтами - продуктами выветривания скальных и полускальных грунтов, оставшимися на месте своего образования и сохранившими структуру и текстуру исходных пород, должны проектироваться с учетом:
неоднородности состава и свойств по глубине и в плане из-за наличия грунтов разной степени выветрелости с различием прочностных и деформационных характеристик, возрастающих с глубиной;
снижения прочностных и деформационных характеристик во время их длительного пребывания в открытых котлованах;
возможности перехода в плывунное состояние элювиальных супесей и пылеватых песков в случае их водонасыщения в период устройства котлованов и фундаментов;
6.5.2 В зависимости от исходных горных пород, подвергшихся выветриванию, следует выделять элювиальные грунты магматических, метаморфических и осадочных сцементированных скальных грунтов, а по содержанию кварца - подразделять элювиальные грунты на две группы: содержащие кварц и бескварцевые.
6.5.3 Профиль коры выветривания в общем случае может быть представлен сверху вниз следующими зонами, различающимися степенью выветрелости: дисперсной, обломочной, глыбовой и трещиноватой. В соответствии с выделенными зонами наблюдается возрастание по глубине плотности элювиальных образований, уменьшение пористости и трещиноватости и увеличение прочности крупных обломков и отдельностей.
6.5.4 При проведении инженерно-геологических изысканий на элювиальных грунтах должны быть выявлены: генетический вид и петрографический состав исходной скальной породы; структура и профиль коры выветривания, ее трещиноватость, сланцеватость, слоистость, элементы падения и простирания, поверхности скольжения, наличие "языков" и "карманов" выветривания; размеры, форма и количество крупных включений; изменение по глубине состава и свойств грунтов.
6.5.5 Степень снижения прочности элювиальных грунтов основания во время пребывания их открытыми в котловане должна устанавливаться опытным путем в полевых условиях. Допускается проводить определение этих параметров в лабораторных условиях на отобранных образцах (монолитах) грунта.
Для предварительной оценки возможного снижения прочности элювиальных грунтов допускаются косвенные методы, учитывающие изменение в течение заданного периода времени: плотности скальных грунтов; удельного сопротивления пенетрации глинистых грунтов; содержания частиц размером менее 0,1 мм в песках и менее 2 мм в крупнообломочных грунтах.
6.5.6 Количественную оценку снижения прочности элювиальных грунтов в открытых котлованах производят по изменению их прочностных и деформационных характеристик в период дополнительного выветривания, а качественную оценку - по изменению значений плотности образцов грунта, их водопоглощающей способности, интенсивности распада (дробления) крупных обломков, глыб и отдельностей.
Необходимо устанавливать также толщину верхнего ослабленного дополнительным выветриванием слоя элювиального грунта.
6.5.8 Для элювия скальных и элювиальных крупнообломочных грунтов необходимо устанавливать степень их выветрелости, характеризуемую коэффициентом выветрелости (см. 6.5.9, 6.5.10), а для крупнообломочных грунтов также - относительную прочность обломков, характеризуемую коэффициентом истираемости (см. 6.5.11).
Таблица 6.6
|
|
|
Разновидность элювия скальных грунтов по степени выветрелости | Коэффициент выветрелости для скальных грунтов | |
| магматических и метаморфических | осадочных сцементированных |
Невыветрелые | 1 | 1 |
Слабовыветрелые | 1 0,9 | 1 0,95 |
Выветрелые | 0,9 0,8 | 0,95 0,85 |
Сильновыветрелые (рухляки) | Менее 0,8 | Менее 0,85 |
Подразделение элювиальных крупнообломочных грунтов по степени выветрелости приведено в таблице 6.7.
Таблица 6.7
|
|
|
Разновидности элювиальных крупнообломочных грунтов по степени выветрелости | Коэффициент выветрелости для крупнообломочных грунтов при исходных образующих породах | |
| магматических и метаморфических | осадочных сцементированных |
Невыветрелые | 0 0,5 | 0 0,33 |
Слабовыветрелые | 0,5 0,75 | 0,33 0,67 |
Сильновыветрелые | 0,75 1 | 0,67 1 |
Таблица 6.8
|
|
Наименование обломков по прочности на истирание | Коэффициент истираемости обломков |
Очень прочные | 0,05 |
Прочные | 0,05 0,2 |
Средней прочности | 0,2 0,3 |
Малопрочные | 0,3 0,4 |
Непрочные | 0,4 |
6.5.12 При подразделении элювиальных крупнообломочных грунтов по гранулометрическому составу на разновидности в дополнение к ГОСТ 25100 необходимо указывать содержание частиц заполнителя размером менее 0,1 мм, а также выделять щебенисто-дресвяные грунты при содержании частиц менее 0,1 мм до 10%, а частиц крупнее 10 мм - более 25% по массе.
Ориентировочные значения модуля деформации для разновидностей элювиальных крупнообломочных грунтов приведены в приложении К.
6.5.13 В элювиальных песках и глинистых грунтах - продуктах выветривания магматических и метаморфических пород - следует выделять прочноструктурные и слабоструктурные разновидности.
6.5.15 Расчет оснований фундаментов, сложенных элювиальными грунтами, должен производиться в соответствии с требованиями раздела 5. Если элювиальные грунты являются просадочными или набухающими, следует учитывать требования подразделов 6.1 и 6.2.
6.5.17 При расчетных деформациях основания фундаментов, сложенного элювиальными грунтами, больше предельных или недостаточной несущей способности основания должны предусматриваться следующие мероприятия в соответствии с подразделом 5.9:
устройство уплотненных грунтовых распределительных подушек из песка, гравия, щебня или крупнообломочных грунтов с обломками исходных горных пород, в частности при неровной поверхности скальных грунтов;
удаление из верхней зоны основания включений скальных грунтов, полная или частичная замена рыхлого заполнения "карманов" и "гнезд" выветривания в скальных грунтах щебнем, гравием или песком с уплотнением.
В случае недостаточности этих мероприятий следует предусматривать конструктивные мероприятия в соответствии с требованиями подраздела 5.9, свайные фундаменты или метод выравнивания осадок основания фундаментов.
6.5.18 В проекте оснований и фундаментов должна предусматриваться защита элювиальных грунтов от разрушения атмосферными воздействиями и водой в период устройства котлованов. Для этой цели следует применять водозащитные мероприятия, не допускать перерывы в устройстве оснований и последующем возведении фундаментов; предусматривать недобор грунта в котловане; применять взрывной способ разработки скальных грунтов лишь при условии мелкошпуровой отпалки.
6.6 Насыпные грунты
6.6.1 Основания, сложенные насыпными грунтами, должны проектироваться с учетом их неоднородности по составу, неравномерной сжимаемости и возможности самоуплотнения, особенно при вибрационных воздействиях, замачивании, а также за счет разложения органических включений.
Примечание - В насыпных грунтах, состоящих из шлаков и глин, необходимо учитывать возможность их набухания при замачивании водой или химическими отходами производств.
6.6.2 В зависимости от состава и характера происхождения различают насыпные грунты, отходы производств и бытовые отходы.
Насыпные грунты состоят из минералов природного происхождения, первоначальная структура которых изменена в результате разработки и вторичной укладки. К ним относятся: нарушенные природные грунты, вскрышные породы, хвосты обогатительных фабрик.
Отходы производств представляют собой искусственные материалы, образовавшиеся в результате термической или химической обработки природных материалов. К ним относятся: шлаки, золы, золошлаки, шламы.
Бытовые отходы состоят из бытового и строительного мусора с примесями грунтов различного состава.
6.6.3 Насыпные грунты и отходы производств подвержены процессу самоуплотнения, продолжительность которого в зависимости от гранулометрического состава и способа отсыпки приведена в таблице 6.9. По истечении времени, указанного в таблице, насыпные грунты и отходы производств относятся к слежавшимся.
Примечания
1 Планомерно возведенные насыпи выполняют из однородных грунтов и отходов производств путем отсыпки или намыва с уплотнением до заданной плотности сложения.
2 Отвалы формируют путем отсыпки без уплотнения различных видов грунтов, полученных при отрывке котлованов, производстве вскрышных работ, проходке подземных выработок и т.п., а также хвостов обогатительных фабрик и отходов производств.
3 Свалки грунтов, отходов производств и бытовых отходов представляют собой отсыпки, образовавшиеся в результате неорганизованного накопления различных материалов.
Таблица 6.9
|
|
|
|
Виды насыпных грунтов и отходов производств | Продолжительность самоуплотнения, год | ||
| планомерно возведенных насыпей | отвалов | свалок |
Крупнообломочные | 0,2-1 | 1-3 | 2-5 |
Песчаные | 0,5-1 | 2-5 | 5-10 |
Глинистые | 2-5 | 10-15 | 20-30 |
6.6.4 В качестве естественных оснований рекомендуется использовать:
планомерно возведенные насыпи из грунтов и отходов производств;
отвалы грунтов и отходов производств, состоящие из щебенистых и гравийных грунтов, крупных песков и шлаков.
Свалки грунтов и отходов производств допускается использовать для строительства сооружений III уровня ответственности при проведении расчета по деформациям. Использование свалок бытовых отходов в качестве естественных оснований не допускается.
6.6.5 Неравномерность сжимаемости насыпных грунтов должна определяться по результатам полевых и лабораторных исследований, выполняемых с учетом состава и сложения насыпных грунтов, способа отсыпки, вида материала, составляющего основную часть насыпи. Модуль деформации насыпных грунтов, как правило, должен определяться на основе штамповых испытаний.
6.6.6 Дополнительные осадки фундаментов за счет разложения органических включений учитывают в пределах слоев, расположенных выше уровня подземных вод, при относительном содержании по массе органических веществ в насыпях из песков, хвостов обогатительных фабрик и шлаков более 0,03, а из глинистых грунтов и золошлаков - более 0,05.
6.6.7 Дополнительные осадки, их неравномерность и время развития за счет уплотнения подстилающих грунтов от веса насыпи определяются толщиной слоя насыпных грунтов, а также сжимаемостью и условиями консолидации подстилающих насыпь грунтов.
Примечание - Допускается принимать, что уплотнение подстилающих грунтов от веса насыпи практически заканчивается для грунтов: песков - через год, глинистых, расположенных выше уровня подземных вод, - через 2 года, а находящихся ниже уровня подземных вод - через 5 лет.
6.6.8 Инженерно-геологические изыскания насыпных грунтов предусматривают в дополнение к общим требованиям изучение их состава, способа и давности отсыпки, толщины насыпи и ее изменение на застраиваемом участке, степени изменчивости сжимаемости. При исследовании отходов производств необходимо изучить технологию их образования, химический состав и характерные особенности: склонность к распаду, загрязнение токсичными веществами, наличие органических включений, выделение газов и т.п.
6.6.9 При проведении изысканий кроме бурения необходимо предусматривать проходку шурфов для отбора монолитов для лабораторных исследований и проведения испытаний грунтов штампами (см. 6.6.11).
Для изучения плотности сложения, степени изменчивости сжимаемости, выявления крупных пустот, установления необходимой глубины погружения свай необходимо использовать зондирование (ГОСТ 19912) и геофизические методы исследований.
6.6.10 Скважины бурят на глубину, превышающую глубину насыпного слоя не менее чем на 5 м. Расстояния между скважинами принимают не более, м: для планомерно возведенных насыпей - 50; отвалов - 40; свалок - 30.
Шурфы проходят на всю толщину насыпного слоя. Расстояния между шурфами принимают не более, м: для планомерно возведенных насыпей - 100; отвалов - 60; свалок - 40. Монолиты для лабораторных испытаний отбирают через 1-2 м по глубине.
Расстояния между зондировочными скважинами принимают не более, м: для планомерно возведенных насыпей - 50; отвалов - 20; свалок - 15.
6.6.11 Для сооружений I и II уровней ответственности сжимаемость всех видов насыпных грунтов и отходов производств необходимо определять в полевых условиях статическими нагрузками в соответствии с ГОСТ 20276.
Число испытаний штампами в пределах проектируемого сооружения принимают не менее: для планомерно возведенных насыпей - 2; для отвалов - 3.
6.6.12 При использовании насыпных грунтов и отходов производств для устройства искусственных оснований, насыпей, подсыпок под полы, обратных засыпок котлованов и т.п. для назначения проектной плотности и диапазона изменения влажности необходимо предусматривать испытания грунтов по ГОСТ 22733.
Примечание - Допускается не учитывать дополнительную осадку подстилающих грунтов при давности отсыпки насыпей из песков и шлаков более двух лет и из глинистых грунтов, хвостов обогатительных фабрик, зол, золошлаков и шламов - пяти лет.
6.6.17. При расчетных деформациях основания, сложенного насыпными грунтами, больше предельных или недостаточной несущей способности основания рекомендуется предусматривать следующие мероприятия в соответствии с требованиями подраздела 5.9:
поверхностное уплотнение оснований тяжелыми трамбовками, вибрационными машинами, катками;
глубинное уплотнение грунтовыми сваями, гидровиброуплотнение;
устройство грунтовых подушек;
прорезка насыпных грунтов фундаментами, в том числе свайными;
конструктивные мероприятия.
6.6.18 В проекте основания, уплотняемого тяжелыми трамбовками, должны быть указаны:
размеры уплотняемой площади и глубина уплотнения;
параметры трамбования (масса и диаметр трамбовки, высота сбрасывания, число ударов);
величина недобора грунта до проектной отметки заложения фундаментов (понижение уплотняемой поверхности);
плотность уплотненного грунта и оптимальная влажность.
6.6.21 Грунтовые подушки применяют при замене сильно- и неравномерно сжимаемых насыпных грунтов. Они могут устраиваться как из природных грунтов (щебеночных, гравийных, песчаных и т.п.), так и из отходов производств (шлаков, золошлаков).
Плотность подушек назначают в зависимости от вида применяемых грунтов и отходов производств и уровня ответственности сооружения.
6.6.22 Модули деформации подушек и оснований из насыпных грунтов, уплотненных тяжелыми трамбовками, вибрационными машинами, катками и гидровиброметодом принимают по результатам полевых испытаний статическими нагрузками.
6.6.23 Конструктивные мероприятия при строительстве сооружений на насыпных грунтах и отходах производств применяют в соответствии с подразделом 5.9.
6.7 Намывные грунты
6.7.1 Основания, сложенные намывными грунтами, должны проектироваться с учетом их неоднородности (многослойности, изменчивости состава и свойств в плане и по глубине), способности изменять физико-механические свойства со временем (в том числе за счет колебаний уровня подземных вод), чувствительности к вибрационным воздействиям, а также возможных осадок подстилающих слоев.
Для намыва следует использовать пески различной крупности, а также супеси при соответствующем обосновании.
Примечание - Намыв грунта на просадочные (в грунтовых условиях I типа), набухающие и засоленные грунты допускается при соответствующем обосновании. Намыв на просадочные грунты II типа не допускается.
6.7.2 Проектирование оснований и фундаментов должно производиться по результатам инженерно-геологических изысканий, выполненных не ранее чем через три месяца после окончания намыва песчаных грунтов.
6.7.3 Прочностные и деформационные характеристики намывных грунтов должны устанавливаться по результатам полевых и лабораторных исследований грунтов ненарушенного сложения с учетом возраста намывного грунта, т.е. времени, прошедшего от окончания намыва, а также разницы во времени между периодом инженерно-геологических изысканий и началом строительства.
6.7.4 Намывные пески обладают способностью до двух лет после намыва интенсивно менять свои физико-механические свойства. В связи с этим на расчетные значения характеристик намывных грунтов должна вводиться поправка, учитывающая разницу во времени между периодом инженерно-геологических изысканий и моментом устройства фундаментов.
6.7.5 Для предварительных расчетов оснований зданий и сооружений I и II уровней ответственности, а также окончательных расчетов оснований зданий и сооружений III уровня ответственности допускается пользоваться значениями прочностных и деформационных характеристик грунтов, полученными по их физическим характеристикам в зависимости от возраста намывных грунтов по таблице Б.8 приложения Б.
6.7.6 Численные значения механических характеристик намывных грунтов для конкретных строительных площадок рекомендуется определять по эмпирическим зависимостям. Параметры в этих зависимостях следует находить в результате последовательных двухкратных испытаний грунтов на строительной площадке, при этом сроки испытаний намывных грунтов следует выбирать такими, чтобы от завершения гидронамыва и до начала строительства зданий или сооружений обеспечить последовательные двухкратные испытания через равные промежутки времени.
где
где
где
Таблица 6.10
|
|
|
|
|
|
|
Пески намывные | Параметры грунта | Коэффициенты пористости | ||||
|
| 0,50 | 0,55 | 0,60 | 0,65 | 0,70 |
|
| Значения параметров | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
Средней крупности | 48 | 43 | 36 | 28 | 27 | |
| 1,2 | 1,1 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | |
| 0,007 | 0,006 | 0,005 | 0,004 | 0,003 | |
| 1,3 | 1,3 | 1,2 | 1,2 | 1,1 | |
| (град.) | 39 | 38 | 36,5 | 35 | 33 |
| 1,6 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 | |
| 2,1 | 2,0 | 2,0 | 1,9 | 1,9 | |
Мелкие | 41 | 36 | 30 | 23 | 19 | |
| 1,5 | 1,3 | 1,1 | 1,0 | 0,9 | |
| 0,009 | 0,007 | 0,005 | 0,004 | 0,003 | |
| 1,0 | 0,8 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | |
| (град.) | 36 | 34 | 32 | 30 | 28 |
| 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,1 | 1,1 | |
| 2,0 | 1,9 | 1,9 | 1,8 | 1,7 |
6.7.11 Расчет оснований, сложенных намывными грунтами, должен производиться в соответствии с требованиями раздела 5.
Если толща намывных грунтов подстилается биогенными грунтами или илами, в расчетах оснований следует дополнительно учитывать требования подраздела 6.4. В указанном случае применение столбчатых фундаментов не допускается.
6.7.13 Общая осадка основания, сложенного намывными грунтами, должна определяться суммированием осадок основания от внешней нагрузки, самоуплотнения толщи намывных грунтов и дополнительных осадок загруженных намывом подстилающих слоев грунта с учетом их консолидации.
6.7.15 При расчетных деформациях основания фундаментов, сложенного намывными грунтами, превышающих предельные, или при недостаточной несущей способности основания в соответствии с указаниями раздела 5.9 должны предусматриваться:
уплотнение намывных грунтов (вибрационными машинами и катками, глубинным гидровиброуплотнением, использованием энергии взрыва, трамбованием, избыточным намывом грунта на площади застройки и др.);
закрепление или армирование намывного грунта;
конструктивные мероприятия.
6.7.16 Отметку заложения подошвы фундамента принимают независимо от глубины сезонного промерзания грунтов, если в основании здания залегает толща намывных песков гравелистых, крупных и средней крупности, а также мелких, если специальными исследованиями на данной площадке установлено, что они не обладают пучинистыми свойствами.
6.7.17 При проектировании намывных работ необходимо так размещать дамбы обвалования, ограждающие карты намыва, чтобы они не служили основанием зданий и сооружений во избежание развития недопустимых неравномерных осадок.
6.8 Пучинистые грунты
6.8.1 Основания, сложенные пучинистыми грунтами, должны проектироваться с учетом способности таких грунтов при сезонном или многолетнем промерзании увеличиваться в объеме, что сопровождается подъемом поверхности грунта и развитием сил морозного пучения, действующих на фундаменты и другие конструкции сооружений. При последующем оттаивании пучинистого грунта происходит его осадка.
6.8.2 К пучинистым грунтам относятся глинистые грунты, пески пылеватые и мелкие, а также крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем, имеющие к началу промерзания влажность выше определенного уровня (ГОСТ 25100). При проектировании фундаментов на основаниях, сложенных пучинистыми грунтами, следует учитывать возможность повышения влажности грунта за счет подъема уровня подземных вод, инфильтрации поверхностных вод и экранирования поверхности.
6.8.3 Пучинистые грунты характеризуются:
6.8.5 Расчет оснований, сложенных пучинистыми грунтами, должен выполняться в соответствии с рекомендациями раздела 5 и предусматривать проверку устойчивости фундаментов при действии сил морозного пучения.
6.8.6 Расчет устойчивости фундаментов на воздействие касательных сил морозного пучения, действующих вдоль боковой поверхности фундаментов, должен выполняться при заложении подошвы фундаментов ниже расчетной глубины промерзания пучинистых грунтов.
Устойчивость фундаментов проверяют по формуле
Таблица 6.11
|
|
|
|
Грунты и их характеристики | Значения расчетной удельной касательной силы пучения , кПа, при глубине сезонного промерзания - оттаивания , м | ||
| До 1,5 | 2,5 | 3 и более |
Супеси, суглинки и глины при показателе текучести 0,5, крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем, пески мелкие и пылеватые при показателе дисперсности 5 и степени влажности 0,95 | 110 | 90 | 70 |
Супеси, суглинки и глины при 0,25 0,5, крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем, пески мелкие и пылеватые при 1 и степени влажности 0,8 0,95 | 90 | 70 | 55 |
Супеси, суглинки и глины при 0,25, крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем, пески мелкие и пылеватые при 1 и степени влажности 0,6 0,8 | 70 | 55 | 40 |
Примечания
1 Для промежуточных глубин промерзания принимается интерполяцией. 2 Показатель дисперсности грунта определяется по формуле (6.33). 3 Значения для грунтов, используемых при обратной засыпке котлованов, принимается по первой строке таблицы. 4 В зависимости от вида поверхности фундамента приведенные значения умножают на коэффициент: при гладкой бетонной необработанной - 1; при шероховатой бетонной с выступами и кавернами до 5 мм - 1,1-1,2, до 20 мм - 1,25-1,5; при деревянной антисептированной - 0,9; при металлической без специальной обработки - 0,8. 5 Для сооружений III уровня ответственности значения умножают на коэффициент 0,9. |
6.8.10 При заложении фундаментов выше расчетной глубины промерзания пучинистых грунтов (малозаглубленные фундаменты) необходимо производить расчет по деформациям морозного пучения грунтов основания с учетом касательных и нормальных сил морозного пучения.
Примечание - Малозаглубленные фундаменты допускается применять для сооружений III уровня ответственности и малоэтажных зданий (см. раздел 8) при нормативной глубине промерзания не более 1,7 м.
6.8.11 Расчетные деформации морозного пучения грунтов основания, определяемые с учетом нагрузки от сооружения, не должны превышать предельных значений, которые допускается принимать по аналогии с набухающими грунтами (см. приложение Д).
6.8.12 Если расчетные деформации морозного пучения основания малозаглубленных фундаментов больше предельных или устойчивость фундаментов на действие сил морозного пучения недостаточна, то кроме возможности изменения глубины заложения фундаментов следует рассмотреть необходимость применения мероприятий, уменьшающих силы и деформации морозного пучения, а также глубину промерзания (водозащитные, теплозащитные или физико-химические).
Если при применении указанных мероприятий деформации морозного пучения не исключены, следует предусматривать конструктивные мероприятия, назначаемые исходя из расчета фундаментов и конструкций сооружения с учетом возможных деформаций морозного пучения.
При проектировании оснований и фундаментов должны предусматриваться мероприятия, не допускающие увлажнения пучинистых грунтов основания, а также промораживания их в период строительства.
6.8.13 При незапланированной остановке строительства и при консервации сооружений необходимо до наступления зимнего периода выполнить мероприятия по предотвращению деформаций и разрушений, обусловленных процессами сезонного промерзания-оттаивания пучинистых грунтов основания.
6.8.14 Во избежание промерзания грунтов под подошвой фундаментов в подвальных и цокольных этажах недостроенных или построенных зданий без обеспечения теплового контура следует организовать временное отопление этих помещений в зимние месяцы или применение теплоизоляции.
6.8.15 Не допускается укладка фундаментов на промороженный грунт основания без проведения специальных исследований замерзшего грунта. Для предотвращения деформаций и разрушения фундаментов необходимо проводить проверку устойчивости фундаментов на действие касательных и нормальных сил морозного пучения.
При устройстве фундаментов в зимний период для предохранения грунтов от промерзания следует устраивать временные теплоизоляционные покрытия, параметры которых определяются в соответствии с теплотехническим расчетом.
6.9 Закрепленные грунты
6.9.1 Закрепление грунтов производят в целях повышения их прочности и водонепроницаемости в основании вновь строящихся или существующих сооружений. Возможность и способ закрепления грунтов основания существующих сооружений должны устанавливаться с учетом характера деформаций основания и категории технического состояния сооружений (см. приложение Е).
Массивы из закрепленного грунта (закрепленные массивы) могут быть использованы в качестве оснований фундаментов, а также временных и постоянных ограждающих конструкций котлованов, противофильтрационных завес и других заглубленных конструкций.
6.9.2 Для устройства закрепленных массивов грунта в зависимости от их назначения и инженерно-геологических условий применяют следующие способы закрепления:
инъекционный - путем нагнетания в грунт химических или цементационных растворов с помощью погружаемых инъекторов или через скважины (смолизация, силикатизация, цементация);
виброинъекционный - путем нагнетания в грунт химических или цементационных растворов через инъекторы при одновременном воздействии на закрепляемый грунт высокочастотной вибрации (смолизация, силикатизация, цементация);
буросмесительный - путем механического перемешивания грунта с цементным раствором, цементом, известью или другим вяжущим в сухом виде или в виде раствора в процессе бурения без извлечения грунта на поверхность с созданием элементов закрепленного грунта;
струйный ("jet grouting") - позволяющий разрушать струей высокого давления грунт в скважине и смешивать его с цементным раствором путем нарушения естественной структуры грунтов с созданием элементов закрепленного грунта, обладающих заданными свойствами или полным замещением грунтов цементным раствором;
термический - путем спекания грунта в скважине высокотемпературными газами или с помощью электронагрева грунта.
Способ закрепления, рецептура растворов и технологические параметры должны обеспечивать необходимые расчетные физико-механические характеристики закрепленного грунта и удовлетворять требованиям по охране окружающей среды.
6.9.3 Инъекционный способ закрепления грунтов при инъекции через скважины и инъекторы следует применять в следующих грунтовых условиях:
силикатизация и смолизация - в песках с коэффициентом фильтрации 0,5 до 80 м/сут;
Виброинъекционная технология (силикатизация, смолизация, цементация) применяется в песках с коэффициентом фильтрации от 0,1 до 80 м/сут.
6.9.4 Буросмесительный способ следует применять для закрепления песков, илов независимо от степени влажности, а также лессовых просадочных грунтов с числом пластичности 0,02-0,15 в грунтовых условиях I типа просадочности.
Применение буросмесительного способа закрепления илов допускается для сооружения II уровня ответственности, а для закрепления лессовых просадочных грунтов для сооружений III уровня ответственности.
6.9.7 Для химического закрепления используют в качестве крепителей водные растворы силиката натрия, акрилаты, лигниты, уретаны карбамидных и других синтетических смол, в качестве отвердителей - неорганические или органические кислоты и соли, а также газы. Для регулирования процессов гелеобразования или предварительной обработки закрепленного грунта применяют рецептурные добавки.
6.9.8 Для цементации грунтов следует применять цементационные растворы: цементные (при необходимости с химическими добавками), цементно-песчаные, цементно-глинистые, цементно-песчано-глинистые и др.), а также поризованные и вспененные растворы.
При наличии агрессивных подземных вод надлежит применять стойкие по отношению к ним цементы.
6.9.9 Рецептуры растворов для инъекционных и буросмесительных способов закрепления грунтов и физико-механические характеристики закрепленных грунтов должны уточняться по результатам их закрепления в лабораторных или полевых условиях.
6.9.10 Форму и размеры закрепленных массивов, а также физико-механические характеристики закрепленных грунтов следует устанавливать исходя из инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки, принятого способа и технологии работ по закреплению грунтов, а также результатов расчета оснований в соответствии с требованиями раздела 5 с учетом взаимодействия закрепленного массива с окружающим грунтом.
При наличии в основании специфических грунтов следует дополнительно учитывать требования раздела 6.
Основания, усиленные отдельными закрепленными массивами (столбами) диаметром от 0,6 до 1,0 м, должны проектироваться в соответствии со СП 24.13330.
Основания, усиленные отдельными закрепленными массивами, создающими эффект армирования грунта, должны проектироваться в соответствии с требованиями раздела 5.
6.9.11 При проектировании закрепления грунтов для выбора способа закрепления, состава раствора и прогнозирования физико-механических свойств закрепленных грунтов следует привлекать специализированные организации.
6.9.13 Проектом закрепления грунтов должны быть предусмотрены опытно-производственные работы по закреплению. На этапе проектирования назначаются расчетные технологические параметры. Рабочие технологические параметры уточняются по результатам опытно-производственных работ.
6.9.14 Проектирование закрепления грунтов производят в следующей последовательности:
Таблица 6.12
|
|
|
|
|
|
|
|
Способы закрепления | Характеристики грунта | Средние значения характеристик закрепленных песков при их прочности , МПа | |||||
|
| 0,5 | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 |
Силикатизация двухрастворная | , МПа | 0,10 | 0,2 | 0,54 | 0,65 | 0,85 | 1,03 |
| , град. | 40 | 41 | 43 | 45 | 47 | 49 |
| , МПа | 70 | 150 | 280 | 400 | 510 | 570 |
Силикатизация однорастворная с
| , МПа | 0,10 | 0,21 | 0,55 | 0,65 | - | - |
| , град. | 40 | 41 | 44 | 45 | - | - |
| , МПа | 40 | 90 | 170 | 250 | - | - |
Силикатизация газовая | , МПа | 0,10 | 0,2 | 0,55 | 0,65 | - | - |
| , град. | 39 | 40 | 44 | 45 | - | - |
| , МПа | 40 | 80 | 160 | 230 | - | - |
Смолизация | , МПа | 0,10 | 0,2 | 0,50 | 0,59 | 0,73 | 0,96 |
| , град. | 39 | 41 | 42 | 44 | 45 | 47 |
| , МПа | 50 | 110 | 220 | 320 | 410 | 480 |
выбирают конструктивную схему закрепления грунтов основания: а) сплошное закрепление на заданную глубину; б) армирование грунтов основания отдельными опорами из закрепленного грунта; в) комбинированная схема, предусматривающая, например, сверху сплошное закрепление, а ниже - из отдельных опор;
Таблица 6.13
|
|
|
|
|
|
|
Расчетное давление под подошвой фундамента, кПа | Минимальный вынос закрепления за контур фундамента, м, при прочности закрепленного грунта , МПа | |||||
| 0,5 | 1,0 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 |
200 | 0,3 | 0,25 | 0,20 | 0,15 | 0,1 | 0,05 |
400 | 0,45 | 0,35 | 0,25 | 0,15 | 0,15 | 0,10 |
600 | - | 0,45 | 0,35 | 0,25 | 0,20 | 0,15 |
800 | - | - | 0,5 | 0,35 | 0,25 | 0,20 |
1000 | - | - | - | 0,5 | 0,3 | 0,2 |
производят расчет закрепленного основания по предельным состояниям в соответствии с указаниями раздела 5. По результатам расчета производят корректировку геометрических параметров закрепляемого грунта;
назначают радиус закрепления грунта от инъектора (скважины) в зависимости от коэффициента фильтрации по таблице 6.14;
Таблица 6.14
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Способ закрепления | Вид грунта | Коэффициент фильтрации, м/сут | Радиус закрепления грунта, м | Прочность закрепленного грунта , МПа | ||||||
Силикатизация двухрастворная на основе силиката натрия и хлористого кальция | Пески | От | 10 | до | 20 | От | 0,2 | до | 0,3 | 2-8 |
|
| Св. | 20 | " | 50 | Св. | 0,3 | " | 0,6 |
|
|
| " | 50 | " | 80 | " | 0,6 | " | 1,0 |
|
Силикатизация однорастворная с | Пески | От | 1,0 | до | 10 | От | 0,3 | до | 0,5 | 1-5 |
|
| Св. | 10 | " | 50 | Св. | 0,5 | " | 0,8 |
|
Силикатизация однорастворная двухкомпонентная с отвердителем: алюминат натрия или ортофосфорная кислота | " | От | 0,5 | " | 1,0 | От | 0,3 | " | 0,5 | 0,1-0,5 |
|
| Св. | 1,0 | " | 5,0 | Св. | 0,5 | " | 0,8 |
|
Силикатизация газовая на основе силиката натрия и газа | " | От | 0,5 | " | 5,0 | От | 0,3 | " | 0,5 | 1-3,5 |
|
| Св. | 0,5 | " | 20 | Св. | 0,5 | " | 0,8 |
|
Силикатизация однорастворная однокомпонентная | Просадочный лессовый грунт | От | 0,2 | " | 0,5 | От | 0,4 | " | 0,6 | 0,5-3,5 |
|
| Св. | 0,5 | " | 2 | Св. | 0,6 | " | 1,0 |
|
Смолизация однорастворная двухкомпонентная на основе карбамидной смолы и кислого отвердителя | Пески | От | 0,5 | " | 5 | От | 0,3 | " | 0,5 | 1,5-4,5 |
|
| Св. | 0,5 | " | 20 | Св. | 0,5 | " | 0,65 |
|
|
| " | 20 | " | 50 | " | 0,65 | " | 0,85 |
|
назначают схему расположения инъекторов (скважин) в плане и по глубине, обеспечивающую создание массива требуемой формы и размеров;
определяют потребные объемы закрепляющих реагентов на одну заходку инъектора (захватку скважины) и на весь объем закрепления;
назначают последовательность обработки инъекторов (скважин) и режим инъекции (давление, скорость инъекции), позволяющие обеспечить требуемую форму, размеры и прочность закрепленного грунта;
разрабатывают технологический регламент и назначают расчетные технологические параметры закрепления.
6.9.15. По результатам опытно-производственных работ уточняют рабочие технологические параметры и при необходимости выполняют корректировку проекта с уточнением расчетных параметров закрепленного грунта.
6.9.16. Последовательность создания закрепленного массива грунта должна исключать возникновение неравномерных осадок основания фундаментов возводимого или существующего сооружений (приложения Д, Ж и Л).
6.9.17. В проекте следует предусматривать контроль соответствия физико-механических характеристик закрепленного грунта проектным параметрам.
6.10 Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на подрабатываемых территориях
6.10.1 Основания сооружений, возводимых на подрабатываемых территориях, должны проектироваться с учетом неравномерного оседания земной поверхности, сопровождаемого горизонтальными деформациями сдвигающегося грунта в результате производства горных работ и перемещения грунта в выработанное пространство.
Параметры деформаций земной поверхности, в том числе кривизна поверхности, ее наклоны и горизонтальные перемещения, а также вертикальные уступы должны определяться в соответствии с требованиями СП 21.13330. Эти параметры должны учитываться при назначении расчетных значений характеристик грунта.
6.10.2 Результаты инженерно-геологических изысканий с учетом горно-геологического обоснования строительной площадки должны включать:
оценку изменений геоморфологических и гидрогеологических условий участка застройки вследствие местного оседания земной поверхности (возможность образования провалов, активизации процесса сдвижения вследствие геологических нарушений, активизации оползневых процессов, изменения уровня подземных вод с учетом сезонных и многолетних перепадов, заболачивания территории и т.п.);
оценку возможных изменений физико-механических свойств грунтов вследствие изменения геологических и гидрогеологических условий площадки;
деформационные и прочностные характеристики грунтов, используемые при расчетах воздействий сдвигающегося грунта на заглубленные конструкции сооружений.
Таблица 6.15
|
|
|
|
|
Грунты | Коэффициент для сооружений с жесткой конструктивной схемой при отношении длины сооружения или отсека к его высоте | |||
| 4 | 4 2,5 | 2,5 1,5 | 1,5 |
Крупнообломочные с песчаным заполнителем и пески, кроме мелких и пылеватых | 1,4 | 1,7 | 2,1 | 2,5 |
Пески мелкие | 1,3 | 1,6 | 1,9 | 2,2 |
Пески пылеватые | 1,1 | 1,3 | 1,7 | 2,0 |
Крупнообломочные с глинистым заполнителем | 1,0 | 1,0 | 1,1 | 1,2 |
Глинистые с показателем текучести 0,5 | 1,0 | 1,0 | 1,1 | 1,2 |
То же, с показателем текучести 0,5 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
6.10.7 Краевое давление на грунт под подошвой фундаментов, в том числе плитных, должно определяться с учетом дополнительных моментов, вызываемых деформацией земной поверхности при подработке.
6.10.8 Краевые давления на грунты основания плитных фундаментов сооружений башенного типа следует проверять с учетом наклона земной поверхности, ветровых нагрузок и возможного крена сооружений вследствие естественной неоднородности грунта основания.
6.10.9 Расчет деформаций основания фундаментов допускается не производить в случаях, указанных в таблице 5.11, а также, если конструкции сооружений проектируют с учетом неравномерного оседания земной поверхности.
На площадках, сложенных специфическими грунтами, конструкции сооружений должны проектироваться с учетом возможного совместного воздействия на них деформаций от подработок и проявления специфических свойств указанных грунтов.
6.10.10 Для сооружений, возводимых на подрабатываемых территориях, должны применяться фундаменты следующих конструктивных схем:
жесткой (плитные, ленточные с железобетонными монолитными поясами, столбчатые со связями-распорками между ними и т.п.);
податливой (фундаменты с горизонтальными швами скольжения между отдельными элементами - первый тип податливости; фундаменты с вертикальными элементами, имеющими возможность наклоняться при горизонтальных перемещениях грунта - второй тип податливости);
комбинированной (жесткие фундаменты, имеющие шов скольжения ниже уровня планировки или пола подвала).
Конструктивная схема фундамента должна приниматься в зависимости от расчетных деформаций земной поверхности, жесткости надфундаментных конструкций, сжимаемости грунтов оснований и пр.
Примечание - Для зданий высотой более 7 этажей и башенного типа применение наклоняющихся фундаментов не допускается.
6.10.11 Фундаменты должны рассчитываться на нагрузки от воздействия относительных горизонтальных деформаций земной поверхности (растяжения и сжатия), вызывающих горизонтальные перемещения грунта в направлении как продольной, так и поперечной осей сооружений.
Для восприятия усилий от воздействия горизонтальных перемещений грунта должны устраиваться: в ленточных фундаментах - железобетонные монолитные пояса (в податливых фундаментах - над швом скольжения); в столбчатых (в необходимых случаях) - связи-распорки; в плитных и свайных фундаментах должно предусматриваться соответствующее усиление армирования плиты и ростверка.
6.10.12 Фундаменты жесткой конструктивной схемы при воздействии горизонтальных деформаций грунта должны рассчитываться на усилия, вызываемые следующими нагрузками:
силами трения (сдвигающими силами) по подошве фундаментов продольных и примыкающих стен, а также по боковым поверхностям фундаментов от перемещения грунта;
давлением перемещающегося грунта, действующим нормально к боковой поверхности фундаментов.
Усилия от сил трения (сдвигающих сил) по подошве фундаментов примыкающих стен, боковое давление грунта на фундаменты и заглубленные части стен этих фундаментов должны передаваться на конструкции фундаментов, расположенных параллельно направлению рассматриваемого горизонтального перемещения грунта.
6.10.13 Фундаменты податливой конструктивной схемы при воздействии горизонтальных деформаций грунта должны рассчитываться на нагрузки и усилия в зависимости от типа податливости.
При первом типе податливости, когда фундаменты имеют возможность смещаться по шву скольжения, их следует рассчитывать на силы трения, возникающие в шве скольжения от сдвига фундаментов.
При втором типе податливости, когда фундаменты имеют возможность наклоняться, их следует рассчитывать на наклоны и возникающее нормальное давление грунта.
Податливые фундаменты второго типа, наклоняющиеся из плоскости стены, в ее плоскости могут работать как податливые фундаменты первого типа.
Усилия от сил трения по шву скольжения и бокового давления фундаментов примыкающих стен должны передаваться на конструкции фундаментов, расположенных параллельно направлению рассматриваемого горизонтального перемещения.
При перемещении наклоняющихся фундаментов должны предусматриваться меры по обеспечению местной устойчивости элементов фундаментов и общей устойчивости сооружения в целом.
6.10.14 При шарнирном сопряжении колонн каркаса с фундаментами и ригелем и отсутствии связей-распорок между фундаментами конструкции при воздействии горизонтальных деформаций работают по второму типу податливости.
Нагрузки на фундаменты с жесткой заделкой колонн при отсутствии связей-распорок между фундаментами определяют в зависимости от перемещения основания, заглубления фундаментов, жесткости колонн, прочности и деформационных характеристик основания и грунта засыпки.
Если в верхней зоне основания залегают слои ограниченной толщины насыпных, просадочных и других специфических грунтов, следует предусматривать прорезку этих слоев фундаментами.
6.10.16. К основным мероприятиям, снижающим неблагоприятное воздействие деформаций земной поверхности на фундаменты и конструкции сооружений, относятся:
а) уменьшение боковой поверхности фундаментов, имеющей контакт с грунтом:
б) заложение фундаментного пояса на одном уровне в пределах отсека сооружения;
в) устройство грунтовых подушек на основаниях, сложенных практически несжимаемыми грунтами;
г) размещение подвалов и технических подполий под всей площадью отсека сооружения;
д) засыпка грунтом пазух котлованов и выполнение грунтовых подушек из материалов, обладающих малым сцеплением и трением на контакте с поверхностью фундаментов;
е) отрывка перед подработкой временных компенсационных траншей по периметру сооружения;
ж) разрезка зданий на отсеки.
6.10.17 Основным конструктивным мероприятием, снижающим неблагоприятное воздействие деформаций земной поверхности на фундаменты и конструкции зданий и сооружений, является разрезка зданий на отсеки, благодаря которой снижаются значения перемещений.
6.10.18 При строительстве сооружений на территориях при возможности образования при подработке уступов выбор типа фундаментов и метода защиты сооружений должен зависеть от размеров уступов:
при уступах до 2-3 см фундаменты могут приниматься, как и для условий строительства на площадках с плавными деформациями земной поверхности, т.е. по жесткой или податливой (первого типа податливости) конструктивной схеме;
при ожидаемых уступах более 3 см должна предусматриваться возможность выравнивания сооружения поддомкрачиванием или с помощью клиньев.
6.11 Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на закарстованных территориях
6.11.1 К закарстованным следует относить территории, в пределах которых распространены водорастворимые горные породы (известняки, доломиты, гипсы, мел и т.д.). Основания сооружений, возводимых на закарстованных территориях, должны проектироваться с учетом возможности образования поверхностных карстовых деформаций - провалов и оседаний, а также особенностей развития карстовых процессов.
6.11.2 Карстовые деформации характеризуются средними и максимальными диаметрами карстовых провалов и оседаний, их средней глубиной, а для карстовых оседаний, кроме того, кривизной земной поверхности и наклоном краевых участков зоны оседания.
6.11.3 Анализ закарстованности участка строительства или реконструкции должен выполняться до проведения инженерно-геологических изысканий на основании имеющихся архивных данных, опыта проектирования и карт районирования. При этом должна быть установлена категория карстовой опасности площадки изысканий, т.е. произведено ее предварительное районирование.
6.11.5 При проведении изысканий на закарстованных территориях должны быть выявлены карстовые формы и проявления, установлена степень опасности воздействия карста на вновь возводимое или реконструируемое сооружение и составлен прогноз развития карста на период строительства, реконструкции и дальнейшей эксплуатации, определение возможности активизации карста и т.д.
6.11.6 Материалы инженерно-геологических изысканий должны содержать сведения о поверхностных проявлениях карстово-суффозионных процессов (провалы, оседания земной поверхности и т.д.) как на момент проведения изысканий, так и на основании имеющихся архивных данных, сведения о зафиксированных в ходе бурения провалах инструмента, выявленных полостях, кавернах, наличия в них заполнителя и его материале.
6.11.7 Окончательное районирование площадки строительства или реконструкции должно выполняться на основании комплексного анализа архивных данных и результатов выполненных инженерно-геологических исследований.
6.11.8 Прогнозируемые параметры карстовых деформаций определяют расчетом с использованием вероятностно-статистических и (или) аналитических методов, с учетом уровня ответственности сооружений, на основе анализа инженерно-геологических и гидрогеологических условий и их изменений за время эксплуатации сооружений.
6.11.9 Основным расчетным параметром при проектировании противокарстовой защиты сооружения является расчетный диаметр карстового провала, определение которого производят с учетом физико-механических свойств грунтов основания, их напластования, режима подземных вод и характера подтопления, нагрузки, передаваемой на основание, от вновь возводимого или реконструируемого сооружения и его конструктивных особенностей. Для выполнения данного расчета необходимо привлекать специализированные организации.
6.11.11 При проектировании сооружений на закарстованных территориях следует предусматривать мероприятия, снижающие неблагоприятное воздействие карстово-суффозионных процессов на сооружения или исключающие возможность образования карстовых деформаций. К таким мероприятиям относятся:
конструктивные и водозащитные;
заполнение (тампонаж) карстовых полостей;
прорезка закарстованных пород фундаментами, в том числе свайными;
закрепление закарстованных пород и (или) вышележащих грунтов;
исключение или ограничение неблагоприятных техногенных воздействий.
6.11.12 Выбор одного или комплекса мероприятий должен производиться с учетом видов возможных карстовых деформаций и их параметров, уровня ответственности и срока эксплуатации сооружения, его конструктивных и технологических особенностей.
Принятые мероприятия не должны приводить к активизации карстовых процессов, в том числе на примыкающих территориях.
6.11.13 Для сооружений III уровня ответственности допускается ограничиваться проведением наблюдений за режимом подземных вод, развитием карстовых процессов, состоянием основания и сооружения.
6.11.14 Конструктивные мероприятия могут осуществляться по жесткой и податливой схемам в зависимости от вида сооружений и степени карстовой опасности и должны обеспечивать ремонтопригодность сооружений при возможных проявлениях карстовых деформаций.
Увеличение жесткости и прочности надфундаментной части сооружений осуществляется за счет применения монолитных железобетонных поясов, горизонтальных диафрагм, тяжей, введением дополнительных связей в каркасных конструкциях, усилением несущих элементов конструкций монолитными железобетонными обоймами и др.
Увеличение податливости сооружений достигается устройством в подземной части швов скольжения, введением шарнирных и податливых связей между элементами конструкций, снижением жесткости несущих конструкций и др.
6.11.15 Основные конструктивные элементы противокарстовой защиты следует предусматривать в подземной части сооружений путем применения коробчатых фундаментов, плоских или ребристых плит, перекрестных ленточных фундаментов. Применение отдельно стоящих фундаментов не допускается.
Фундаменты должны выполняться из монолитного железобетона. При соответствующем обосновании допускается применение сборных ленточных фундаментов с монолитными железобетонными поясами.
6.11.16 Для обеспечения необходимой прочности конструкций сооружений, возводимых (реконструируемых) на закарстованных территориях возможно применение консольных удлинений фундаментов за пределы сооружений. Длину консоли определяют в зависимости от конструктивных решений фундаментов сооружения, а также параметров расчетного карстового провала.
6.11.17 Применение висячих свай в качестве противокарстового мероприятия не допускается. Такие сваи могут применяться при наличии в верхних слоях основания насыпных, органоминеральных или органических грунтов. При этом следует принимать плитный или ленточный ростверк, объединяющий сваи. Узел сопряжения свай с ростверком должен предусматривать возможность их выскальзывания, чтобы исключить дополнительное нагружение основания и конструкций сооружения зависающими сваями, находящимися на участке образовавшегося провала под фундаментом.
6.11.18 При неглубоком залегании карстующихся грунтов допускается возводить сооружения на сваях, прорезающих эти грунты.
При расчете свай и монолитных ростверков необходимо учитывать дополнительные усилия, возникающие при перемещении обрушающихся грунтов надкарстовой толщи.
6.11.19 При карстовых деформациях в виде оседания поверхности допускается применять методику расчета сооружений на подрабатываемых территориях (см. подраздел 6.10) с учетом специфики карстовых деформаций, связанной с механизмом их проявления и продолжительностью.
6.11.20 При расчете фундаментов положение возможных карстовых провалов под сооружением принимают исходя из наиболее неблагоприятного их влияния на работу сооружения. При этом обязательным является расчетное положение провала под колоннами, пересечениями стен, углами сооружений, в середине большей и меньшей сторон.
6.11.21 Расчет оснований сооружений, возводимых на закарстованных территориях, должен производиться в соответствии с требованиями раздела 5.
При наличии в основании сооружений грунтов со специфическими свойствами (просадочных, набухающих и пр.), залегающих над закарстованными грунтами, следует учитывать требования раздела 6.
6.11.22 В проектах оснований и фундаментов вновь возводимых и реконструируемых сооружений на закарстованных территориях необходимо предусматривать проведение геотехнического мониторинга (см. раздел 12).
6.11.23 При необходимости усиления оснований и фундаментов существующих сооружений следует предусматривать:
объединение отдельных фундаментов в пространственно-рамные конструкции;
устройство консольных выступов, поясов жесткости и т.д.
закрепление грунтов основания;
заполнение (тампонаж) образовавшихся провалов.
6.12 Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых в сейсмических районах
6.12.1 В районах сейсмичностью менее 7 баллов основания следует проектировать без учета сейсмических воздействий.
Основания сооружений, возводимых на площадках сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов, должны проектироваться с учетом СП 14.13330.
Примечание - При проектировании в сейсмических районах в дополнение к материалам инженерно-геологических изысканий необходимо использовать данные сейсмического микрорайонирования площадки строительства.
6.12.2 Проектирование оснований с учетом сейсмических воздействий должно выполняться на основе расчета по несущей способности на особое сочетание нагрузок, определяемых в соответствии с требованиями СП 20.13330 и СП 14.13330.
Предварительные размеры фундаментов допускается определять расчетом оснований по деформациям на основное сочетание нагрузок (без учета сейсмических воздействий) согласно требованиям подраздела 5.6.
6.12.3 Расчет оснований по несущей способности выполняют на действие вертикальной составляющей внецентренной нагрузки, передаваемой фундаментом на грунт (рис.6.11), исходя из условия
Рисунок 6.11 - Эпюра предельного давления под подошвой фундамента при сейсмическом воздействии
При наличии горизонтальной составляющей нагрузки, передаваемой фундаментом на грунт, следует выполнять проверку несущей способности основания на сдвиг в соответствии с указаниями 5.7.6, 5.7.12. При этом для определения сил предельного сопротивления сдвигу, а также величин активного и пассивного давления в водонасыщенных глинистых грунтах следует учитывать снижение расчетных значений угла внутреннего трения в зависимости от расчетной сейсмичности.
Расчетные значения угла внутреннего трения в расчетах на особое сочетание нагрузок, включающее сейсмическое воздействие, следует принимать из условия
6.12.5 При действии моментов от нагрузок особого сочетания в двух направлениях расчет сейсмостойкости основания по несущей способности должен выполняться раздельно на действие сил и моментов в каждом направлении независимо друг от друга.
6.12.6 При расчете оснований и фундаментов на особое сочетание нагрузок с учетом сейсмических воздействий допускается частичный отрыв подошвы фундамента от грунта при выполнении следующих условий:
максимальное краевое давление под подошвой фундамента, вычисленное с учетом его неполного контакта с грунтом, не превышает краевой ординаты эпюры предельного сопротивления основания.
Максимальное расчетное давление по подошве фундамента определяют по формуле
6.12.7 Глубину заложения фундаментов в грунтах, относимых по их сейсмическим свойствам согласно СП 14.13330 к I и II категориям, принимают, как правило, такой же, как и для фундаментов в несейсмических районах.
На площадках, сложенных грунтами III категории по сейсмическим свойствам, рекомендуется предусматривать мероприятия по улучшению строительных свойств грунтов основания до начала строительства.
Нельзя использовать в качестве оснований сейсмостойких сооружений водонасыщенные грунты, способные к виброразжижению, без проведения предварительных специальных мероприятий.
Ленточные фундаменты примыкающих частей отсеков здания должны иметь одинаковое заглубление на протяжении не менее 1 м от осадочного шва. Столбчатые фундаменты, разделенные осадочным швом, должны располагаться на одном уровне.
Для зданий высотой более пяти этажей рекомендуется устройство подвального этажа под всем зданием или его отсеками.
6.13 Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых вблизи источников динамических воздействий
6.13.1 Проектирование оснований сооружений должно осуществляться с учетом возможных динамических воздействий:
а) стационарного оборудования с динамическими нагрузками, установленного в существующих и проектируемых сооружениях;
б) автомобильного и железнодорожного транспорта и метрополитена;
в) строительного оборудования;
г) прочих источников (взрывные работы и т.д.).
Проектирование оснований при динамических воздействиях производят на основе инструментальных измерений или расчетного прогноза колебаний грунта.
6.13.2 Расчет оснований по несущей способности выполняют в тех же случаях, которые предусмотрены в 5.1.3, с учетом объемных сил инерции и динамических нагрузок от сооружения, для которых принимают наиболее невыгодное направление.
6.13.4 Для мелких и пылеватых водонасыщенных песков и глинистых грунтов текучей консистенции в пределах зон, указанных в 6.13.3, необходимо производить расчет длительных осадок от совместного действия статических и динамических нагрузок (виброползучесть). Этот расчет допускается производить в соответствии с подразделом 5.6, принимая при этом уменьшенные значения модулей деформации грунтов, которые должны определяться, как правило, по результатам испытаний.
6.13.5 При расчете колебаний сооружений с учетом взаимодействия с основанием для оценки прочности несущих конструкций сооружений и выполнения санитарных норм допускается принимать, что основание обладает линейно-упругими свойствами.
6.13.6 Для выполнения требований расчета оснований по несущей способности и по деформациям рекомендуется снижать параметры динамических воздействий в их источнике (замена технологического процесса, перемещение источника, регулирование в источнике, активная виброизоляция и др.) или на путях распространения колебаний от источника (устройство экранов в виде стенок или траншей, изменение массы фундамента-приемника колебаний или жесткости его основания и др.). В дополнение к указанным мероприятиям или в качестве самостоятельной меры возможно увеличение заглубления фундамента, размеров его подошвы и т.д.
6.13.7 Для существующих сооружений при появлении вблизи них источников динамических воздействий, указанных в 6.13.1, необходимо проводить расчеты, указанные в 6.13.3-6.13.5.
7 Особенности проектирования оснований опор воздушных линий электропередачи
7.1 Требования настоящего раздела должны соблюдаться при проектировании оснований опор воздушных линий электропередачи и опор открытых распределительных подстанций напряжением от 1 кВ и выше.
По характеру нагружения опоры подразделяют на промежуточные, анкерные, угловые и специальные, применяемые на больших переходах.
7.2 Расчетные характеристики грунтов должны устанавливаться в соответствии с требованиями подраздела 5.3.
7.3 Расчет оснований по деформациям и несущей способности должен производиться для всех режимов работы опор. Динамическое воздействие порывов ветра на конструкцию опоры учитывают лишь при расчете оснований по несущей способности.
Предельные значения осадок и крена отдельных фундаментов при их загружении сжимающими нагрузками следует принимать по приложению Д.
7.4 Расчет оснований, сложенных пучинистыми грунтами, по несущей способности должен выполняться с учетом одновременного действия сил морозного пучения, постоянных и длительных временных нагрузок. Расчет оснований опор на одновременное действие сил морозного пучения и кратковременных нагрузок (ветровых и от обрыва проводов) не требуется.
7.5 Расчет оснований выдергиваемых фундаментов и анкерных плит по деформациям может не выполняться, если выдергивающая сила центральна по отношению к подошве фундамента (анкерной плите) и соблюдается условие
7.8 Расчет оснований по деформациям при совместном воздействии на фундамент вертикальных (сжимающих или выдергивающих) и горизонтальных усилий сводится к соблюдению в каждом направлении действия горизонтальной силы условия
7.9 Основание и фундамент стоечной опоры должны удовлетворять требованиям расчета по деформациям
7.10 Расчет оснований по несущей способности при действии на фундамент (анкерную плиту) выдергивающей нагрузки производят исходя из условия
Таблица 7.1
|
|
|
Грунты обратной засыпки | Коэффициент при плотности грунта засыпки, т/м | |
| 1,55 | 1,7 |
Пески, кроме пылеватых влажных и насыщенных водой | 0,5 | 0,8 |
Глинистые грунты при показателе текучести 0,5 | 0,4 | 0,6 |
Примечание - Значение коэффициента для пылеватых песков влажных и насыщенных водой, глин и суглинков при показателе текучести 0,5 0,75 и супесей при 0,5 1 должно быть понижено на 15%. |
7.12 Несущая способность (устойчивость) основания стоечной опоры считается обеспеченной при соблюдении условия
Таблица 7.2
|
|
|
Грунты | Значение коэффициента условий работы закрепления в грунтах со структурой | |
| ненарушенной | нарушенной |
Пески: |
|
|
крупные | 1,05 | 1 |
средней крупности | 1,1 | 1 |
мелкие | 1,1 | 1 |
пылеватые | 1,15 | 1,05 |
Супеси: |
|
|
0,25 | 1,3 | 1,2 |
0,25 | 1,4 | 1,3 |
Суглинки: |
|
|
025 | 1,25 | 1,15 |
0,25 0,5 | 1,4 | 1,25 |
0,5 | 1,4 | 1,25 |
Глины: |
|
|
0,25 | 1,5 | 1,3 |
0,25 0,5 | 1,5 | 1,3 |
0,5 | 1,5 | 1,4 |
7.13 Расчет оснований стоечных опор с оттяжками и стоек порталов с внутренними связями на вдавливание выполняют по несущей способности по формуле
Таблица 7.3
|
|
|
|
Грунты | Расчетное сопротивление грунта , кПа | ||
Пески: |
| ||
гравелистые | 6500 | ||
крупные | 5200 | ||
средней крупности | 3900 | ||
мелкие | 2050 | ||
пылеватые | 1300 | ||
Супеси: |
| ||
0 | 2050 | ||
0 1 | 800 | ||
Суглинки и глины |
| ||
при , равном |
| ||
|
|
|
|
8 Особенности проектирования оснований малоэтажных зданий
8.1 Положения раздела распространяются на малоэтажные жилые и общественные здания, производственные сельскохозяйственные здания, гаражи и другие малоэтажные здания и сооружения.
Эти здания могут возводиться на малозаглубленных, устраиваемых в слое сезоннопромерзающего грунта, и незаглубленных фундаментах.
8.2 Рекомендуется применять следующие типы фундаментов:
а) фундаменты на естественном основании (ленточные, столбчатые, плитные, щелевые и др.);
б) фундаменты на локально уплотненных основаниях (в вытрамбованных или выштампованных котлованах, забивные блоки и др.);
в) короткие сваи.
8.3 В зданиях с несущими стенами рекомендуется применять преимущественно фундаменты на естественном основании (ленточные, столбчатые, щелевые и др.). В сложных инженерно-геологических условиях (специфические грунты, высокий уровень подземных вод и др.) могут быть использованы типы фундаментов, указанные в 8.2, б, в.
8.4 В зданиях стоечно-балочной схемы и при безростверковом опирании стен следует применять столбчатые фундаменты (на естественном или локально уплотненном основании) или короткие сваи.
8.5. Для зданий без подвалов рекомендуются малозаглубленные фундаменты. Тип, конструкция малозаглубленного фундамента и способ подготовки его основания зависят от свойств грунтов основания и степени их пучинистости.
8.6. При проектировании малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах, в том числе локально уплотненных, обязательным является расчет их оснований по деформациям пучения (см. подраздел 6.8).
8.7 При строительстве на практически непучинистых грунтах несущие элементы малозаглубленных и незаглубленных фундаментов укладывают на выравнивающую подсыпку из песка, на пучинистых грунтах - на подушку из непучинистого материала (песок гравелистый, крупный или средней крупности, мелкий щебень, котельный шлак и др.). В необходимых случаях для увеличения расчетного сопротивления грунта основания целесообразно предусматривать устройство песчано-щебеночной (песчано-гравийной) подушки (смесь песка крупного или средней крупности - 40%, щебня или гравия - 60%).
8.8 В зависимости от степени пучинистости грунта основания (ГОСТ 25100) ленточные малозаглубленные фундаменты следует устраивать:
а) на практически непучинистых и слабопучинистых грунтах - из сборных бетонных блоков, укладываемых без соединения между собой;
б) на средне- и сильнопучинистых грунтах - из сборных железобетонных блоков, содержащих выпуски арматуры (выпуски соседних блоков соединяют, стыки замоноличивают бетоном);
в) на чрезмерно пучинистых грунтах - из монолитного железобетона.
8.9 Сборно-монолитные, монолитные фундаменты и ростверки щелевых фундаментов и коротких свай всех стен должны быть жестко связаны между собой и объединены в систему перекрестных лент.
8.10 При строительстве на сильно- и чрезмерно пучинистых грунтах следует производить усиление стен армированными или железобетонными поясами, устраиваемыми в уровне перекрытий и над проемами верхнего этажа.
8.11 Малозаглубленные столбчатые фундаменты на средне-, сильно- и чрезмерно пучинистых грунтах должны быть связаны фундаментными балками, объединенными в единую систему.
8.12 При устройстве столбчатых фундаментов на пучинистых грунтах необходимо предусматривать зазор между нижней гранью фундаментных балок и планировочной поверхностью грунта, величина которого должна быть не менее расчетной деформации пучения (подъема) ненагруженного основания.
8.13 При наличии чрезмерно пучинистых грунтов и значительной чувствительности зданий к неравномерным деформациям рекомендуется строить их на малозаглубленных и незаглубленных монолитных железобетонных плитных фундаментах, под которыми устраивают подушки из непучинистых материалов.
8.14 При вытрамбовывании (выштамповывании) котлованов и забивке блоков рекомендуется использовать фундаменты в форме усеченной пирамиды с углом наклона боковых граней к вертикали 5-10°. Фундаменты указанной конструкции допускается закладывать в сезоннопромерзающем слое грунта.
8.15 Для зданий с несущими стенами рекомендуется применять однорядное расположение забивных блоков и пирамидальных свай с напрягаемой арматурой, а также короткие сваи различных типов и способов изготовления.
9 Особенности проектирования оснований подземных частей сооружений и геотехнический прогноз
9.1 Требования раздела распространяются на вновь возводимые и реконструируемые сооружения с подземной частью, устраиваемую открытым или полузакрытым способом в котловане.
9.2 Проектирование оснований подземных частей сооружений включает помимо требований 5.1.1 обоснованный расчетом выбор:
глубины заложения подземных конструкций;
способа устройства подземных конструкций (в открытом котловане, полузакрытый "сверху вниз", опускной колодец, в насыпи и др.);
заложения откосов неподкрепленных котлованов;
типа, конструкции, материала ограждений котлованов и их креплений;
мероприятий, применяемых для снижения влияния строительства на деформации оснований, фундаментов и надземных конструкций сооружений и инженерных коммуникаций окружающей застройки;
мероприятий, применяемых для минимизации изменений гидрогеологических условий или предотвращения вызванных этим возможных негативных последствий, в том числе для окружающей застройки и экологической среды.
9.3 Программа инженерно-геологических изысканий для проектирования оснований подземных частей сооружений I уровня ответственности должна пройти геотехническую экспертизу в соответствии с указаниями 4.16.
9.4 При проектировании подземных частей сооружений I и II уровней ответственности в котлованах глубиной более 5 м, подкрепленных ограждающими конструкциями, геологические разведочные скважины должны быть размещены по трассе ограждающих конструкций не реже чем через 20 м. При отсутствии фактической возможности расположения скважин указанным образом, их следует устраивать по сетке не более 20x20 м. Число скважин должно зависеть от категории сложности инженерно-геологических условий и составлять не менее пяти.
9.5 Инженерно-геологические изыскания следует выполнять также вне границ площадок строительства в случаях:
необходимости анализа возможности проявления на примыкающей к зоне строительства территории опасных инженерно-геологических процессов;
определения возможности и целесообразности устройства грунтовых анкеров вне границ площадки строительства, а также последующего выполнения расчетов анкерных конструкций и оценки влияния их устройства на окружающую застройку;
решения вопроса о необходимости закрепления грунтов оснований и усиления фундаментов сооружений окружающей застройки, попадающих в зону влияния нового строительства;
необходимости получения данных для расчета изменения гидрогеологических условий на территории, примыкающей к строительной площадке.
9.6 В процессе инженерных изысканий должны быть выявлены и изучены:
тектонические и закарстованные структуры, разрывные и складчатые нарушения;
фильтрационные свойства грунтов, необходимые для расчета ожидаемых водопритоков в котлованы и подземные выработки, величина напора в горизонтах подземных вод, наличие и толщина водоупоров и их устойчивость против прорыва напорных вод;
наличие и распространение грунтов, обладающих плывунными, тиксотропными и суффозионными свойствами и виброползучестью;
наличие и местоположение подземных сооружений, подвалов, тоннелей, инженерных коммуникаций, колодцев, подземных выработок, буровых скважин и пр.;
динамические и вибрационные воздействия от существующих стационарных и временных источников и от транспорта.
9.7. При проектировании оснований подземных частей сооружений I уровня ответственности и II уровня ответственности при глубине котлована более 5 м дополнительно к предусмотренным в 5.1.8 следует полевыми и лабораторными методами определять следующие физико-механические характеристики дисперсных и скальных грунтов:
коэффициент фильтрации грунтов;
При соответствующем обосновании по специальному заданию (например, специализированной организации, ведущей научно-техническое сопровождение проектирования и строительства согласно 4.14) изысканиями могут определяться и другие физико-механические и классификационные характеристики грунтов и массивов, в том числе:
параметры ползучести глинистых грунтов;
9.8 При проектировании оснований подземных частей сооружений I уровня ответственности в случае необходимости следует выполнять измерения напряжений в массивах скальных и нескальных грунтов; опытные полевые работы по водопонижению, закреплению и замораживанию грунтов, устройству ПФЗ и "стен в грунте", а также геофизические и прочие исследования.
9.9 Расчеты и проектирование оснований подземных частей сооружений, размещаемых вблизи окружающей застройки, следует выполнять как для обеспечения прочности, надежности и долговечности самого проектируемого сооружения на всех стадиях строительства и эксплуатации, так и для обеспечения прочности, надежности и долговечности существующих сооружений и инженерных коммуникаций, а также сохранения окружающей среды.
9.10 При проектировании оснований подземных частей сооружений следует учитывать их уровень ответственности, а также уровень ответственности сооружений, на которые может оказывать влияние подземное строительство (ГОСТ 27751).
В случае, если в зону влияния проектируемой подземной части сооружения (см. 9.34) попадает сооружение окружающей застройки более высокого уровня ответственности, уровень ответственности проектируемого сооружения должен быть повышен до уровня ответственности сооружения, которое подвергается влиянию проектируемого.
9.11 Нагрузки и воздействия на основания и конструкции подземных частей сооружений должны устанавливаться расчетом, исходя из анализа совместной работы конструкций сооружения и основания, с учетом возможного их изменения на различных стадиях возведения и эксплуатации сооружения.
При определении нагрузок и воздействий на основание и конструкции подземных частей сооружений к постоянным нагрузкам относят:
вес строительных конструкций подземной и надземной частей сооружения;
давление грунтового массива, вмещающего сооружение, и подземных вод при установившейся фильтрации; усилия натяжения постоянных анкеров;
распорные усилия в постоянных конструкциях и пр.
К временным длительным нагрузкам и воздействиям относят:
вес стационарного оборудования; давление подземных вод при неустановившемся режиме фильтрации;
динамические воздействия от эксплуатируемых линий метрополитена, транспортных сооружений или промышленных объектов;
нагрузки от складируемых на поверхности грунта материалов;
температурные технологические воздействия;
усилия натяжения временных анкеров;
распорные усилия во временных конструкциях;
нагрузки, обусловленные изменением влажности, усадкой и ползучестью материалов и пр.
К кратковременным нагрузкам и воздействиям относят:
дополнительное давление грунта, вызванное подвижными нагрузками, расположенными на земной поверхности;
температурно-климатические воздействия и пр.
К особым нагрузкам и воздействиям относят:
сейсмические воздействия; воздействия, обусловленные деформациями основания при просадках, набухании и морозном пучении грунтов;
аварийные воздействия (например, при полном водонасыщении грунтов основания за пределами ограждающей конструкции котлована или подземной части сооружения при расположении в зоне влияния строительства водонесущих коммуникаций) и пр.
9.12 Расчеты оснований подземных частей сооружений по первой и второй группам предельных состояний должны выполняться в соответствии с указаниями раздела 5 и включать определения:
несущей способности основания, устойчивости сооружения и его отдельных элементов;
местной прочности скального основания;
устойчивости склонов, примыкающих к сооружению, откосов и ограждающих конструкций котлованов;
нагрузок, передающихся на ограждающие конструкции котлованов и наружные стены подземных частей сооружений;
несущей способности по грунту анкерных конструкций (грунтовых анкеров, анкерных свай и др.);
фильтрационной прочности основания, давления подземных вод на конструкции подземных частей сооружения, устойчивости против всплытия;
фильтрационного расхода при водопонижении;
изменения гидрогеологических условий, вызванных строительством и эксплуатацией сооружения;
деформаций системы "подземная часть сооружения - основание";
деформаций оснований окружающей застройки.
При проектировании оснований ограждений, устраиваемых способом "стена в грунте", следует выполнять расчет устойчивости стенок траншеи, заполненной тиксотропным раствором.
При проектировании оснований подпорных стен, устраиваемых из отдельно стоящих элементов, следует выполнять расчет прочности основания на продавливание грунта между элементами.
При выполнении расчетов должны учитываться возможные изменения уровней горизонтов подземных вод и пьезометрических напоров, а также физико-механических свойств грунтов с учетом технологических воздействий, промерзания и оттаивания, явлений просадок, пучения, набухания и т.п.
При выполнении расчетов оснований подземных частей сооружений следует учитывать конструктивную нелинейность, связанную с изменением расчетной схемы в процессе строительства, технологические особенности возведения и последовательность строительных операций.
9.13 При выполнении расчетов оснований подземных частей сооружений допускается использование аналитических, численных и других методов.
При выборе метода расчета необходимо пользоваться указаниями 5.1.6.
При использовании численных методов расчетная модель, идеализирующая напряженно-деформированное состояние основания и сооружения, должна отражать основные свойства прототипа, конструктивные особенности сооружения, характер работы основания и схему их взаимодействия.
9.15 При выполнении расчетов оснований подземных частей сооружений следует определять нормальные и касательные напряжения на контакте "конструкция - грунтовый массив". Величины контактных напряжений требуется определять, рассматривая совместную работу сооружения с основанием.
При определении величин напряжений на контакте следует учитывать историю формирования и существующее напряженно-деформированное состояние грунтового массива, конструктивные особенности сооружения, прочностные и деформационные характеристики грунтов основания и элементов сооружения, технологию и последовательность возведения сооружения.
Следует учитывать, что деформации основания и конструкций на их контакте могут быть не совместны. В расчетах необходимо учитывать возможность отлипания или сдвига на контакте "конструкция - грунт".
9.16 Для проверки возможности сдвига на контакте конструкций с грунтом должны быть определены силы предельного сопротивления сдвигу, которые зависят от характеристик трения и сцепления на контакте.
Силы трения и сцепления на контакте "конструкция - грунтовый массив" должны определяться в зависимости от значений прочностных характеристик грунта, гидрогеологических условий площадки, материала конструкции, технологии ее устройства.
Для нескальных грунтов допускается принимать следующие расчетные значения прочностных характеристик на контакте "конструкция - грунтовый массив":
Таблица 9.1
|
|
|
Материал конструкции | Технология устройства и особые условия | |
Бетон, железобетон | Монолитные гравитационные и гибкие подпорные стены, бетонируемые насухо. Монолитные фундаменты | 0,67 |
| Монолитные гибкие подпорные стены, бетонируемые под глинистым раствором в грунтах естественной влажности. Сборные гравитационные стены и фундаменты | 0,50 |
| Монолитные гибкие стены, бетонируемые под глинистым раствором в водонасыщенных грунтах. Сборные гибкие стены, устраиваемые под глинистым раствором в любых грунтах | 0,33 |
Металл, дерево | В мелких и пылеватых водонасыщенных песках | 0 |
| В прочих грунтах | 0,33 |
Любой | При наличии вибрационных нагрузок на основание | 0 |
9.17 Давление грунта на подпорные стены, ограждения котлованов и наружные стены подземных частей сооружения следует определять в зависимости от величин перемещений и деформаций, реализуемых в результате совместной работы конструкций с грунтовым массивом.
9.18 При определении давления грунта на подпорные стены, ограждения котлованов и стены подземных частей сооружений следует учитывать:
внешние нагрузки и воздействия на грунтовый массив (нагрузки от складируемых материалов, от строительных механизмов, транспортные нагрузки на проезжей части, нагрузки, передаваемые фундаментами сооружений окружающей застройки) и пр.;
наличие существующих подземных и заглубленных сооружений;
наклон граней стены к вертикали;
наклон поверхности грунта, неровности рельефа и отклонение границ инженерно-геологических элементов от горизонтали;
возможность устройства берм и откосов в котловане в процессе производства работ;
прочностные характеристики на контакте "конструкция - грунтовый массив";
вертикальные и горизонтальные перемещения конструкции и их направление относительно основания;
деформационные характеристики подпорной конструкции, анкерных и распорных элементов;
последовательность производства работ;
возможность перебора грунта в процессе экскавации;
фильтрационные силы в массиве грунта;
дополнительные давления на подпорные конструкции, вызванные морозным пучением и набуханием грунтов, а также проведением работ по нагнетанию в грунт растворов, тампонажу и пр.;
температурные воздействия;
динамические и вибрационные воздействия и их влияние на статическое давление грунта.
Коэффициент бокового давления грунта в покое должен определяться в процессе инженерно-геологических изысканий полевыми методами.
Примечания
При этом направление равнодействующей силы бокового давления принимается параллельным поверхности грунта.
В случае негоризонтальной поверхности грунта и наклона граней конструкции к вертикали (рисунок 9.2, а) коэффициент активного давления грунта рекомендуется определять по формуле
Рисунок 9.2 - Схема к определению величин активного (а), пассивного (б) давления грунта при негоризонтальной поверхности грунта и наклоне граней конструкции к вертикали
При горизонтальной поверхности грунта, вертикальной абсолютно гладкой грани конструкции коэффициент активного давления грунта допускается определять по формуле
Величину эффективного пассивного давления грунта на конструкцию, допускается определять по формулам:
В случае негоризонтальной поверхности грунта и наклона граней конструкции к вертикали (см. рисунок 9.2, б) коэффициент пассивного давления грунта допускается определять по формуле
При горизонтальной поверхности грунта, вертикальной абсолютно гладкой грани конструкции коэффициент пассивного давления грунта допускается определять по формуле
9.24 При необходимости учета других факторов помимо указанных в 9.20-9.23 для определения величин активного и пассивного давления, а также при расчете промежуточных значений бокового давления грунта следует использовать численные методы.
9.25 При вычислении эффективных величин бокового давления проницаемых грунтов на ограждения котлованов следует учитывать фильтрационные силы в том случае, если ограждение является несовершенной противофильтрационной завесой (ПФЗ) и в котловане выполняется строительное водопонижение (см. рисунок 9.3).
Рисунок 9.3 - Фильтрация в котлован при несовершенной ПФЗ
Эффективные величины бокового давления водонасыщенных проницаемых грунтов в этом случае определяются по формуле
Знак "+" в формуле (9.13) соответствует области нисходящей фильтрации, знак "-" - области восходящей фильтрации.
9.26 При выполнении расчетов оснований, сложенных водонасыщенными грунтами в нестабилизированном состоянии, допускается определять величины бокового давления на ограждения котлованов и конструкции подземных частей сооружений, выраженные в полных напряжениях.
Нормальную составляющую величины пассивного давления грунта допускается определять по формуле
9.27 При проектировании подземных частей сооружений I и II уровней ответственности, перекрывающих полностью или частично естественные фильтрационные потоки в грунтовом или скальном массиве, а также изменяющих условия и пути фильтрации подземных вод, следует выполнять прогноз изменений гидрогеологического режима площадки строительства.
Следует учитывать возможность возникновения барражного эффекта, который проявляется в подъеме уровня подземных вод на пути фильтрационного потока перед преградой. При проектировании сооружений должна быть выполнена количественная оценка барражного эффекта и при необходимости разработаны защитные мероприятия для проектируемого сооружения и окружающей застройки.
Прогноз изменений гидрогеологического режима следует выполнять путем математического моделирования фильтрационных процессов численными или аналитическими методами. В качестве исходной информации для разработки геофильтрационной модели следует использовать данные инженерно-геологических изысканий о положении уровня подземных вод на территории, прилегающей к площадке строительства, гидравлических напорах в горизонтах, фильтрационной проницаемости грунтов. Для выполнения указанных исследований необходимо привлекать специализированные организации.
9.28 При проектировании фундаментов и подземных частей сооружений, расположенных ниже пьезометрического уровня подземных вод, необходимо рассчитывать их давление и предусматривать мероприятия, предупреждающие их протечки в котлован, вспучивание дна котлована, всплытие сооружения и т.п.
При заложении фундаментов, а также подземных частей сооружений ниже пьезометрического уровня подземных вод следует учитывать возможные случаи:
заглубление в водоупорный грунт, подстилаемый водоносным слоем с напорными водами, когда возможен прорыв подземных вод в котлован, выпор грунтов основания, подъем полов и т.п.; в этом случае следует предусматривать мероприятия, снижающие напор (например, откачку воды из скважин), или увеличение пригрузки на залегающий в основании грунт;
заглубление в грунт водоносного слоя, когда возможно гидравлическое разрушение, сопровождаемое суффозионным выносом частиц грунта, размывы, коррозия и другие повреждения фундаментов; в этом случае кроме снижения градиента напора может предусматриваться также закрепление грунтов.
9.29 Для исключения возможности прорыва напорными водами вышележащего водоупорного глинистого слоя грунта, подстилаемого слоем грунта с напорными водами, должно выполняться условие
Если условие формулы (9.16) не удовлетворяется, необходимо предусмотреть в проекте искусственное понижение напора водоносного слоя (принудительная откачка или устройство самоизливающихся скважин). Искусственное снижение напора подземных вод должно быть предусмотрено на срок, в течение которого сооружение приобретет достаточный вес и прочность, обеспечивающие восприятие сил, создаваемых напором подземных вод, но не ранее окончания работ по устройству нулевого цикла и выполнению обратной засыпки грунта в пазухи котлована.
9.30 Для исключения возможности гидравлического разрушения водонасыщенного грунта, сопровождаемого суффозией, при восходящей фильтрации в котловане (см. рисунок 9.3) должно выполняться условие
9.31 При размещении подземной части сооружения ниже уровня подземных вод в водонасыщенных грунтах должна быть обеспечена устойчивость сооружения против всплытия.
Устойчивость против всплытия обеспечена, если выполняется следующее условие
Если условие формулы (9.18) не удовлетворяется, то, чтобы не допустить разрушение от всплытия сооружения, необходимо применять следующие мероприятия:
увеличение собственного веса сооружения или его пригрузка;
уменьшение поровых давлений под сооружением с помощью устройства дренажа;
закрепление сооружения в нижележащих слоях грунта с помощью анкеров или свай.
9.32 Инъекционные преднапряженные грунтовые анкеры могут применяться для крепления ограждений котлованов или защиты сооружений от всплытия и устраиваться в любых грунтах, за исключением слабых глинистых, просадочных, набухающих, органоминеральных и органических.
Проектирование анкеров должно основываться на результатах статических расчетов системы "конструкция - грунтовый массив", в которых должна быть определена расчетная осевая нагрузка на анкер с учетом требуемого числа ярусов анкеров, их расположения, углов наклона анкеров к горизонту и углов отклонения анкеров в плане от нормали к конструкции.
При проектировании анкеров определяют: число анкеров в ярусе и их шаг;
свободную длину анкерных тяг, обеспечивающую размещение заделки анкеров за пределами границы призмы обрушения;
предварительную длину заделки анкеров, требуемую для восприятия проектных усилий;
места для устройства опытных анкеров; число пробных испытаний анкеров и порядок их выполнения.
Несущая способность преднапряженных анкеров по грунту и по материалу должна предварительно определяться расчетом и проверяться пробными испытаниями. Пробные испытания проводят в наиболее характерных в геологическом отношении местах на максимально возможную нагрузку по материалу анкерных тяг, но не менее чем в 1,75 раза превышающую расчетную проектную нагрузку. Число пробных испытаний должно быть не менее трех.
9.33 При проектировании оснований, фундаментов и подземных частей вновь возводимых или реконструируемых сооружений, располагаемых на застроенной территории, необходимо выполнять геотехнический прогноз (оценку) влияния строительства на изменение напряженно-деформированного состояния окружающего грунтового массива, в том числе оснований сооружений окружающей застройки.
Примечание - Геотехнический прогноз влияния необходимо выполнять при проектировании подземных инженерных коммуникаций, которые размещаются на застроенных территориях. Указания 9.33-9.39 распространяются на проектирование подземных инженерных коммуникаций так же как на строящиеся или реконструируемые сооружения.
Геотехнический прогноз следует выполнять с учетом горизонтальных перемещений ограждающей конструкции котлована и разгрузки основания от выемки грунта в котловане, вертикальной нагрузки от вновь возводимого сооружения или дополнительных нагрузок от реконструируемого сооружения, изменения уровня подземных вод, вибрационных и динамических воздействий строительных работ и других факторов с учетом последовательности устройства подземной части сооружения, используя аналитические и численные методы расчета. Для расчета дополнительных деформаций оснований и фундаментов сооружений окружающей застройки, вызванных вертикальными нагрузками от вновь возводимого сооружения, допускается использовать расчетную схему в виде линейно-деформируемого полупространства (см. 5.6.37).
9.34 В результате геотехнического прогноза должны быть определены:
значения дополнительных деформаций оснований и фундаментов сооружений окружающей застройки.
Примечания
1 Радиус зоны влияния нового строительства или реконструкции допускается ограничивать расстоянием, при котором расчетное значение дополнительной осадки грунтового массива или основания существующего сооружения окружающей застройки не превышает 1 мм, за исключением расположения на границе зоны влияния сооружений окружающей застройки, категория технического состояния которых предаварийная или аварийная - IV (приложение Е)
2 При ограничении радиуса влияния нового строительства и реконструкции на территориях, осложненных распространением специфических грунтов необходимо учитывать местный опыт проектирования, условия строительства и особенности эксплуатации сооружений, а также указания раздела 6.
3 Радиус зоны влияния по результатам геотехнического прогноза может изменяться вдоль трассы ограждающей конструкции его котлована в зависимости от различных факторов, в том числе глубины котлована, инженерно-геологических условий и пр.
9.35 Геотехнический прогноз необходимо выполнять для сооружений окружающей застройки, расположенных в пределах предварительно назначаемой зоны влияния строящегося или реконструируемого сооружения, которая определяется согласно указаниям 9.36.
Перед выполнением геотехнического прогноза необходимо провести техническое обследование состояния конструкций сооружений окружающей застройки, расположенных в предварительно назначаемой зоне влияния нового строительства или реконструкции (см. 9.36). По результатам технического обследования следует определить категорию технического состояния сооружений окружающей застройки согласно приложению Е.
Примечание - Если по результатам геотехнического прогноза (см. 9.34) в зоне влияния нового строительства или реконструкции располагаются существующие сооружения окружающей застройки, не учтенные при предварительном назначении зоны влияния согласно указаниям 9.35. 9.36. то для этих сооружений необходимо также установить категорию технического состояния (приложение Е) и включить в перечень сооружений, для которых выполняется геотехнический прогноз.
Примечание - Величина предварительно назначаемой зоны влияния может корректироваться на основании местного опыта проектирования с учетом специфических грунтовых условий и других факторов.
9.37 Расчет оснований по деформациям для сооружений окружающей застройки, расположенных в зоне влияния нового строительства или реконструкции, производят из условия
Примечания
2 При расчете оснований сооружений окружающей застройки по деформациям, условие формулы 9.19 должно выполняться в том числе для параметров, указанных в 5.6.4.
9.38 При проектировании вновь возводимых или реконструируемых сооружений на застроенной территории необходимо предусмотреть мероприятия, обеспечивающие эксплуатационную надежность сооружений окружающей застройки на период строительства и дальнейшей эксплуатации. Если по результатам геотехнического прогноза условие формулы (9.19) не выполняется, рекомендуется предусматривать следующие мероприятия:
изменение конструкции ограждения строительного котлована, методов ее крепления, глубины подземной части, ее планового расположения и др.;
снижающие деформации основания сооружений окружающей застройки (устройство разделительных стен, компенсационных экранов, закрепление грунтов основания и др.);
снижающие дополнительные осадки и (или) их неравномерность или повышающие пространственную жесткость сооружений окружающей застройки (усиление фундаментов, устройство монолитных и стальных поясов в подземной и надземной частях сооружений и др.);
комбинацию вышеперечисленных мероприятий.
Примечание - Для обеспечения эксплуатационной надежности сооружений окружающей застройки приоритетным является изменение проектных характеристик вновь возводимого или реконструируемого сооружения.
Состав назначаемых защитных мероприятий должен определяется с учетом:
характерных особенностей сооружений окружающей застройки (уровень ответственности, значения прогнозируемых деформаций основания, расстояние до проектируемой подземной части, конструктивная схема, категория технического состояния и физико-механические свойства грунтов основания сооружений окружающей застройки и пр.)
особенностей проектируемого или реконструируемого сооружения (глубина котлована, тип ограждающей конструкции котлована и метод ее крепления, инженерно-геологические и гидрогеологические условия, включая прогноз их изменений, давление на основание и пр.).
Примечания
1 При распространении специфических грунтов или возможности развития опасных геологических процессов в основании площадки строительства и (или) сооружений окружающей застройки, необходимо дополнительно учитывать соответствующие указания раздела 6.
2 Защитные мероприятия для сооружений окружающей застройки также допускается разрабатывать при отсутствии возможности учета расчетными методами динамических, вибрационных и других дополнительных воздействий, в том числе технологических особенностей строительства.
После разработки проекта защитных мероприятий по обеспечению эксплуатационной пригодности сооружений окружающей застройки, расположенных в зоне влияния нового строительства или реконструкции, геотехнический прогноз необходимо повторить с учетом этих мероприятий для подтверждения выполнения условия формулы (9.19).
9.39 При проектировании подземных частей сооружений (нового строительства и реконструкции) I и II уровней ответственности необходимо предусматривать проведение геотехнического мониторинга в соответствии с указаниями раздела 12, в том числе для сооружений окружающей застройки.
10 Особенности проектирования оснований высотных зданий
10.1 Требования настоящего раздела распространяются на проектирование оснований зданий высотой более 75 м, в том числе на высотные части зданий в составе разноэтажных комплексов.
10.2 При проектировании оснований, фундаментов и конструкций подземной части высотного здания следует учитывать требования раздела 9.
10.4 Программа инженерно-геологических изысканий для проектирования оснований высотных зданий должна пройти геотехническую экспертизу и получить согласование организации, имеющей соответствующую аккредитацию.
10.5 В процессе инженерно-геологических изысканий следует выявлять геологические разломы, складчатые структуры, области разрушения или повышенной трещиноватости скальных грунтов, а также иные признаки древней и современной тектонической деятельности. Для этого рекомендуется применять геофизические методы исследований. Результаты инженерно-геологических изысканий должны содержать выводы о современной тектонической активности площадки.
10.6 Не допускается размещение высотных зданий на площадках с выявленной современной тектонической активностью, с проявлениями опасных геологических процессов (оползни, сели, лавины, карст и др.), а также на подрабатываемых территориях.
Размещение высотных зданий на площадках с потенциальной возможностью проявления опасных геологических процессов допускается в случае проектирования мероприятий, исключающих активизацию таких процессов или обеспечивающих требуемую степень безопасности здания.
10.7 При выполнении инженерно-геологических изысканий дополнительно к требованиям 9.7 следует для грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента:
определять деформационные характеристики на основе комплекса лабораторных исследований, включающих одновременно компрессионные и стабилометрические испытания, а также полевых исследований, включающих испытания штампом или прессиометром;
исследовать реологические характеристики, параметры механической и фильтрационной анизотропии.
10.9 При проектировании оснований, фундаментов и конструкций подземной части высотных зданий следует предусматривать работы по научно-техническому сопровождению в соответствии с 4.14, 4.15.
10.10 Расчет оснований высотных зданий во всех случаях следует выполнять по первой и второй группам предельных состояний с учетом коэффициента надежности по ответственности здания в соответствии с ГОСТ 27751.
10.11 Определение величин нагрузок на основание и расчеты оснований, фундаментов и конструкций подземной части высотных зданий следует выполнять, в обязательном порядке рассматривая совместную работу системы "основание - фундамент - здание" в соответствии с 5.1.6.
10.12 При расчете оснований высотных зданий по деформациям следует учитывать зависимость деформационных и прочностных характеристик грунтов от длительности приложения нагрузок.
Расчет осадок основания следует выполнять на основные сочетания постоянных и длительных нагрузок.
10.13 Предельные значения характеристик совместной деформации основания, фундаментов и конструкций здания (см. 5.6.5) должны устанавливаться исходя из технологических, конструктивных, физиологических и эстетико-психологических требований в соответствии со СП 20.13330.
10.14 Проверку соблюдения условия формулы (5.6) следует проводить в составе совместных расчетов системы "основание - фундамент - здание".
10.15 При проектировании оснований и фундаментов высотных частей зданий в составе разноэтажных комплексов следует выполнять расчет взаимного влияния строительства отдельных частей комплекса с учетом последовательности их возведения.
10.16 При проектировании оснований и фундаментов высотных частей зданий в составе разноэтажных комплексов рекомендуется предусматривать их опережающее строительство по отношению к примыкающим малоэтажным частям с целью уменьшения неравномерных осадок последних.
Расчет основания высотной части здания по первой и второй группам предельных состояний при использовании фундаментов на естественном основании дополнительно необходимо выполнять для строительного случая, соответствующего нахождению фундамента на поверхности нескального грунта в котловане при условии отсутствия пригрузки от веса примыкающих малоэтажных частей комплекса.
10.17 При проектировании зданий высотой более 100 м в районах с сейсмичностью 5 баллов и более необходимо выполнять расчет на сейсмическое воздействие в соответствии с подразделом 6.12.
11 Водопонижение
11.1 Для защиты подземных сооружений, котлованов и траншей от подземных вод в периоды строительства и (или) эксплуатации применяют искусственное понижение уровня подземных вод путем устройства водоотлива, водопонизительных скважин, иглофильтров, электроосмоса и дренажа.
11.2 Выбор способов водопонижения должен учитывать конструктивные особенности и размеры сооружения, в т.ч. его подземной части, инженерно-геологические и гидрогеологические условия, размеры осушаемой площади, особенности производства общестроительных работ в защищаемом котловане, возможные изменения физико-механических свойств грунтов основания будущего сооружения, прогноз влияния водопонижения на окружающую застройку и экологическую обстановку, сроки работ и другие факторы.
При проектировании водопонижения необходимо также учитывать возможное изменение режима подземных вод, условия поверхностного стока в строительный и эксплуатационный периоды, расположение мест сброса подземных вод и их химический состав.
11.3 При устройстве водопонижения должны быть предусмотрены мероприятия, препятствующие ухудшению строительных свойств грунтов в основании сооружения, нарушению устойчивости откосов котлована, появлению и развитию опасных геологических и инженерно-геологических процессов, возникновению недопустимых деформаций окружающей застройки, ухудшению экологической обстановки на территории, входящей в зону влияния водопонизительных работ.
11.4 При прогнозировании понижения уровня подземных вод необходимо определить зону его влияния и учитывать возможность возникновения дополнительных осадок территории в зоне развития депрессионной воронки и как следствие деформаций окружающей застройки. Следует учитывать, что радиус зоны влияния на окружающую застройку от воздействия строительного водопонижения может превышать ориентировочные величины, указанные в разделе 12.
С учетом результатов прогноза влияния водопонижения на деформации основания окружающей застройки следует устанавливать режим водопонижения, сроки строительства и этапность освоения площади застройки, а также определить необходимость проведения защитных мероприятий, направленных на снижение влияния строительного водопонижения на окружающую застройку и экологическую среду, включающих как локальную защиту сооружений, так и защиту всей территории (устройство противофильтрационных завес и экранов, замораживание грунта или его инъекционное закрепление и т.д.).
11.5 При проектировании дренажа, водопонизительных скважин и иглофильтров, а также при расчетах водопонижения, определении необходимости опытного (пробного) водопонижения, проведении наблюдений за изменением уровня подземных вод, выборе устройств и оборудования для водопонижения и разработке мероприятий по охране окружающей среды следует кроме требований настоящего раздела учитывать требования СНиП 2.06.14.
11.1.6*. Требуемое понижение уровня подземных вод следует определять:
в водоносных слоях, содержащих безнапорные воды, - с учетом допустимого повышения уровня воды за время аварийного отключения водбпонизительной системы (СНиП 2.06.14);
в напорных водоносных слоях, залегающих ниже дна котлована или пола заглубленного сооружения - из условия возможности прорывов воды и необходимости обеспечения устойчивости грунтов в основании сооружения.
При пересечении сооружением (котлованом) водоупорных слоев следует исходить из практически достижимого понижения уровня подземных вод, предусматривая при необходимости дополнительные мероприятия для защиты сооружения (котлована) от подземных вод.
11.7 При проектировании систем строительного водопонижения рекомендуется применять те из них, которые могут быть использованы для работы в эксплуатационный период.
11.8 При организации поверхностного водоотлива для осушения котлованов и траншей в проекте должны быть предусмотрены канавки и лотки для сбора поступающих в выработки подземных и поверхностных вод и отвода их к водоприемным зумпфам с последующей откачкой на поверхность. Канавки и зумпфы следует располагать за пределами фундаментов сооружения. При необходимости их устройства в пределах контура фундаментов они должны быть укреплены и защищены от размыва.
В насосных станциях для водоотлива следует предусматривать резерв насосов в размере 100% (по производительности) при одном работающем насосе и 50% - при двух и более.
11.9 Водопонизительные скважины (открытые и вакуумные, оборудованные насосами, самоизливающиеся и водопоглощающие) следует предусматривать при глубоком понижении уровня подземных вод или для снятия напора подземных вод в грунтах с коэффициентом фильтрации более 2 м/сут. В случае развития вакуума в полости фильтровой колонны водопонизительной скважины возможно ее применение в грунтах с коэффициентом фильтрации менее 2 м/сут.
Способ водопонижения с помощью водопонизительных скважин применяют как для строительного, так и для эксплуатационного периодов.
11.10 Иглофильтровый способ водопонижения следует применять в грунтах с коэффициентом фильтрации от 1 до 50 м/сут, а с использованием вакуума - грунтах с коэффициентом фильтрации от 0,2 до 2 м/сут.
11.11 Электроосушение (электроосмос) следует применять в слабопроницаемых грунтах с коэффициентом фильтрации менее 0,2 м/сут.
11.12 Расчеты водопонизительных систем следует производить для условий установившегося режима фильтрации во всех случаях, а для неустановившегося режима - в период формирования депрессионной воронки - от начала откачки до установившегося режима фильтрационного потока.
Для условий неоднородного фильтрационного потока и при сложном очертании контуров питания и водоприемного фронта, расчет водопонизительных систем следует производить с использованием математического моделирования или других специальных методов.
11.13 При понижении уровня подземных вод более чем на 2 м, особенно в слабых глинистых грунтах, торфах и илах, необходимо производить расчет ожидаемых осадок земной поверхности в зоне развития депрессионной воронки.
При устройстве заглубленных в водоносный слой протяженных подземных сооружений возможен барражный эффект, т.е. подъем уровня подземных вод с верховой стороны сооружения и снижение его с низовой стороны. В этом случае необходимо предусмотреть мероприятия по устранению неблагоприятных последствий барражного эффекта (дренаж, противофильтрационные завесы и др.).
11.14 Отвод подземных вод от водопонизительных систем при невозможности использования откачиваемой воды должен быть организован самотеком в существующие водостоки или специально отведенные места сброса.
Допустимые скорости течения воды в водоотводящих устройствах следует принимать в зависимости от материала их конструкции и продолжительности работы с учетом требований СНиП 2.06.03.
11.15 В случае отсутствия возможности отвода воды самотеком необходимо предусматривать специальные насосные станции с резервуарами, при проектировании которых следует руководствоваться требованиями СП 32.13330, а при использовании откачиваемой воды для водоснабжения - СП 31.13330.
Дренажи
11.16 Дренажи подразделяют на общие (головной, береговой, отсечной и систематический) и локальные (кольцевой, пристенный и пластовый). При проектировании дренажей следует также учитывать положения СНиП 2.06.14 и СНиП 2.06.15.
11.17 Дренирование грунтового массива предусматривается в следующих случаях:
естественный уровень подземных вод расположен на отметках выше пола подземного сооружения;
пол подземного сооружения расположен выше расчетного уровня подземных вод, но не более 0,3 м;
по техническим условиям в помещениях подземной части должен обеспечиваться заданный термовлажностный режим;
при опасности всплытия сооружения, когда взвешивающая сила превышает массу сооружения.
При выборе системы дренирования территории необходимо учитывать причины ее подтопления (см. подраздел 5.4).
11.18 При проектировании дренажей следует учитывать, что отметка пониженного уровня подземных вод должна быть не менее чем на 0,5 м ниже полов подвалов, технических подполий, коммуникационных каналов и других подземных сооружений.
11.19 Прокладку дренажа в открытых траншеях допускается устраивать на свободных от застройки территориях. Закрытый беструбчатый дренаж (траншеи, заполненные фильтрующим материалом) может предусматриваться для кратковременной эксплуатации (на оползневых склонах в период осуществления мероприятий по стабилизации их устойчивости, в котлованах на период строительства сооружений и т.п.).
11.20 Трубчатый дренаж следует предусматривать в грунтах с коэффициентом фильтрации 2 м/сут и более. Допускается его применение при коэффициенте фильтрации менее 2 м/сут при строительном водопонижении и в сопутствующих дренажах тоннелей, каналов и других устройств для прокладки коммуникаций, если опытным путем доказана его эффективность.
11.21 Устройство дренажей в виде подземных галерей (проходных и полупроходных) допускается:
при возможности выполнения дренажа только подземным способом;
при его использовании в период эксплуатации сооружения (особенно в случаях когда переустройство или ремонт дренажа невозможны или затруднительны);
в инженерно-геологических условиях, где их применение экономически эффективно.
11.22 Расчет дренажей должен включать фильтрационные расчеты (приток и положение пониженного уровня подземных вод), гидравлические расчеты (пропуск каптированных подземных вод через сооружения дренажа) и подбор песчано-гравийных обсыпок (СНиП 2.06.14).
11.23 При назначении конструктивных параметров дренажей следует обеспечить их водозахватную и водопропускную способности, достаточную прочность при восприятии внешних статических и динамических нагрузок и устойчивость материала дренажа к воздействию агрессивных подземных вод.
11.24 Продольные уклоны дренажей должны обеспечивать скорость воды в трубах, при которой не происходит их заиливание. Рекомендуется для дренажных труб диаметром до 150 мм принимать минимальный уклон, равным 0,005, для труб диаметром более 200 мм - 0,003.
11.25 Трубчатый дренаж следует проектировать из хризотилцементных (в большинстве случаев), керамических, бетонных, железобетонных, чугунных и пластмассовых труб. В агрессивных водах следует применять пластмассовые, керамические и чугунные трубы.
11.26 Работы по устройству дренажей должны выполняться в осушенных грунтах. Дренажные трубы следует закладывать ниже расчетной глубины промерзания грунта.
11.27 Для обеспечения водозахватной способности трубчатых дренажей и дренажных галерей следует предусматривать их обсыпку из дренирующих материалов (щебня, гравия, песка или их смесей). Для дренажных галерей может быть применена также специальная обделка из пористого бетона с устройством водоприемных окон. Подбор состава обсыпок, числа их слоев (один или два) и их толщины производят в зависимости от типа фильтра и состава дренируемых грунтов.
11.28 Пластовый дренаж следует предусматривать двухслойным в глинистых грунтах или пылеватых песках и однослойным - в скальных или полускальных грунтах. Минимальная толщина нижнего песчаного слоя должна составлять 100 мм, а верхнего гравийного (щебеночного) - 150 мм.
Поверхность дна котлована, спланированного под укладку песчано-гравийного материала пластового дренажа, должна иметь уклон 0,005-0,010 в сторону горизонтальных трубчатых дрен, расположенных по периметру сооружения.
11.29 Конструктивной частью пластового дренажа является пристенный дренаж, устраиваемый по внешней боковой поверхности подземной части защищаемого сооружения в слабопроницаемых и слоистых грунтах при отсутствии постоянного горизонта подземных вод в уровне подземной части сооружения. Пристенный дренаж выполняется толщиной не менее 0,3 м из песка с коэффициентом фильтрации не менее 5 м/сут или устраивается из дренажных рулонных искусственных материалов. Воды, каптированные пристенным дренажом, отводятся в пластовый дренаж.
12 Геотехнический мониторинг
12.1 Геотехнический мониторинг - комплекс работ, основанный на натурных наблюдениях за поведением конструкций вновь возводимого или реконструируемого сооружения, его основания, в том числе грунтового массива, окружающего (вмещающего) сооружение, и конструкций сооружений окружающей застройки. Геотехнический мониторинг осуществляется в период строительства и на начальном этапе эксплуатации вновь возводимых или реконструируемых объектов.
Цель геотехнического мониторинга - обеспечение безопасности строительства и эксплуатационной надежности вновь возводимых (реконструируемых) объектов и сооружений окружающей застройки и сохранности экологической обстановки (раздел 13).
12.2 При проведении геотехнического мониторинга решаются следующие задачи:
систематическая фиксация изменений контролируемых параметров конструкций сооружений и геологической среды;
своевременное выявление отклонений контролируемых параметров (в т.ч. их изменений, нарушающих ожидаемые тенденции) конструкций строящегося (реконструируемого) объекта и его основания от заданных проектных значений, параметров грунтового массива и окружающей застройки - от значений, полученных в результате геотехнического прогноза в соответствии с указаниями раздела 9;
анализ степени опасности выявленных отклонений контролируемых параметров и установление причин их возникновения;
разработка мероприятий, предупреждающих и устраняющих выявленные негативные процессы или причины, которыми они обусловлены.
12.3 При выполнении геотехнического мониторинга применяются следующие методы:
визуально-инструментальные (наблюдения за уровнем подземных вод, состоянием конструкций, в том числе поврежденных, с фиксацией дефектов маяками или аналогичными устройствами, фотофиксация и др.);
геодезические (фиксация перемещений марок и др.) с применением нивелиров, теодолитов, тахеометров, сканеров (в том числе оптических, электронных, лазерных и др.) и навигационных спутниковых систем;
тензометрические (фиксация напряжений в основании под подошвой фундамента, под пятой сваи, в несущих конструкциях и др.) с применением комплекса датчиков напряжений и деформации;
виброметрические (измерение кинематических параметров колебаний: виброперемещений, виброскоростей, виброускорений);
геофизические (электромагнитные, сейсмические и др.).
Примечание - Допускается для фиксации изменений контролируемых параметров использовать другие методы, в том числе косвенные, которые должны обеспечивать достоверность результатов наблюдений и их согласованность с результатами, полученными по указанным методам.
12.4 Для объектов нового строительства и реконструкции необходимо проводить геотехнический мониторинг:
а) оснований, фундаментов и конструкций сооружений:
уникальных вновь возводимых или реконструируемых;
вновь возводимых I уровня ответственности при высоте более 75 м (см. раздел 10);
вновь возводимых I и II уровней ответственности при высоте менее 75 м при их размещении на площадках с III категорией сложности инженерно-геологических условий;
реконструируемых I и II уровней ответственности;
б) ограждающих конструкций котлованов при:
глубине котлована более 5 м и размещении сооружений на застроенных территориях при II или III категории сложности инженерно-геологических условий;
глубине котлована более 10 м.
в) массива грунта, окружающего подземную часть сооружения, расположенного на застроенной территории, при:
глубине котлована более 5 м при размещении сооружения на площадках с II или III категорией сложности инженерно-геологических условий;
глубине котлована более 10 м.
12.5 Геотехнический мониторинг сооружений окружающей застройки I и II уровней ответственности, в том числе подземных инженерных коммуникаций, необходимо проводить при их расположении в зоне влияния нового строительства или реконструкции (в том числе прокладки подземных инженерных коммуникаций), размеры которой определяются по результатам геотехнического прогноза (см. 9.33, 9.34). Для предварительного назначения зоны влияния и геотехнического мониторинга сооружений окружающей застройки допускается использовать указания 9.36.
Примечание - Геотехнический мониторинг неводонесущих инженерных коммуникаций следует выполнять по требованию эксплуатирующей организации или в соответствии со специальным заданием.
12.6 Геотехнический мониторинг осуществляется в соответствии с программой, которая разрабатывается в процессе проектирования и является разделом утверждаемой части проектной документации.
При разработке программы геотехнического мониторинга должны быть определены состав, объемы, периодичность, сроки и методы работ, которые назначаются применительно к рассматриваемому объекту строительства (реконструкции) с учетом его специфики, включающей: результаты инженерных изысканий на площадке строительства, особенностей проектируемого или реконструируемого сооружения и сооружений окружающей застройки и т.п.
Примечание - Состав работ по геотехническому мониторингу определяется в соответствии с указаниями 12.4, 12.5. Объемы, периодичность, сроки и методы геотехнического мониторинга должны приниматься по таблице 12.1.
12.7 В программе геотехнического мониторинга следует учитывать факторы, которые будут оказывать влияние на вновь возводимое (реконструируемое) сооружение, его основание, окружающий грунтовый массив и сооружения окружающей застройки в процессе строительства и эксплуатации, в том числе расположение площадки строительства на территории с распространением специфических грунтов и возможностью проявления опасных геологических процессов (карст, суффозия, оползневые процессы, оседание поверхности и др.), указанных в разделе 6, а также вибрационные и динамические воздействия от строительных работ и внешних источников.
12.8 Программа работ по геотехническому мониторингу должна отвечать следующим требованиям:
фиксация контролируемых параметров должна выполняться для наиболее опасных и характерных участков конструкций вновь возводимых (реконструируемых) сооружений, их оснований и окружающей застройки;
выбранные методы и точность измерений должны обеспечивать достоверность получаемых результатов и быть согласована с точностью заданных проектных значений и результатов геотехнического прогноза.
все проводимые наблюдения и измерения должны быть увязаны между собой во времени и привязаны к этапам выполнения строительных работ;
периодичность наблюдений должна определяться интенсивностью (скоростью) и длительностью протекания процессов деформирования конструкций сооружений и их оснований.
Примечание - Указанные требования должны также удовлетворяться в процессе проведения геотехнического мониторинга.
12.9 В программе геотехнического мониторинга необходимо указывать:
особенности вновь возводимого или реконструируемого объекта (уровень ответственности, конструктивная схема, проектные решения по устройству основания, фундаментов и подземной части сооружения, особенности возведения, эксплуатации и др.);
проектные (расчетные) параметры, характеризующие взаимодействие сооружения или его конструкций с основанием, в том числе временные, с учетом последовательности возведения (давление на основание, деформации основания фундаментов, напряжения в сваях и конструкциях подземной части сооружения, горизонтальные перемещения ограждающей конструкции котлована и усилия в конструкциях, обеспечивающих его устойчивость и др.);
инженерно-геологические и гидрогеологические условия, включая характеристики грунтов основания, прогнозируемые изменения уровня подземных вод, прогнозируемые величины перемещений грунтового массива, окружающего сооружение и др.;
сведения о сооружениях окружающей застройки (уровень ответственности сооружений, прогнозируемые и предельные значения дополнительных деформаций оснований и фундаментов, предполагаемые защитные мероприятия и др.);
контролируемые параметры (в том числе предполагаемое количество и участки фиксации их изменений) конструкций строящегося (реконструируемого) объекта, его основания, в том числе окружающего грунтового массива и уровня подземных вод, и окружающей застройки и этапы их первоначальной фиксации;
методы фиксации изменений контролируемых параметров и требования к точности измерений (в том числе класс точности геодезических измерений по ГОСТ 24846 и др.);
этапы, периодичность и сроки проведения наблюдений за контролируемыми параметрами с учетом последовательности возведения (реконструкции) сооружения;
требования к структуре, составу и периодичности подготовки отчетной документации.
12.10 На основе программы при геотехническом мониторинге уникальных сооружений, сооружений I уровня ответственности, при III категории сложности инженерно-геологических условий или по специальному заданию в других случаях разрабатывается проект мониторинга (наблюдательной станции).
В проекте геотехнического мониторинга помимо сведений, содержащихся в программе мониторинга (см. 12.9), должны быть представлены:
схемы установки наблюдательных марок, скважин, маяков, датчиков и др.;
конструкции и характеристика оборудования для проведения наблюдений;
методика измерений, оценка точности измерений и др.;
требования к визуально-инструментальному обследованию сооружений окружающей застройки.
12.11 Объем, сроки, периодичность и методы работ при выполнении геотехнического мониторинга вновь возводимых (реконструируемых) сооружений I и II уровней ответственности (см. 12.4) и сооружений окружающей застройки (см. 12.5) назначаются в соответствии с указаниями таблицы 12.1.
12.12 Начальный этап геотехнического мониторинга в соответствии с разработанной программой (см. 12.6-12.9) и проектом (см. 12.10) должен включать:
установку устройств для наблюдений за изменениями контролируемых параметров (знаков, марок, маяков, датчиков и др.);
фиксацию первоначального положения (состояния, значения и т.д.) контролируемых параметров основания, фундаментов и конструкций вновь возводимых (реконструируемых) сооружений и конструкций сооружений окружающей застройки;
подготовку начальной отчетной документации (см. 12.13).
12.13 Фиксация первоначального состояния конструкций сооружений окружающей застройки, в том числе подземных инженерных коммуникаций, выполняется путем их визуально-инструментального обследования, которое проводится до начала подготовки строительной площадки, в том числе до сноса существующих строений, или до подготовки реконструируемого сооружения к строительно-монтажным работам. В результате обследования фиксируются выявленные дефекты (при необходимости, составляется соответствующий акт обследования технического состояния сооружений с участием заинтересованных сторон).
При выполнении работ по геотехническому мониторингу необходимо проводить регулярные визуальные обследования состояния конструкций сооружений окружающей застройки.
Примечания
1 Техническое обследование сооружений окружающей застройки для определения категории их технического состояния должно проводиться на этапе выполнения инженерных изысканий и разработки проектной документации по основаниям, фундаментам и конструкциям подземной части (в т.ч. выполнение геотехнического прогноза согласно указаниям раздела 9).
2 Периодичность выполнения визуальных обследований состояния строительных конструкций сооружений окружающей застройки должна соответствовать периодичности геотехнического мониторинга окружающей застройки в соответствии с указаниями таблицы 12.1.
Таблица 12.1
|
|
|
|
|
Объемы, сроки, периодичность и методы | Геотехнический мониторинг | |||
| Вновь возводимых (реконструируемых) сооружений | Сооружений окружающей застройки | ||
| Оснований, фундаментов, конструкций | Ограждающих конструкций котлована | Массива грунта, окружающего сооружение |
|
1 Контролируемые параметры | Таблицы М.1 и М.2 приложения М | Таблица М.3 приложения М | Таблица М.4 приложения М | Таблицы М.5 и М.6 приложения М |
2 Сроки выполнения работ | С начала строительства и не менее одного года после его завершения | С начала экскавации грунта в котловане и до завершения возведения подземной части сооружения | До начала строительства и не менее одного года после его завершения | До начала строительства и не менее одного года после его завершения |
3 Периодичность фиксации контролируемых параметров | После возведения каждого 3-5 этажа, но не реже одного раза в месяц | Не реже двух раз в месяц | Не реже одного раза в месяц на этапе устройства подземной части сооружения | Не реже одного раза в месяц |
4 Методы | Принимаются в зависимости от объема контролируемых параметров в соответствии с указаниями 12.3 | |||
Примечания
1 Сроки выполнения геотехнического мониторинга необходимо продлевать при отсутствии стабилизации изменений контролируемых параметров.
2 Периодичность фиксации контролируемых параметров должна увязываться с графиком проведения строительно-монтажных работ и может корректироваться (т.е. выполняться чаще, чем это указано в программе геотехнического мониторинга) при превышении значений контролируемых параметров ожидаемых величин (в том числе их изменений, превышающих ожидаемые тенденции) или выявлении прочих опасных отклонений.
3 Для уникальных вновь возводимых и реконструируемых сооружений, а также при реконструкции памятников истории, архитектуры и культуры геотехнический мониторинг следует продолжать не менее 2 лет после завершения строительства.
4 Фиксацию контролируемых параметров при геотехническом мониторинге ограждающей конструкции котлована глубиной более 10 м при III категории сложности инженерно-геологических условий, а также при превышении контролируемыми параметрами расчетных значений, необходимо выполнять не реже трех-четырех раз в месяц.
5 Геотехнический мониторинг массива грунта, окружающего вновь возводимое или реконструируемое сооружение, после завершения устройства его подземной части и при стабилизации изменений контролируемых параметров массива грунта и окружающей застройки допускается вести один раз в 3 месяца.
6 При наличии вибрационных и динамических воздействий следует проводить измерение уровня колебаний оснований и конструкций вновь возводимых (реконструируемых) сооружений и окружающей застройки.
7 Фиксация изменения контролируемых параметров состояния строительных конструкций, в том числе поврежденных, при геотехническом мониторинге сооружений окружающей застройки должна проводиться, в том числе по результатам периодических визуально-инструментальных обследований.
8 Указаниям таблицы 12.1 необходимо следовать в том числе при геотехническом мониторинге сооружений окружающей застройки, расположенных в зоне влияния устройства подземных инженерных коммуникаций, которая определяется в соответствии с указаниями 9.33-9.34. |
12.14 Результаты геотехнического мониторинга должны отражаться в отчетной документации, для которой рекомендуется следующий состав:
а) начальный отчет, включающий методы наблюдения за изменениями контролируемых параметров, характеристики применяемого оборудования, результаты оценки точности измерений, схемы фактического расположений участков измерений контролируемых параметров, результаты фиксации их первоначального положения, состояния и др.;
б) промежуточные отчеты, включающие оперативную информацию по изменениям контролируемых параметров, анализ результатов измерений и их сопоставление с прогнозируемыми и предельными величинами и рекомендации о необходимых дополнительных защитных, компенсационных или противоаварийных мероприятиях (при выявлении отклонений контролируемых параметров от ожидаемых величин) и др.;
в) итоговый (заключительный) отчет, включающий окончательные результаты фиксации изменений контролируемых параметров, подтверждающие их стабилизацию, анализ результатов измерений и их сопоставление с прогнозируемыми и предельными величинами, последствия влияния на окружающую застройку, рекомендации по необходимым ремонтно-восстановительным мероприятиям и др.
12.15. В процессе геотехнического мониторинга, а также после завершения сроков выполнения работ, указанных в таблице 12.1, отсутствием стабилизации изменений контролируемых параметров считается превышение их величин по сравнению с предыдущими циклами более чем на величину точности измерений.
При отсутствии стабилизации изменений контролируемых параметров геотехнический мониторинг необходимо продолжать.
Примечания
1 Оценка стабилизации изменений контролируемых параметров производится специализированной организацией, осуществляющей геотехнический мониторинг или ведущей научно-техническое сопровождение строительства (реконструкции).
2 При наблюдениях за изменением уровня подземных вод стабилизацией считается достижение амплитуды его колебаний, не превышающей сезонные и ежегодные значения в соответствии с результатами инженерно-геологических изысканий (с учетом гидрогеологического прогноза).
12.16 В процессе геотехнического мониторинга при выявлении отклонений значений контролируемых параметров от ожидаемых величин (в том числе их изменений, нарушающих ожидаемые тенденции) или выявлении прочих опасных отклонений необходимо разработать комплекс мероприятий, обеспечивающий безопасность строительства и эксплуатационную надежность вновь возводимых (реконструируемых) объектов, эксплуатационную пригодность окружающей застройки и сохранность экологической обстановки.
12.17 В процессе геотехнического мониторинга необходимо обеспечить своевременность информирования заинтересованных сторон о выявленных отклонениях контролируемых параметров (в том числе тенденции их изменений, превышающие ожидаемые) от проектных значений и результатов геотехнического прогноза.
12.18 Разработку программы и проекта геотехнического мониторинга, а также его проведение должны выполнять специализированные организации.
13 Экологические требования при проектировании оснований
13.1 При проектировании и устройстве оснований, фундаментов и подземных сооружений должны выполняться требования, имеющие целью предотвращение, минимизацию или ликвидацию вредных и нежелательных экологических и связанных с ними социальных, экономических и других последствий. При этом необходимо учитывать санитарно-эпидемиологические требования согласно СанПиН 2.1.7.1287 и СанПиН 2.1.7.1322.
13.2 Экологические требования, учитываемые при проектировании и строительстве, основываются на результатах инженерно-экологических изысканий, выполняемых в соответствии с СП 47.13330 и СП 11-102 [1]. В процессе этих изысканий выполняют оценку современного состояния окружающей среды в районе строительства и дают прогноз воздействия объекта строительства на окружающую среду (ОВОС).
13.3 С учетом результатов инженерно-экологических изысканий при проектировании и устройстве оснований, фундаментов и подземных сооружений необходимо выбирать проектные решения и разрабатывать мероприятия, которые защитили бы объекты строительства и людей от имеющихся неблагоприятных воздействий и не ухудшили экологическую обстановку.
При выборе вариантов проекта следует учитывать приоритетность решения экологических проблем.
13.4 На территории (участке) предполагаемого строительства следует учитывать возможность проявления следующих загрязняющих окружающую среду факторов, выявленных при выполнении ОВОС:
загрязнение почв и грунтов органическими, радиоактивными и токсико-химическими веществами;
загрязнение поверхностных и подземных вод органическими и неорганическими веществами и тяжелыми металлами;
наличие потока радона с поверхности земли;
выделение на участках бывших свалок строительного мусора и бытовых отходов различных газов (метана, водорода, углеводородов и других токсичных газов).
13.5 При превышении нормативных уровней загрязнения окружающей среды необходимо предусмотреть соответствующие мероприятия по ликвидации или уменьшению возможных негативных последствий:
очистку загрязненных грунтов химическим, термическим или биологическим методом или удаление с площадки грунта на согласованные места захоронения;
устройство противорадоновой защиты зданий (пассивная или принудительная вентиляция);
создание различного типа барьеров (экранов) для задержания газов, устройство вентилируемых подполий;
строительство защитных сооружений (дамб, берм, водозащитных стен, противофильтрационных завес и др.) при возможном поступлении к объекту строительства загрязненных поверхностных и подземных вод.
13.6 Негативное воздействие строительства и эксплуатации сооружений на окружающую среду может выражаться в следующем:
химическое загрязнение почв, грунтов и подземных вод при нормальном режиме эксплуатации и при авариях, а также в результате технической мелиорации грунтов основания (химическое закрепление, цементация, замораживание и т.п.);
изменение режима и уровня подземных вод, выражающееся в изменении условий питания и разгрузки подземных вод, повышении или понижении их уровня. Повышение уровня подземных вод в результате эффекта барража и увеличения техногенного питания может быть причиной подтопления территории, в том числе подвалов сооружений. Снижение уровня подземных вод при строительных откачках и за счет дренажа может явиться причиной суффозии и уплотнения грунта, ведущих к осадке территории и опасным деформациям окружающей застройки;
развитие или активизация опасных геологических и инженерно-геологических процессов, таких как карст, суффозия, оползни и др., которые могут вызвать провалы территории и деформации сооружений;
вибрационные, динамические и шумовые воздействия. Забивка свай или шпунта, уплотнение грунтов основания трамбовками и другие динамические и вибрационные воздействия могут привести к деформациям окружающей застройки, спровоцировать суффозию, оползни и возникновение шума, уровень которого превышает санитарные нормы;
образование различных физических полей (тепловых, электромагнитных, электрических и др.).
13.7 Для разработки защитных мероприятий от негативного воздействия строительства на окружающую среду в необходимых случаях следует выполнять прогнозные расчеты:
расчет эффекта барража при устройстве протяженных подземных сооружений, противофильтрационных завес, ограждающих конструкций котлованов, разделительных стенок и т.п.;
оценку оседания земной поверхности в связи с понижением уровня подземных вод;
прогноз развития неблагоприятных инженерно-геологических и геологических процессов (карста, суффозии, оползней и др.);
оценку влияния химического закрепления грунтов основания на свойства грунтов и подземных вод;
оценку влияния динамических и вибрационных воздействий при строительстве на основания и конструкции окружающей застройки и другие расчеты.
С целью определения количественной оценки влияния негативных факторов на окружающую среду необходимо выполнять прогноз изменения ее компонентов с учетом перечисленных факторов.
13.8 На основе анализа изменений компонентов окружающей среды обосновывают и разрабатывают мероприятия по защите природного комплекса территории и населения от негативных процессов (мероприятия по защите грунтов и подземных вод от загрязнений, водозащитные, противокарстовые, противооползневые и другие мероприятия).
Эти мероприятия должны обеспечить снижение или ликвидацию неблагоприятных воздействий на окружающую среду и уменьшение вероятности возникновения аварий.
В необходимых случаях следует организовывать экологический мониторинг воздействия строительства на окружающую среду, наблюдения за изменением окружающей природной среды при опасности загрязнения грунтов и подземных вод, газовыделении, радиационном излучении и т.п.
Приложение А
(обязательное)
Термины и определения
В настоящем СП применены следующие термины с соответствующими определениями:
основание сооружения: Массив грунта, взаимодействующий с сооружением.
фундамент сооружения: Часть сооружения, которая служит для передачи нагрузки от сооружения на основание.
подземное сооружение или подземная часть сооружения: Сооружение или часть сооружения, расположенная ниже уровня поверхности земли (планировки).
малозаглубленный фундамент: Фундамент с глубиной заложения подошвы выше расчетной глубины сезонного промерзания грунта.
осадки: Вертикальные составляющие деформаций основания, происходящие в результате внешних воздействий и в отдельных случаях от собственного веса грунта, не сопровождающиеся изменением его структуры.
просадки: Вертикальные составляющие деформаций основания, происходящие в результате изменения структуры грунта под воздействием как внешних нагрузок и собственного веса грунта, так и дополнительных факторов, таких, например, как замачивание просадочного грунта, оттаивание ледовых прослоек в замерзшем грунте и т.п.
подъемы и осадки: Вертикальные составляющие деформаций основания, связанные с изменением объема грунтов при изменении их влажности или воздействии химических веществ (набухание и усадка) и при замерзании воды и оттаивании льда в порах грунта (морозное пучение и оттаивание грунта).
оседания: Вертикальные составляющие деформаций земной поверхности, вызываемые разработкой полезных ископаемых, изменением гидрогеологических условий, понижением уровня подземных вод, карстово-суффозионными процессами и т.п.
горизонтальные перемещения: Горизонтальные составляющие деформаций основания, связанные с действием горизонтальных нагрузок на основание (фундаменты распорных систем, подпорные стены и т.д.) или со значительными деформациями поверхности при оседаниях, просадках грунтов от собственного веса и т.п.
провалы: Вертикальные составляющие деформаций земной поверхности с нарушением сплошности грунтов, образующиеся вследствие обрушения толщи грунтов над карстовыми полостями, горными выработками или зонами суффозионного выноса грунта.
малоэтажные здания: Жилые и общественные здания высотой, не превышающей три этажа.
высотные здания: Здания высотой более 75 м.
уникальные сооружения: Сооружения, для которых удовлетворяется одно из требований:
высота более 100 м;
пролет более 100 м;
глубина подземной части или заглубление подземного сооружения более чем 10 м ниже планировочной отметки;
вылет консолей более 20 м;
наличие конструкций и конструктивных систем, в отношении которых применяются нестандартные методы расчета с учетом физических или геометрических нелинейных свойств либо разрабатываются специальные методы расчета.
водоупор или водоупорный слой грунта: Малопроницаемый слой грунта, фильтрацией подземных вод через который можно пренебречь.
барражный эффект: Подъем уровня подземных вод на пути фильтрационного потока перед преградой.
особые условия: Условия, характеризующиеся наличием:
неблагоприятных геологических и инженерно-геологических процессов (карст, суффозия, горные подработки, оползни и т.д.);
сейсмических, динамических, вибрационных и других воздействий;
специфических грунтов (просадочные, набухающие, засоленные и др.).
силы отрицательного (негативного) трения: Силы, возникающие на боковой поверхности фундаментов и подземных частей сооружений, при перемещении грунтов вниз относительно них.
армированный массив грунта: Массив грунта, для которого в заданной области по глубине и в плане проведены мероприятия, направленные на повышение прочностных и деформационных характеристик путем устройства грунтовых свай, частичного закрепления грунтового массива и т.п.
выравнивание сооружения: Подъем сооружения или отдельных его частей с помощью домкратов или других приспособлений при неравномерных деформациях, превышающих предельные.
компенсационные мероприятия: Мероприятия, направленные на сохранение или восстановление напряженно-деформированного состояния оснований реконструируемых сооружений или сооружений окружающей застройки и гидрогеологического режима.
окружающая застройка: Существующие здания, сооружения и инженерные коммуникации, расположенные вблизи объектов нового строительства или реконструкции.
зона влияния нового строительства или реконструкции: Расстояние, за пределами которого негативное воздействие на окружающую застройку пренебрежимо мало.
специализированные организации: Организации основным направлением деятельности которых является выполнение комплексных инженерных изысканий и проектирование оснований, фундаментов и подземных частей сооружений, располагающие квалифицированным и опытным персоналом, в т.ч. с обязательным привлечением научных кадров, соответствующим сертифицированным оборудованием и программным обеспечением.
Приложение Б
(рекомендуемое)
Нормативные значения прочностных и деформационных характеристик грунтов
Б.1 Характеристики грунтов, приведенные в таблицах Б.1-Б.8, допускается использовать в расчетах оснований сооружений в соответствии с указаниями 5.3.18.
|
|
|
|
|
|
Пески | Обозначения характеристик грунтов | Характеристики грунтов при коэффициенте пористости , равном | |||
|
| 0,45 | 0,55 | 0,65 | 0,75 |
Гравелистые и крупные | 2 | 1 | - | - | |
| 43 | 40 | 38 | - | |
| 50 | 40 | 30 | - | |
Средней крупности | 3 | 2 | 1 | - | |
| 40 | 38 | 35 | - | |
| 50 | 40 | 30 | - | |
Мелкие | 6 | 4 | 2 | - | |
| 38 | 36 | 32 | 28 | |
| 48 | 38 | 28 | 18 | |
Пылеватые | 8 | 6 | 4 | 2 | |
| 36 | 34 | 30 | 26 | |
| 39 | 28 | 18 | 11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наименование грунтов и пределы нормативных значений их показателя текучести | Обозначения характеристик грунтов | Характеристики грунтов при коэффициенте пористости , равном | |||||||
|
| 0,45 | 0,55 | 0,65 | 0,75 | 0,85 | 0,95 | 1,05 | |
Супеси | 0 0,25 | 21 | 17 | 15 | 13 | - | - | - | |
|
| 30 | 29 | 27 | 24 | - | - | - | |
| 0,25 0,75 | 19 | 15 | 13 | 11 | 9 | - | - | |
|
| 28 | 26 | 24 | 21 | 18 | - | - | |
Суглинки | 0 0,25 | 47 | 37 | 31 | 25 | 22 | 19 | - | |
|
| 26 | 25 | 24 | 23 | 22 | 20 | - | |
| 0,25 0,5 | 39 | 34 | 28 | 23 | 18 | 15 | - | |
|
| 24 | 23 | 22 | 21 | 19 | 17 | - | |
| 0,5 0,75 | - | - | 25 | 20 | 16 | 14 | 12 | |
|
| - | - | 19 | 18 | 16 | 14 | 12 | |
Глины | 0 0,25 | - | 81 | 68 | 54 | 47 | 41 | 36 | |
|
| - | 21 | 20 | 19 | 18 | 16 | 14 | |
| 0,25 0,5 | - | - | 57 | 50 | 43 | 37 | 32 | |
|
| - | - | 18 | 17 | 16 | 14 | 11 | |
| 0,5 0,75 | - | - | 45 | 41 | 36 | 33 | 29 | |
|
| - | - | 15 | 14 | 12 | 10 | 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Происхождение и возраст грунтов | Наименование грунтов и пределы нормативных значений их показателя текучести | Модуль деформации грунтов , МПа, при коэффициенте пористости , равном | ||||||||||||
|
| 0,35 | 0,45 | 0,55 | 0,65 | 0,75 | 0,85 | 0,95 | 1,05 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | ||
Четвертичные отложения | Аллювиальные, делювиальные, озерные, озерно- аллювиальные | Супеси | 0 0,75 | - | 32 | 24 | 16 | 10 | 7 | - | - | - | - | - |
|
| Суглинки | 0 0,25 | - | 34 | 27 | 22 | 17 | 14 | 11 | - | - | - | - |
|
|
| 0,25 0,5 | - | 32 | 25 | 19 | 14 | 11 | 8 | - | - | - | - |
|
|
| 0,5 0,75 | - | - | - | 17 | 12 | 8 | 6 | 5 | - | - | - |
|
| Глины | 0 0,25 | - | - | 28 | 24 | 21 | 18 | 15 | 12 | - | - | - |
|
|
| 0,25 0,5 | - | - | - | 21 | 18 | 15 | 12 | 9 | - | - | - |
|
|
| 0,5 0,75 | - | - | - | - | 15 | 12 | 9 | 7 | - | - | - |
| Флювиогляциальные | Супеси | 0 0,75 | - | 33 | 24 | 17 | 11 | 7 | - | - | - | - | - |
|
| Суглинки | 0 0,25 | - | 40 | 33 | 27 | 21 | - | - | - | - | - | - |
|
|
| 0,25 0,5 | - | 35 | 28 | 22 | 17 | 14 | - | - | - | - | - |
|
|
| 0,5 0,75 | - | - | - | 17 | 13 | 10 | 7 | - | - | - | - |
| Мореные | Супеси Суглинки | 0,5 | 60 | 50 | 40 | - | - | - | - | - | - | - | - |
Юрские отложения оксфордского яруса | Глины | 0,25 0 | - | - | - | - | - | - | 27 | 25 | 22 | - | - | |
|
| 0 0,25 | - | - | - | - | - | - | 24 | 22 | 19 | 15 | - | |
|
| 0,25 0,5 | - | - | - | - | - | - | - | - | 16 | 12 | 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пределы нормативных значений показателя текучести | Обозначения характеристик грунтов | Характеристики глинистых грунтов при степени заторфованности и коэффициенте пористости , равных | |||||||
|
| 0,05-0,1 | 0,1-0,25 | ||||||
|
| 0,65 | 0,75 | 0,85 | 0,95 | 1,05 | 1,15 | 1,25 | 1,35 |
0 0,25 | 13,0 | 12 | 11 | 10 | 8,5 | 8 | 7 | 5,0 | |
| 21 | 20 | 18 | 16 | 15 | - | - | - | |
| 29 | 33 | 37 | 45 | 48 | - | - | - | |
0,25 0,5 | 11 | 10 | 8,5 | 7,5 | 7 | 6 | 5,5 | 5 | |
| 21 | 20 | 18 | 16 | 15 | 14 | 13 | 12 | |
| 21 | 22 | 24 | 31 | 33 | 36 | 39 | 42 | |
0,5 0,75 | 8,0 | 7 | 6,0 | 5,5 | 5 | 5 | 4,5 | 4 | |
| 21 | 20 | 18 | 16 | 15 | 14 | 13 | 12 | |
| 18 | 19 | 20 | 21 | 23 | 24 | 26 | 28 | |
0,75 1 | 6 | 5 | 4,5 | 4,0 | 3,5 | 3 | 2,5 | - | |
| - | - | - | 18 | 18 | 18 | 17 | - | |
| - | - | - | 15 | 16 | 17 | 18 | - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пески | Обозначения характеристик | Характеристики песков при коэффициенте пористости , равном | ||||||
|
| 0,45 | 0,55 | 0,65 | 0,75 | 0,85 | 1,0 | 1,2 |
Дресвянистые | 45 | 41 | 39 | 37 | 35 | 34 | - | |
| 34 | 31 | 28 | 25 | 23 | 21 | - | |
| 44 | 33 | 24 | 18 | 15 | 14 | - | |
Крупные и средней крупности | 41 | 35 | 29 | 23 | 19 | - | - | |
| 32 | 30 | 27 | 24 | 22 | - | - | |
| 44 | 31 | 22 | 14 | 13 | - | - | |
Пылеватые | 58 | 51 | 44 | 39 | 33 | 29 | 24 | |
| 32 | 30 | 27 | 24 | 22 | 20 | 18 | |
| 48 | 38 | 29 | 21 | 16 | 12 | 10 | |
Примечание - Данные таблицы распространяются на элювиальные пески, образованные при выветривании кварцесодержащих магматических пород. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наименование грунтов и пределы нормативных значений их показателя текучести | Обозначения характеристик грунтов | Характеристики грунтов при коэффициенте пористости , равном | |||||||
|
| 0,55 | 0,65 | 0,75 | 0,85 | 0,95 | 1,05 | 1,2 | |
Супеси | 0 | 47 | 44 | 42 | 41 | 40 | 39 | - | |
|
| 34 | 31 | 28 | 26 | 25 | 24 | - | |
|
| 37 | 30 | 25 | 20 | 15 | 10 | - | |
| 0 0,75 | 42 | 41 | 40 | 39 | 38 | - | - | |
|
| 31 | 28 | 26 | 25 | 24 | - | - | |
|
| 25 | 18 | 14 | 12 | 11 | - | - | |
Суглинки | 0 0,25 | 57 | 55 | 54 | 53 | 52 | 51 | 50 | |
|
| 24 | 23 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 | |
|
| 27 | 25 | 23 | 21 | 19 | 17 | 14 | |
| 0,25 0,5 | - | 48 | 46 | 44 | 42 | 40 | 37 | |
|
| - | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | |
|
| - | 19 | 16 | 14 | 13 | 12 | 11 | |
| 0,5 0,75 | - | - | 41 | 36 | 32 | 29 | 25 | |
|
| - | - | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 | |
|
| - | - | 15 | 13 | 11 | 10 | 9 | |
Глины | 0 0,25 | - | 62 | 60 | 58 | 57 | 56 | - | |
|
| - | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 | - | |
|
| - | 19 | 18 | 17 | 16 | 15 | - | |
| 0,25 0,5 | - | 54 | 50 | 47 | 44 | - | - | |
|
| - | 17 | 15 | 13 | 12 | - | - | |
|
| - | 14 | 12 | 10 | 9 | - | - | |
Примечание - Данные таблицы распространяются на элювиальные глинистые грунты, в которых содержание крупнообломочных частиц ( 2 мм) не превышает 20% по массе. |
|
|
|
|
|
|
Обозначение характеристик грунтов | Характеристики грунтов при коэффициенте пористости , равном | ||||
| 0,45 | 0,55 | 0,65 | 0,75 | 0,85 |
58 | 48 | 40 | 35 | 31 | |
29 | 24 | 21 | 19 | 17 | |
25 | 21 | 17 | 13 | 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Пески | Обозначение характеристик грунтов | Характеристики грунтов при коэффициенте пористости , равном | |||||
|
| 0,45 | 0,55 | 0,65 | 0,75 | 0,85 | 0,95 |
Средней крупности | 8 | 4 | 3 | 2 | - | - | |
| 39 | 37 | 33 | 30 | - | - | |
| 45 | 32 | 25 | 17 | - | - | |
Мелкие | 10 | 6 | 4 | 3 | 1 | - | |
| 36 | 33 | 30 | 27 | 25 | - | |
| 35 | 27 | 19 | 15 | 12 | - | |
Пылеватые | - | 10 | 7 | 5 | 3 | 2 | |
| - | 33 | 29 | 25 | 23 | 20 | |
| - | 20 | 16 | 10 | 8 | 5 |
Б.4 Характеристики, приведенные в таблице Б.8, распространяются на намывные пески в возрасте не менее 4 лет.
Приложение В
(рекомендуемое)
Расчетные сопротивления грунтов оснований
|
|
Крупнообломочные грунты | Значения , кПа |
Галечниковые (щебенистые) с заполнителем: |
|
песчаным | 600 |
глинистым при показателе текучести: |
|
0,5 | 450 |
0,5 0,75 | 400 |
Гравийные (дресвяные) с заполнителем: |
|
песчаным | 500 |
глинистым при показателе текучести: |
|
0,5 | 400 |
0,5 0,75 | 350 |
|
|
|
Пески | Значения , кПа, в зависимости от плотности сложения песков | |
| плотные | средней плотности |
Крупные | 600 | 500 |
Средней крупности | 500 | 400 |
Мелкие: |
|
|
маловлажные | 400 | 300 |
влажные и насыщенные водой | 300 | 200 |
Пылеватые: |
|
|
маловлажные | 300 | 250 |
влажные | 200 | 150 |
насыщенные водой | 150 | 100 |
|
|
|
|
Глинистые грунты | Коэффициент пористости | Значения , кПа, при показателе текучести грунта | |
|
| 0 | 1 |
Супеси | 0,5 | 300 | 200 |
| 0,7 | 250 | 150 |
Суглинки | 0,5 | 350 | 250 |
| 0,7 | 250 | 180 |
| 1,0 | 200 | 100 |
Глины | 0,5 | 600 | 400 |
| 0,6 | 500 | 300 |
| 0,8 | 300 | 200 |
| 1,1 | 250 | 100 |
|
|
|
|
|
Грунты | Значения , кПа, просадочных грунтов | |||
| природного сложения с плотностью в сухом состоянии , т/м | уплотненных с плотностью в сухом состоянии , т/м | ||
| 1,35 | 1,55 | 1,60 | 1,70 |
Супеси | 300 150 | 350 180 | 200 | 250 |
Суглинки | 350 180 | 400 200 | 250 | 300 |
Примечание - Над чертой приведены значения , относящиеся к незамоченным просадочным грунтам со степенью влажности 0,5; под чертой - значения , относящиеся к таким же грунтам с 0,8, а также к замоченным просадочным грунтам. |
|
|
|
|
Пески средней плотности | Значения , кПа, в зависимости от степени заторфованности грунта | ||
| 0,03 0,1 | 0,1 0,25 | 0,25 0,40 |
Пески мелкие: |
|
|
|
маловлажные | 250 | 180 | 90 |
очень влажные и насыщенные водой | 150 | 100 | 70 |
Пески пылеватые: |
|
|
|
маловлажные | 200 | 120 | 80 |
очень влажные | 100 | 80 | 50 |
насыщенные водой | 80 | 60 | 40 |
Примечание - Значения в таблице относятся к грунтам со степенью разложения растительных остатков 20%. При 20% значения принимают с коэффициентом 0,8. |
|
|
|
|
|
Крупнообломочные грунты | Значения , кПа, при исходных образующих породах | |||
| магматических и метаморфических | осадочных сцементированных | ||
| содержащих кварц | бескварцевых | песчаники | аргиллиты и алевролиты |
Глыбовые | 900 | 700 | 800 | 600 |
Щебенистые невыветрелые | 800 | 600 | 600 | 500 |
Щебенисто-дресвяные слабовыветрелые | 600 | 500 | 500 | 400 |
Дресвяные сильновыветрелые | 500 | 400 | 400 | 300 |
|
|
|
Пески | Коэффициент пористости | Значения , кПа |
Дресвяные независимо от влажности | 0,5 | 600 |
| 0,7 | 450 |
| 0,9 | 300 |
Крупные и средней крупности независимо от влажности | 0,5 | 500 |
| 0,7 | 350 |
| 0,9 | 250 |
Пылеватые маловлажные и влажные | 0,5 | 550 |
| 0,7 | 400 |
| 0,9 | 300 |
| 1,1 | 200 |
Примечания
1 Приведенные значения относятся к элювиальным пескам, образованным при выветривании магматических кварцесодержащих пород и осадочных сцементированных песчаников. 2 Для пылеватых песков, насыщенных водой, значения принимают с коэффициентом 0,8 к соответствующим значениям . |
|
|
|
|
Грунты | Коэффициент пористости | Значения , кПа, при показателе текучести , равном | |
|
| 0 | 1 |
Супеси | 0,5 | 300 | 250 |
| 0,7 | 250 | 200 |
Суглинки | 0,5 | 300 | 250 |
| 0,7 | 250 | 180 |
| 0,9 | 200 | 130 |
| 1,1 | 150 | 100 |
Глины | 0,6 | 500 | 300 |
| 0,8 | 300 | 200 |
| 1,1 | 250 | 150 |
| 1,25 | 200 | 100 |
Примечание - Приведенные значения относятся к элювиальным глинистым слабоструктурным грунтам, образованным при выветривании магматических пород. Для глинистых аргиллито-алевролитовых грунтов значения принимают с коэффициентом 0,9. |
|
|
|
|
|
Характеристика насыпи | Значение , кПа | |||
| Пески крупные, средней крупности и мелкие, шлаки и т.п. при степени влажности | Пески пылеватые, супеси, суглинки, глины, золы и т.п. при степени влажности | ||
| 0,5 | 0,8 | 0,5 | 0,8 |
Насыпи, планомерно возведенные с уплотнением | 250 | 200 | 180 | 150 |
Отвалы грунтов и отходов производств: |
|
|
|
|
с уплотнением | 250 | 200 | 180 | 150 |
без уплотнения | 180 | 150 | 120 | 100 |
Свалки грунтов и отходов производств: |
|
|
|
|
с уплотнением | 150 | 120 | 120 | 100 |
без уплотнения | 120 | 100 | 100 | 80 |
Примечания
1 Значения относятся к насыпным грунтам с содержанием органических веществ 0,1. 2 Для неслежавшихся отвалов и свалок грунтов и отходов производств значения принимают с коэффициентом 0,8. |
|
|
|
|
|
Относительное заглубление фундамента | Значения , кПа | |||
| Глинистые грунты при показателе текучести 0,5 и плотности грунта обратной засыпки, т/м | Пески средней крупности и мелкие маловлажные и влажные при плотности грунта обратной засыпки, т/м | ||
| 1,55 | 1,70 | 1,55 | 1,70 |
0,8 | 32 | 36 | 32 | 40 |
1,0 | 40 | 45 | 40 | 50 |
1,5 | 50 | 65 | 55 | 65 |
2,0 | 60 | 85 | 70 | 85 |
2,5 | - | 100 | - | 100 |
Примечания
1 Значения для глин и суглинков с показателем текучести 0,5 0,75 и супесей при 0,5 1,0 принимают по графе "глинистые грунты" с введением коэффициентов соответственно 0,85 и 0,7. 2 Значения для пылеватых песков принимают как для песков средней крупности и мелких с коэффициентом 0,85. |
Приложение Г
(рекомендуемое)
Определение осадки основания фундамента методом линейно-деформируемого слоя
Примечания
1 Формула (Г.1) служит для определения средней осадки основания фундамента, загруженного равномерно распределенной по ограниченной площади нагрузкой.
2 Формулу (Г.1) допускается применять в случаях, указанных в 5.6.6.
Рисунок Г.1 - Схема расчета осадок с использованием расчетной схемы основания в виде линейно-деформируемого слоя
Таблица Г.1
|
|
Относительная толщина слоя | Коэффициент |
0 0,5 | 1,5 |
0,5 1 | 1,4 |
1 2 | 1,3 |
2 3 | 1,2 |
3 5 | 1,1 |
5 | 1,0 |
Таблица Г.2
|
|
|
Коэффициент при ширине фундамента , м, равной | ||
10 | 10 15 | 15 |
1 | 1,35 | 1,5 |
Таблица Г.3
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Коэффициент для фундаментов | ||||||||
| круглых | прямоугольных с соотношением сторон , равным | ленточных ( 10) | ||||||
|
| 1,0 | 1,4 | 1,8 | 2,4 | 3,2 | 5 |
| |
0 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | |
0,4 | 0,090 | 0,100 | 0,100 | 0,100 | 0,100 | 0,100 | 0,100 | 0,104 | |
0,8 | 0,179 | 0,200 | 0,200 | 0,200 | 0,200 | 0,200 | 0,200 | 0,208 | |
1,2 | 0,266 | 0,299 | 0,300 | 0,300 | 0,300 | 0,300 | 0,300 | 0,311 | |
1,6 | 0,348 | 0,380 | 0,394 | 0,397 | 0,397 | 0,397 | 0,397 | 0,412 | |
2,0 | 0,411 | 0,446 | 0,472 | 0,482 | 0,486 | 0,486 | 0,486 | 0,511 | |
2,4 | 0,461 | 0,499 | 0,538 | 0,556 | 0,565 | 0,567 | 0,567 | 0,605 | |
2,8 | 0,501 | 0,542 | 0,592 | 0,618 | 0,635 | 0,640 | 0,640 | 0,687 | |
3,2 | 0,532 | 0,577 | 0,637 | 0,671 | 0,696 | 0,707 | 0,709 | 0,763 | |
3,6 | 0,558 | 0,606 | 0,676 | 0,717 | 0,750 | 0,768 | 0,772 | 0,831 | |
4,0 | 0,579 | 0,630 | 0,708 | 0,756 | 0,796 | 0,820 | 0,830 | 0,892 | |
4,4 | 0,596 | 0,650 | 0,735 | 0,789 | 0,837 | 0,867 | 0,883 | 0,949 | |
4,8 | 0,611 | 0,668 | 0,759 | 0,819 | 0,873 | 0,908 | 0,932 | 1,001 | |
5,2 | 0,634 | 0,683 | 0,780 | 0,844 | 0,904 | 0,948 | 0,977 | 1,050 | |
5,6 | 0,635 | 0,697 | 0,798 | 0,867 | 0,933 | 0,981 | 1,018 | 1,095 | |
6,0 | 0,645 | 0,708 | 0,814 | 0,887 | 0,958 | 1,011 | 1,056 | 1,138 | |
6,4 | 0,653 | 0,719 | 0,828 | 0,904 | 0,980 | 1,041 | 1,090 | 1,178 | |
6,8 | 0,661 | 0,728 | 0,841 | 0,920 | 1,000 | 1,065 | 1,122 | 1,215 | |
7,2 | 0,668 | 0,736 | 0,852 | 0,935 | 1,019 | 1,088 | 1,152 | 1,251 | |
7,6 | 0,674 | 0,744 | 0,863 | 0,948 | 1,036 | 1,109 | 1,180 | 1,285 | |
8,0 | 0,679 | 0,751 | 0,872 | 0,960 | 1,051 | 1,128 | 1,205 | 1,316 | |
8,4 | 0,684 | 0,757 | 0,881 | 0,970 | 1,065 | 1,146 | 1,229 | 1,347 | |
8,8 | 0,689 | 0,762 | 0,888 | 0,980 | 1,078 | 1,162 | 1,251 | 1,376 | |
9,2 | 0,693 | 0,768 | 0,896 | 0,989 | 1,089 | 1,178 | 1,272 | 1,404 | |
9,6 | 0,697 | 0,772 | 0,902 | 0,998 | 1,100 | 1,192 | 1,291 | 1,431 | |
10,0 | 0,700 | 0,777 | 0,908 | 1,005 | 1,110 | 1,205 | 1,309 | 1,456 | |
11,0 | 0,705 | 0,786 | 0,922 | 1,022 | 1,132 | 1,233 | 1,349 | 1,506 | |
12,0 | 0,720 | 0,794 | 0,933 | 1,037 | 1,151 | 1,257 | 1,384 | 1,550 | |
Примечание - При промежуточных значениях и коэффициент определяется по интерполяции. |
Приложение Д
(рекомендуемое)
Предельные деформации основания фундаментов объектов нового строительства
Таблица Д.1
|
|
|
|
Сооружения | Предельные деформации основания фундаментов | ||
| Относительная разность осадок | Крен | Максимальная или средняя осадка, см |
1 Производственные и гражданские одноэтажные и многоэтажные здания с полным каркасом: |
|
|
|
железобетонным | 0,002 | - | 10 |
то же, с устройством железобетонных поясов или монолитных перекрытий, а также здания монолитной конструкции | 0,003 | - | 15 |
стальным | 0,004 | - | 15 |
то же, с устройством железобетонных поясов или монолитных перекрытий | 0,005 | - | 18 |
2 Здания и сооружения, в конструкциях которых не возникают усилия от неравномерных осадок | 0,006 | - | 20 |
3 Многоэтажные бескаркасные здания с несущими стенами из: |
|
|
|
крупных панелей | 0,0016 | - | 12 |
крупных блоков или кирпичной кладки без армирования | 0,0020 | - | 12 |
то же, с армированием, в том числе с устройством железобетонных поясов или монопитных перекрытий, а также здания монолитной конструкции | 0,0024 | - | 18 |
4 Сооружения элеваторов из железобетонных конструкций: |
|
|
|
рабочее здание и силосный корпус монолитной конструкции на одной фундаментной плите | - | 0,003 | 40 |
то же, сборной конструкции | - | 0,003 | 30 |
отдельно стоящий силосный корпус монолитной конструкции | - | 0,004 | 40 |
то же, сборной конструкции | - | 0,004 | 30 |
5 Дымовые трубы высотой , м: |
|
|
|
100 | - | 0,005 | 40 |
100 200 | - | 1/(2 ) | 30 |
200 300 | - | 1/(2 ) | 20 |
300 | - | 1/(2 ) | 10 |
6 Жесткие сооружения высотой до 100 м, кроме указанных в позициях 4 и 5 | - | 0,004 | 20 |
7 Антенные сооружения связи: |
|
|
|
стволы мачт заземленные | - | 0,002 | 20 |
то же, электрически изолированные | - | 0,001 | 10 |
башни радио | 0,002 | - | - |
башни коротковолновых радиостанций | 0,0025 | - | - |
башни (отдельные блоки) | 0,001 | - | - |
8 Опоры воздушных линий электропередачи: |
|
|
|
промежуточные прямые | 0,003 | - | - |
анкерные и анкерно-угловые, промежуточные угловые, концевые, порталы открытых распределительных устройств | 0,0025 | - | - |
специальные переходные | 0,002 | - | - |
Примечания
1 Значение предельной максимальной осадки основания фундаментов применяется к сооружениям, возводимым на отдельно стоящих фундаментах на естественном (искусственном) основании или на свайных фундаментах с отдельно стоящими ростверками (ленточные, столбчатые и т.п.). 2 Значение предельной средней осадки основания фундаментов применяется к сооружениям, возводимым на едином монолитном железобетонном фундаменте неразрезной конструкции (перекрестные ленточные и плитные фундаменты на естественном или искусственном основании, свайные фундаменты с плитным ростверком, плитно-свайные фундаменты и т.п.). 3 Предельные значения относительного прогиба зданий, указанные в позиции 3, принимают равными 0,5 , а относительного выгиба - 0,25 . 4 При определении относительной разности осадок в позиции 8 таблицы Д.1 за принимают расстояние между осями блоков фундаментов в направлении горизонтальных нагрузок, а в опорах с оттяжками - расстояние между осями сжатого фундамента и анкера. 5 Если основание сложено горизонтальными (с уклоном не более 0,1), выдержанными по толщине слоями грунтов, предельные значения максимальных и средних осадок допускается увеличивать на 20%.
6 Предельные значения подъема основания, сложенного набухающими грунтами, допускается принимать: максимальный и средний подъем в размере 25% и относительную разность осадок в размере 50% соответствующих предельных значений деформаций, приведенных в настоящем приложении, а относительный выгиб - в размере 0,25 . 7 На основе обобщения опыта проектирования, строительства и эксплуатации отдельных видов сооружений допускается принимать предельные значения деформаций основания фундаментов, отличающиеся от указанных в настоящем приложении. |
Приложение Е
(обязательное)
Категории технического состояния существующих сооружений
Таблица Е.1
|
|
Категория состояния сооружения | Характеристика состояния сооружения |
I - нормальное | Выполняются требования норм и проектной документации по условиям эксплуатации. Необходимость ремонтных работ отсутствует |
II - удовлетворительное | С учетом фактических свойств материалов удовлетворяются требования норм, относящиеся к предельным состояниям I группы; требования, относящиеся к предельным состояниям II группы, могут быть нарушены, но обеспечиваются нормальные условия эксплуатации. Требуется текущий ремонт с устранением локальных повреждений без усиления конструкций |
III - неудовлетворительное | Нарушены требования норм, но отсутствуют опасность обрушения и угроза безопасности людей. Требуются усиление и восстановление несущей способности поврежденных конструкций |
IV - предаварийное или аварийное | Существующие повреждения свидетельствуют о непригодности конструкций к эксплуатации, об опасности их обрушения и опасности пребывания людей в зоне расположения конструкций |
Примечания
1 Категория технического состояния устанавливается по результатам технического обследования строительных конструкций сооружения, в том числе фундаментов, включая исследования грунтов основания, подстилающих фундаменты.
2 При соответствующем обосновании категория технического состояния реконструируемого сооружения или сооружения, расположенного в зоне влияния нового строительства или реконструкции, может быть повышена, если проектом реконструкции или проектом защитных мероприятий (для окружающей застройки) предусмотрено выполнение работ по усилению фундаментов и надземной части сооружения, связанных в том числе с увеличением его жесткости.
3 Категория технического состояния одноэтажных и многоэтажных зданий исторической застройки или памятников истории, архитектуры и культуры с несущими стенами из кирпичной кладки без армирования не может быть установлена (повышена) выше категории II - удовлетворительная. К исторической застройке относятся здания с указанной конструктивной схемой при сроке их эксплуатации более 100 лет.
4 Результаты технического обследования сооружений допускается использовать при сроке давности выполнения технического обследования, не превышающем 3 года для сооружений со следующими категориями технического состояния: I - нормальное и II - удовлетворительное и не превышающем 1,5 года для сооружений со следующими категориями технического состояния: III - неудовлетворительное и IV - предаварийное или аварийное. |
Приложение Ж
(рекомендуемое)
Предельные дополнительные деформации основания фундаментов реконструируемых сооружений
Таблица Ж.1
|
|
|
|
Сооружения | Категории технического состояния зданий | Предельные дополнительные деформации основания фундаментов | |
|
| Относительная разность осадок | Максимальная осадка , см |
1 Одноэтажные и многоэтажные бескаркасные здания со стенами из крупных панелей | I | 0,0020 | 4,0 |
| II | 0,0010 | 3,0 |
| III | 0,0007 | 2,0 |
2 Одноэтажные и многоэтажные бескаркасные здания со стенами из кирпича или крупных блоков без армирования | I | 0,003 | 4,0 |
| II | 0,0015 | 3,0 |
| III | 0,001 | 2,0 |
3 Одноэтажные и многоэтажные бескаркасные здания со стенами из кирпича или крупных блоков с армированием или железобетонными поясами | I | 0,0035 | 5,0 |
| II | 0,0018 | 4,0 |
| III | 0,0012 | 3,0 |
4 Многоэтажные и одноэтажные здания исторической застройки или памятники истории, архитектуры и культуры с несущими стенами из кирпичной кладки без армирования | I | - | - |
| II | 0,0009 | 1,5 |
| III | 0,0007 | 1,0 |
Примечания
1 - значение предельной дополнительной максимальной осадки основания отдельно стоящих фундаментов реконструируемого сооружения на естественном основании или свайных ростверков, в том числе при усилении основания и фундаментов. 2 При подведении сплошной монолитной железобетонной фундаментной плиты под реконструируемое сооружение допускается принимать значения предельных дополнительных средних осадок равными . 3 Для сооружений с категорией технического состояния IV - предаварийное или аварийное дополнительные деформации основания фундаментов не допускаются.
4. Значения таблицы Ж.1 допускается не применять, если в основании фундаментов реконструируемого сооружения в пределах сжимаемой толщи , определенной с учетом требований 5.6.41, залегают грунты с модулем деформации 7 МПа или в основании залегают специфические грунты, указанные в разделе 6. Вместо указанных величин следует пользоваться значениями региональных таблиц, характерными для этих районов и приведенными в территориальных строительных нормах. В случае отсутствия соответствующих нормативных значений в территориальных строительных нормах необходимо руководствоваться данными таблицы Ж.1. |
Приложение И
(рекомендуемое)
Физико-механические характеристики органоминеральных и органических грунтов
И.1 Значения характеристик грунтов, приведенные в таблицах И.1-И.4, допускается использовать для предварительной оценки оснований, сложенных из органоминеральных и органических грунтов (см. 6.4.7).
Таблица И.1 - Средние значения физико-механических характеристик открытого торфа
|
|
|
|
|
|
|
|
Показатель | Значение показателя при степени разложения , % | ||||||
| верхового | низинного | |||||
| 5-20 | 21-30 | 31-40 | >40 | 5-25 | 26-40 | >40 |
Влажность, соответствующая полному водонасыщению , доли единицы | 14,5 | 12,5 | 11,8 | 10,0 | 11,5 | 7,5 | 5,8 |
Плотность частиц торфа , г/см | 1,62 | 1,56 | 1,49 | 1,40 | 1,58 | 1,51 | 1,5 |
Модуль деформации при полной влагоемкости , МПа | 0,11 | 0,15 | 0,23 | 0,25 | 0,15 | 0,24 | 0,31 |
Коэффициент бокового давления | 0,12 | 0,19 | 0,28 | 0,35 | 0,22 | 0,43 | 0,50 |
Коэффициент консолидации , м /год | 10 | 5 | 2 | 1 | 5 | 2 | 1 |
Таблица И.2 - Средние значения физико-механических характеристик погребенного торфа
|
|
|
|
Показатель | Значения показателя при степени разложения , % | ||
| 20-30 | 31-40 | 41-60 |
Плотность грунта , г/см | 1,0 | 1,05 | 1,2 |
Плотность частиц грунта , г/см | 1,5 | 1,60 | 1,80 |
Природная влажность , доли единицы | 3,0 | 2,2 | 1,7 |
Коэффициент пористости | 5,5 | 4,0 | 3,0 |
Угол внутреннего трения , град. | 22 | 12 | 10 |
Удельное сцепление , кПа | 20 | 25 | 30 |
Модуль деформации , МПа | 1,1 | 2,0 | 3,0 |
Коэффициент бокового давления | 0,24 | 0,28 | 0,32 |
Таблица И.3 - Средние значения модуля деформации илов
|
|
|
Ил | Коэффициент пористости | Модуль деформации , МПа |
Супесчаный | 0,8 | 5,1 |
| 1,2 | 3,3 |
Суглинистый | 0,9 | 2,0 |
| 1,6 | 1,2 |
Глинистый | 1,2 | 1,6 |
| 2,0 | 0,8 |
Таблица И.4 - Значения физико-механических характеристик сапропелей
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тип залегания | Разновидность сапропелей | Содержание веществ | Влаж- ность , доли еди- ницы | Плот- ность частиц грунта , г/см | Коэф фициент порис- тости | Модуль дефор- мации , МПа (при 0,05 МПа) | Сопро- тивление враща- тельному срезу , кПа | ||
|
| органических , % | карбонатных , % |
|
|
|
|
| |
Неуплотненные в природном залегании | Озерные под слоем воды | Минеральные | 10-30 | 30 | 1,5-4,5 | 2,0-2,5 | 5-12 | 0,25-0,6 | 4-6 |
|
| Среднеминеральные | 30-50 | 30 | 3-6 | 1,8-2,0 | 9-12 | 0,1-0,3 | 2-4 |
|
| Слабоминеральные | >50 | 30 | 6-20 | 1,4-1,8 | 12-25 | 0,03-0,1 | <2 |
| Болотные под слоем торфа | Минеральные | 10-30 | 30 | 1,2-3,7 | 2,0-2,5 | 4-12 | 0,4-0,8 | 12-13 |
|
| Среднеминеральные | 30-50 | 30 | 3-6 | 1,8-2,0 | 8-12 | 0,25-0,5 | 7-12 |
|
| Слабоминеральные | 50-80 | 10-30 | 6-12 | 1,4-1,8 | 12-20 | 0,1-0,25 | 12-13 |
Уплотненные в природном залегании (озерно-болотные под слоем минеральных наносов) | Минеральные | 10-30 | 30 | 0,5-1,8 | 2,0-2,5 | 1,4-3 | 0,7-2 | 15-25 | |
| Среднеминеральные | 30-50 | 30 | 1,5-2,5 | 1,8-2,0 | 3-5 | 0,4-1 | 10-20 | |
| Слабоминеральные | >50 | 30 | 1,5-3,0 | 1,4-1,8 | 4-6 | 0,3-0,5 | 2-15 |
Приложение К
(рекомендуемое)
Физико-механические характеристики элювиальных грунтов
К.1 Значения характеристик грунтов, приведенные в таблицах К.1-К.3, допускается использовать для предварительной оценки оснований, сложенных из этих грунтов (см. 6.5.9, 6.5.12).
|
|
|
|
|
Разновидность элювия скальных грунтов по степени выветрелости | Характеристики элювия скальных грунтов магматических пород | |||
| Плотность , г/см | Коэффициент пористости | , МПа | Степень размягчаемости в воде |
Слабовыветрелые | Более 2,7 | Менее 0,1 | Более 15 | Неразмягчаемые |
Выветрелые | 2,5 2,7 | 0,1 0,2 | 5 15 | Практически неразмягчаемые |
Сильновыветрелые | 2,2 2,5 | Более 0,2 | Менее 5 | Размягчаемые |
|
|
|
|
Степень выветрелости | Значения , MПa, для элювия осадочных скальных грунтов | ||
| Аргиллиты и алевролиты | Песчаники с преобладанием цемента | |
|
| глинистого | карбонатного |
1 0,95 | 12-20 | 30-50 | 50-95 |
0,95 0,9 | 8- 12 | 15-30 | 30-50 |
0,9 0,85 | 5-8 | 7,5-15 | 10-30 |
0,85 0,8 | 2,5-5,0 | 5,0-7,5 | 5-10 |
0,8 | Менее 2,5 | Менее 5 | Менее 5 |
Таблица К.3 - Значения модуля деформации разновидностей элювиальных крупнообломочных грунтов
|
|
|
|
|
Разновидность крупнообломочных грунтов | Значения модуля деформации , МПа, при исходных образующих породах | |||
| магматических и метаморфических | осадочных сцементированных | ||
| содержащих кварц | бескварцевых | песчаники | аргиллиты и алевролиты |
Глыбовые | Не менее 60 | Не менее 50 | Не менее 50 | Не менее 40 |
Щебенистые выветрелые | 40-60 | 35-50 | 40-50 | 35-40 |
Щебенисто-дресвяные слабовыветрелые | 30-40 | 25-35 | 30-40 | 20-35 |
Дресвяные сильновыветрелые | Менее 30 | Менее 25 | Менее 30 | Менее 20 |
Приложение Л
(обязательное)
Предельные дополнительные деформации основания фундаментов сооружений окружающей застройки, расположенных в зоне влияния нового строительства или реконструкции
Таблица Л.1
|
|
|
|
Сооружения | Категория технического состояния зданий | Предельные дополнительные деформации основания фундаментов | |
|
| Относительная разность осадок | Максимальная осадка , см |
1 Гражданские и производственные одноэтажные и многоэтажные здания с полным железобетонным каркасом | I | 0,0020 | 5,0 |
| II | 0,0010 | 3,0 |
| III | 0,0007 | 2,0 |
2 Многоэтажные бескаркасные здания с несущими стенами из крупных панелей | I | 0,0016 | 4,0 |
| II | 0,0008 | 3,0 |
| III | 0,0005 | 2,0 |
3 Многоэтажные бескаркасные здания с несущими стенами из крупных блоков или кирпичной кладки без армирования | I | 0,0020 | 4,0 |
| II | 0,0010 | 3,0 |
| III | 0,0007 | 1,0 |
4 Многоэтажные бескаркасные здания с несущими стенами из кирпича или бетонных блоков с арматурными или железобетонными поясами | I | 0,0024 | 5,0 |
| II | 0,0015 | 3,0 |
| III | 0,0010 | 2,0 |
5 Многоэтажные и одноэтажные здания исторической застройки или памятники истории, архитектуры и культуры с несущими стенами из кирпичной кладки без армирования | I | - | - |
| II | 0,0006 | 1,0 |
| III | 0,0004 | 0,5 |
6 Высокие жесткие сооружения и трубы | I | 0,004 | 5,0 |
| II | 0,002 | 3,0 |
| III | 0,001 | 2,0 |
Примечания
1 - значение предельной дополнительной максимальной осадки основания отдельно стоящих фундаментов на естественном основании или свайных ростверков, в том числе при усилении оснований и фундаментов сооружения окружающей застройки. 2 Для сооружений с категорией технического состояния IV - предаварийное или аварийное дополнительные деформации основания фундаментов не допускаются.
3 Значения таблицы Л.1 допускается не применять, если в основании фундаментов реконструируемого сооружения в пределах сжимаемой толщи , определенной с учетом требований 5.6.41, залегают грунты с модулем деформации 7 МПа или в основании залегают специфические грунты, указанные в разделе 6. Вместо указанных величин следует пользоваться значениями региональных таблиц, характерными для этих районов и приведенными в территориальных строительных нормах. В случае отсутствия соответствующих нормативных значений в территориальных строительных нормах необходимо руководствоваться данными таблицы Л.1. |
Приложение М
(обязательное)
Контролируемые параметры при геотехническом мониторинге
М.1 В таблицах М.1-М.6 знак "+" обозначает контролируемые параметры, которые необходимо фиксировать в процессе геотехнического мониторинга, знак "-" обозначает контролируемые параметры, которые не требуется фиксировать при выполнении геотехнического мониторинга.
Таблица М.1 - Контролируемые параметры при геотехническом мониторинге оснований (без учета массива грунта, окружающего сооружение), фундаментов и конструкций вновь возводимых сооружений
|
|
|
|
|
Контролируемые параметры | Вновь возводимые сооружения I и II уровней ответственности при высоте , м | |||
| 75 | 75 150 | 150 | |
| Категория сложности инженерно-геологических условий | |||
| III | I-II | III | I-III |
1 Осадки фундаментов и относительная разность осадок | + | + | + | + |
2 Крен | + | + | + | + |
3 Напряжения под подошвой фундаментов | - | + | + | + |
4 Послойные осадки грунтов основания | - | - | + | + |
5 Напряжения в основании под пятой свай и в стволе свай | - | - | + | + |
6 Напряжения в конструкциях подземной части (фундаменты, колонны, перекрытия) | - | - | - | + |
Выполняется для плитных и плитно-свайных фундаментов при высоте сооружения более 100 м. Выполняется для плитных и плитно-свайных фундаментов. Выполняется при высоте сооружения более 100 м. Примечания
1 В позиции 1 таблицы M.1 к фундаментам относятся также несущие ограждающие конструкции котлованов, изготовленные из монолитного или сборно-монолитного железобетона (по технологии "стена в грунте", буронабивные сваи и т.п.).
2 Допускается по специальному заданию проводить геотехнический мониторинг сооружений I и II уровней ответственности при 75 м и I-II категориях сложности инженерно-геологических условий. |
Таблица М.2 - Контролируемые параметры при геотехническом мониторинге оснований (без учета массива грунта, окружающего сооружение), фундаментов и конструкций реконструируемых сооружений
|
|
|
|
Контролируемые параметры | Реконструируемые сооружения | ||
| Уровень ответственности | Уникальные, здания исторической застройки, памятники архитектуры, истории и культуры | |
| II | I |
|
1 Дополнительные осадки фундаментов и относительная разность дополнительных осадок | + | + | + |
2 Дополнительный крен | + | + | + |
3 Напряжения под подошвой фундаментов | - | - | + |
4 Послойные осадки грунтов основания | - | - | + |
5 Напряжения в основании под пятой свай и в стволе свай | - | - | + |
6 Напряжения в конструкциях подземной части (фундаменты, колонны, перекрытия) | - | - | + |
Выполняется при высоте сооружения более 75 м. Выполняется для свай усиления фундаментов. Примечание - В позиции 1 таблицы М.2 к фундаментам относятся также несущие ограждающие конструкции котлованов, изготовленные из монолитного или сборно-монолитного железобетона (по технологии "стена в грунте", буронабивные сваи и т.п.). |
Таблица М.3 - Контролируемые параметры при геотехническом мониторинге конструкций ограждения котлована вновь возводимых и реконструируемых сооружений I и II уровней ответственности
|
|
|
|
|
|
|
Контролируемые параметры | При глубине котлована , м | |||||
| 5 10 | 10 15 | 15 | |||
| Категория сложности инженерно-геологических условий | |||||
| II | III | I-II | III | I-III | |
1 Горизонтальные перемещения верха ограждающей конструкции | + | + | + | + | + | |
2 Горизонтальные перемещения ограждающей конструкции по высоте | + | + | + | + | + | |
3 Напряжения в стальных распорках | - | - | + | + | + | |
4 Напряжения в тягах анкерных устройств | - | - | - | + | + | |
5 Напряжения в арматуре и бетоне ограждающей конструкции | - | - | - | - | + | |
6 Напряжения в арматуре и бетоне перекрытий при разработке котлована под их защитой | - | - | - | - | + | |
7 Температура и глубина промерзания грунтов за ограждающей конструкцией | + | + | + | + | + | |
Выполняется при общей длине распорки более 25 м. Выполняется при глубине котлована более 20 м. Выполняется при наличии пучинистых грунтов за пределами ограждающей конструкции и выполнении работ в зимнее время. |
Таблица М.4 - Контролируемые параметры при геотехническом мониторинге массива грунта, окружающего вновь возводимые и реконструируемые сооружения I и II уровней ответственности
|
|
|
|
|
|
|
Контролируемые параметры | При глубине котлована , м | |||||
| 5 10 | 10 15 | 15 | |||
| Категория сложности инженерно-геологических условий | |||||
| II | III | I-II | III | I-III | |
1 Вертикальные перемещения поверхностных грунтовых марок | + | + | + | + | + | |
2 Горизонтальные перемещения поверхностных грунтовых марок | - | + | + | + | + | |
3 Уровень подземных вод | - | + | + | + | + | |
4 Вертикальные перемещения массива грунта по глубине | - | - | - | + | + | |
5 Горизонтальные перемещения массива грунта по глубине | - | - | - | + | + | |
6 Температура и химический состав подземных вод | + | + | + | + | + | |
Выполняется при прогнозируемом уровне подземных вод выше дна котлована. Выполняется по специальному заданию. |
Таблица М.5 - Контролируемые параметры при геотехническом мониторинге сооружений окружающей застройки (без учета подземных инженерных коммуникаций), расположенных в зоне влияния нового строительства (реконструкции) или прокладки подземных инженерных коммуникаций
|
|
|
|
Контролируемые параметры | При глубине котлована , м | ||
| 10 | 0 | |
| Категория сложности инженерно-геологических условий |
| |
| I-II | III |
|
1 Дополнительные осадки фундаментов и их относительная разность | + | + | + |
2 Деформации конструкций, в том числе ширина раскрытия и глубина образования трещин | + | + | + |
3 Дополнительный крен | - | + | + |
4 Горизонтальные перемещения конструкций и фундаментов | - | - | + |
5 Измерение динамических и вибрационных воздействий | + | + | + |
Выполняется при высоте сооружений окружающей застройки более 75 м. Выполняется по специальному заданию. Примечание - В процессе геотехнического мониторинга необходимо проводить периодические визуальные обследования сооружений окружающей застройки на предмет выявления повреждений их конструкций. |
Таблица М.6 - Контролируемые параметры при геотехническом мониторинге подземных инженерных коммуникаций, расположенных в зоне влияния нового строительства (реконструкции) или прокладки инженерных подземных коммуникаций
|
|
|
|
Контролируемые параметры | При глубине котлована , м | ||
| 10 | 10 | |
| Категория сложности инженерно-геологических условий |
| |
| I-II | III |
|
1 Дополнительные осадки обечаек люков, колодцев и других конструкций, выступающих на поверхность | + | + | + |
2 Дополнительные осадки конструкций обделок проходных и полупроходных коллекторов | - | + | + |
3 Горизонтальные перемещения обечаек люков, колодцев и других конструкций, выступающих на поверхность | - | + | + |
4 Деформации конструкций обделок проходных и полупроходных коллекторов | - | + | + |
5 Горизонтальные перемещения конструкций обделок проходных и полупроходных коллекторов | - | - | + |
6 Измерение динамических и вибрационных воздействий | + | + | + |
Выполняется по специальному заданию. Примечание - В процессе геотехнического мониторинга подземных инженерных коммуникаций необходимо проводить периодические визуальные обследования состояния поверхности грунта вдоль трассы инженерных коммуникаций и конструкций обделок проходных и полупроходных коллекторов. |
М.2 При геотехническом мониторинге вновь возводимых и реконструируемых сооружений по специальному заданию, в том числе научно-технического сопровождения (см. 4.14), допускается дополнительно производить фиксацию контролируемых параметров, не указанных в таблицах М.1-М.4.
М.3 При геотехническом мониторинге сооружений окружающей застройки по специальному заданию, в том числе научно-технического сопровождения (см. 4.14), допускается производить фиксацию иных контролируемых параметров, помимо указанных в таблице М.5 (дополнительная разность углов наклона подошвы фундамента и др.).
Приложение Н
(обязательное)
Основные буквенные обозначения
Коэффициенты надежности
|
|
- по нагрузке; | |
- по материалу; | |
- по грунту; | |
- по назначению сооружения; | |
- коэффициент условий работы. |
Характеристики грунтов
|
|
- среднее значение характеристики; | |
- нормативное значение; | |
- расчетное значение; | |
- доверительная вероятность (обеспеченность) расчетных значений; | |
- плотность; | |
- плотность в сухом состоянии; | |
- плотность обратной засыпки; | |
- коэффициент пористости; | |
- влажность природная; | |
- влажность на границе пластичности (раскатывания); | |
- влажность на границе текучести; | |
- конечная (установившаяся) влажность; | |
- влажность, соответствующая полному водонасыщению; | |
- начальная просадочная влажность; | |
- влажность набухания; | |
- влажность на пределе усадки; | |
- коэффициент водонасыщения; | |
- показатель текучести; | |
- удельный вес; | |
- удельный вес с учетом взвешивающего действия воды; | |
- начальное просадочное давление; | |
- давление набухания; | |
- относительная просадочность; | |
- относительное набухание; | |
- относительная линейная усадка; | |
- относительное суффозионное сжатие; | |
- относительное содержание органического вещества; | |
- степень разложения органического вещества; | |
- удельное сцепление; | |
- угол внутреннего трения; | |
- модуль деформации; | |
- коэффициент поперечной деформации; | |
- предел прочности на одноосное сжатие скальных грунтов; | |
- коэффициент консолидации. |
Нагрузки, напряжения, сопротивления
|
|
- сила, расчетное значение силы; | |
- сила на единицу длины; | |
, | - вертикальная и горизонтальная составляющие силы; |
, | - силы, действующие по плоскости скольжения, соответственно сдвигающие и удерживающие (активные и реактивные); |
- сила, нормальная к подошве фундамента; | |
- то же, на единицу длины; | |
- собственный вес фундамента; | |
- равномерно распределенная вертикальная пригрузка; | |
- среднее давление под подошвой фундамента; | |
- нормальное напряжение; | |
- касательное напряжение; | |
- давление в поровой воде; | |
- полное нормальное напряжение; | |
- эффективное вертикальное нормальное напряжение суммарное; | |
- то же, от собственного веса грунта; | |
- то же, от внешней нагрузки (давления фундамента); | |
- расчетное сопротивление грунта основания; | |
- расчетное сопротивление грунта основания для предварительного назначения размеров фундаментов; | |
- сила предельного сопротивления основания, соответствующая исчерпанию его несущей способности. |
Деформации оснований и сооружений
|
|
- средняя осадка основания фундамента; | |
- просадка основания; | |
- подъем основания при набухании грунта; | |
- осадка основания в результате высыхания набухшего грунта; | |
- суффозионная осадка; | |
- разность осадок (просадок) фундаментов; | |
- крен фундамента (сооружения); | |
- относительный угол закручивания; | |
- горизонтальное перемещение; | |
- предельное значение деформации основания фундаментов; | |
- то же, по технологическим требованиям; | |
- то же, по условиям прочности, устойчивости и трещиностойкости конструкций. |
Геометрические характеристики
|
|
- ширина подошвы фундамента; | |
- ширина подвала; | |
- ширина источника замачивания (замачиваемой площади); | |
- длина подошвы фундамента; | |
- соотношение сторон подошвы фундамента; | |
- площадь подошвы фундамента; | |
- длина здания; | |
, , | - глубина заложения фундамента соответственно от уровня планировки, от поверхности природного рельефа и приведенная от пола подвала; |
- глубина подвала от уровня планировки; | |
, | - глубина сезонного промерзания грунта соответственно расчетная и нормативная; |
- глубина расположения уровня подземных вод; | |
- относительное заглубление фундамента; | |
- толщина слоя грунта; | |
- глубина сжимаемой толщи; | |
- толщина слоя просадочных грунтов (просадочная толща); | |
- толщина зоны просадки; | |
- то же, от внешней нагрузки; | |
- то же, от собственного веса грунта; | |
- толщина зоны набухания; | |
- то же, усадки; | |
- толщина выщелачиваемой зоны; | |
- глубина (расстояние) от подошвы фундамента; | |
- относительная глубина; | |
- отметка планировки; | |
- отметка поверхности природного рельефа; | |
- отметка подошвы фундамента; | |
- нижняя граница сжимаемой толщи; | |
- то же, просадочной толщи; | |
- нижняя граница зоны набухания; | |
- то же, зоны усадки; | |
- уровень подземных вод. |
Библиография
|
|
[1] | СП 11-102-97 Инженерно-экологические изыскания для строительства |
[2] | СП 11-104-97 Инженерно-геодезические изыскания для строительства |
[3] | СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства (ч. I-III, V) |
[4] | СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений |
________________________________________________________________________
УДК 624.15 (083.74.74)
Ключевые слова: основания, фундаменты, проектирование, грунты, деформации
_________________________________________________________________________