Ведомственные строительные нормы ВСН 40-88 Проектирование и устройство фундаментов из цементогрунта для малоэтажных сельских зданий.
ВСН 40-88
ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И УСТРОЙСТВО ФУНДАМЕНТОВ ИЗ ЦЕМЕНТОГРУНТА ДЛЯ МАЛОЭТАЖНЫХ СЕЛЬСКИХ ЗДАНИЙ
Дата введения 1988-03-01
РАЗРАБОТАНЫ:
ВНИИОСПом им. Н.М.Герсеванова Госстроя СССР; ЦНИИЭПсельстроем; Краснодарагропромстроем; Кубанским сельскохозяйственным институтом; НИИСПом Госстроя УССР, ГПИфундаментпроектом; ВНИПКИстройиндустрия; ЦНИИЭПграждансельстроем
ВНЕСЕНЫ:
Центральным научно-исследовательским, экспериментальным и проектным институтом по сельскому строительству (ЦНИИЭПсельстроем) Госагропрома СССР
Директор института Л.Н.Ануфриев
ИСПОЛНИТЕЛИ: доктор технических наук, проф. Б.А.Ржаницын, кандидаты технических наук Ю.А.Грачев, А.Н.Токин (руководитель темы), А.В.Шапошников (ответственный исполнитель), инженер М.Ю.Трушинский - ВНИИОСП им. Н.М.Герсеванова; кандидат технических наук Н.В.Жуков (руководитель темы) - ЦНИИЭПсельстрой; инженеры В.Н.Добровольский, В.Н.Щеглов - Краснодарагропромстрой; доктор технических наук К.Ш.Шадунц, кандидат технических наук А.И.Ветштейн, Н.И.Кочнев - Кубанский сельскохозяйственный институт; кандидат технических наук В.С.Могильный, Е.А.Фокин - НИИСП; кандидат технических наук Б.C.Смолин, инженер В.И.Шароватов - ГПИфундаментпроект; кандидат технических наук Н.И.Орда - ВНИПКИстройиндустрия; кандидат технических наук Е.Ф.Дуранов, В.А.Булгаков - ЦНИИЭПграждансельстрой.
СОГЛАСОВАНЫ: Госстроем СССР (Письмо от 07 января 1988 г. за N АГ-76-8)
УТВЕРЖДЕНЫ: Отделом по капитальному строительству и реконструкции Госагропрома СССР от 21 марта 1988 г.
Заместитель Председателя Госагропрома СССР В.Д.Даниленко
С введением в действие ВСН 40-88 "Проектирование и устройство фундаментов из цементогрунта для малоэтажных сельских зданий" утрачивает силу ВСН 4-71 "Временные указания по устройству коротких грунтобетонных свай для малоэтажных сельских зданий".
Настоящие Нормы распространяются на проектирование и устройство фундаментов из цементогрунта (свайных с длиной свай до 3 м и диаметром до 0,8 м и ленточных с глубиной заложения до 2 м) для малоэтажных сельских зданий.
Настоящие Нормы не распространяются на проектирование и устройство фундаментов из цемонтогрунта, возводимых в сейсмических и карстовых районах, в районах распространения вечномерзлых грунтов, на подрабатываемых территориях, в просадочных грунтах II типа с просадкой от собственного веса грунта более 15 см, фундаментов под машины с динамическими нагрузками, а также фундаментов каркасных зданий, воспринимающих горизонтальные нагрузки и моменты.
1. Общие положения
1.1. Проектирование и устройство фундаментов из цементогрунта осуществляется на основании требований действующих нормативных документов с учетом положений настоящих Норм.
1.2. Фундаменты из цементогрунта следует применять при возведении сельских зданий и сооружений с несущими стенами III класса ответственности, а также II класса высотой до двух этажей включительно.
1.3. Состав и объем инженерно-геологических изысканий устанавливается в соответствии с требованиями СНиП 1.02.07-87*.
1.4. Основным работам по устройству фундаментов из цементогрунта должны предшествовать опытные (пробные) работы.
1.5. Опытные работы следует выполнять по программе, учитывающей гидрогеологические условия площадки, механизмы, вяжущие материалы и способы изготовления, предусмотренные проектом выполнения основных работ, а также требования настоящих Норм.
1.6. Результаты опытных работ фиксируются актом, в котором указываются данные, позволяющие регламентировать технологию изготовления, обеспечивать требуемые показатели качества и сроки выполнения работ. На основании результатов опытных работ должна быть откорректирована (при необходимости) рабочая документация до начала основных работ.
1.7. Фундаменты из цементогрунта изготавливаются:
буросмесительным способом, который предусматривает выполнение процессов измельчения грунта и его перемешивания с вяжущим, водой или их смесью непосредственно в грунтовом массиве;
укладкой цементогрунтовой смеси, приготовленной в смесительных установках, в пробуренные скважины или вскрытые траншеи с последующим ее уплотнением.
2. Требования к материалам
2.1. При устройстве фундаментов из цементогрунта пылевато-глинистые грунты должны удовлетворять следующим требованиям (гранулометрический состав и другие показатели приводят в соответствие требованиям ГОСТ 25100-82*):
содержание частиц размером менее 0,005 мм - 5-30%, размером 0,005-0,05 - 15-90%;
водородный показатель грунта рН>6;
относительное содержание органических примесей - до 0,06.
2.2. Грунты, не отвечающие требованиям п.2.1 по гранулометрическое составу и пластичности, могут быть улучшены путем введения песка или глины, а для понижения кислотности - введением извести (1-2%).
2.3. Для устройства фундаментов из цементогрунта следует применять портландцемент или шлакопортландцемент марок ПЦ-400-Д-20; ШПЦ-400-Д-20, а также цементы указанных марок быстротвердеющие (Б), пластифицированные (ПЛ) и гидрофобизированные (ГФ), отвечающие требованиям ГОСТ 10178-85.
2.4. Вода для приготовления цементного раствора должна отвечать требованиям ГОСТ 23732-79.
2.5. Для улучшения свойств цементогрунта допускается применение добавок, назначение и дозировки которых приведены в рекомендуемом приложении 1.
3. Требования к цементогрунту
3.1. Для устройства оснований и фундаментов предусматривается цементогрунт классов по прочности на сжатие: В2,5; В3,5; В5; В7,5; B10 и марок по морозостойкости: F 25; F 35; F 50.
3.2. Класс цементогрунта по прочности на сжатие определяется как для тяжелого бетона по ГОСТ 18105-86* на образцах в возрасте 90 дней.
Допускается предварительная оценка прочности на одноосное сжатие на образцах, прошедших тепловлажностную обработку (ТВО) по режиму: 2+10+2 ч (подъем - выдержка - снижение температуры) при температуре 85-90 °С. Образцы цементогрунта должны поступать на пропарку не ранее, чем через сутки после их изготовления. Испытания выполняются не ранее чем через двое суток после ТВО.
3.3. Значения нормативного и расчетного сопротивления цементогрунта осевому сжатию приведены в табл.1.
Таблица 1
|
|
|
|
|
|
Вид сопротивления | Нормативные и расчетные сопротивления цементогрунта при его классе по прочности на сжатие, МПа | ||||
| В2,5 | В3,5 | В5 | В7,5 | В10 |
Сжатие осевое | 1,9 | 2,7 | 3,8 | 5,7 | 7,6 |
(призменная прочность) | 1,4 | 1,9 | 2,7 | 4,1 | 5,4 |
3.4. Марка цементогрунта по морозостойкости определяется на образцах в возрасте 90 суток в соответствии с требованиями ГОСТ 10060-86.
3.5. Состав цементогрунта следует подбирать в лаборатории и корректировать по результатам опытных работ согласно требованиям п.6.11-6.17.
4. Проектирование свайных и ленточных фундаментов из цементогрунта
4.1. Расчет и проектирование фундаментов из цементогрунтовых свай длиной до 3 м следует выполнять в соответствии с указаниями СНиП 2.02.03-85 и дополнительными требованиями настоящего раздела.
4.3. Нагрузка на 1 пог.м ленточного фундамента не должна превышать:
4.4. Несущая способность грунта основания 1 пог.м ленточного фундамента определяется по формуле
4.5. Несущая способность цементогрунтовой сваи или ленточного фундамента по материалу, работающих на сжимающую нагрузку, определяется по формуле
4.6. Проектирование малонагруженных фундаментов (нагрузка на 1 пог.м стены менее 150 кН) в грунтовых условиях I и II типа по просадочности с просадкой от собственного веса грунта до 15 см осуществляется с учетом ожидаемой степени замачивания основания в период эксплуатации зданий в соответствии с п.4.7-4.10 настоящих Норм.
ц.
4.11. Расчет оснований по деформациям производится, исходя из условия
4.12. Относительная разность суммарных значений - "осадка плюс просадка" двух смежных фундаментов не должна превышать предельных значений, заданных в проекте или регламентируемых СНиП 2.02.01-83. Для зданий с податливыми конструкциями стыков между панелями предельная относительная разность суммарных значении "осадка плюс просадка" двух смежных фундаментов не должна превышать 0,01.
4.13. В случае, когда суммарное значение осадки и просадки превышает предельное значение, указанное в п.4.11 и 4.12, необходимо назначение конструктивных и водозащитных мероприятий, согласно требованиям раздела 3 СНиП 2.02.01-83.
Примечания: 1. Устройство фундаментов из цементогрунта следует выполнять после устройства экрана, доведенного до уровня подготовки под полы.
2. Допускается частичная или полная прорезка экрана гидроизолированными каналами (для коммуникаций).
5. Определение несущей способности цементогрунтовых свай по результатам статических испытаний
5.1. При устройстве свай в слабых грунтах (пылевато-глинистые с показателем текучести более 0,6; пески пылеватые рыхлые; лессовидные просадочные суглинки с пористостью более 49%, относительной просадочностью более 0,1, а также при ожидаемом замачивании основания) несущая способность свай определяется по результатам статических испытаний.
5.2. Статические испытания свай выполняются в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03-85 и дополнительными указаниями п.п.5.3-5.6 настоящих Норм.
5.3. Испытания свай проводятся, как правило, в пределах контура проектируемого здания, сооружения или за контуром, но на расстоянии не более 5 м. Допускается при застройке квартала усадебных домов и хозпостроек или других подсобных зданий и сооружений выполнять испытания свай для всего комплекса зданий, сооружений. Испытания проводятся на участке с наиболее слабыми грунтами.
1 - при испытании свай в непросадочных грунтах, а также в просадочных в условиях, оговоренных в п.4.7 и 4.10;
1,2 - при испытании свай в просадочных грунтах в случаях, оговоренных в п.4.8 а, б, г;
1,3 - при испытании свай в просадочных грунтах в случае, оговоренном в п.4.8 в;
Таблица 3
|
|
Грунты под пятой сваи и на боковой поверхности | Коэффициент для цементогрунтовых свай длиной 2-3 м при однорядном расположении и шаге более 1,5 м |
Пылевато-глинистые, в т.ч. просадочные по п.4.7 при |
|
0,2 | 0,4 |
0,2 0,4 | 0,35 |
0,4 0,6 | 0,25 |
Просадочные грунты по п.4.8 | 0,3 |
Просадочные грунты по п.4.10 | 0,2 |
6. Устройство фундаментов из цементогрунта. Общие указания
6.1. Работы по устройству фундаментов из цементогрунта выполняются в соответствии с требованиями СНиП 3.02.01-83* с учетом положений настоящего раздела.
6.2. Устройство фундаментов из цементогрунта следует выполнять в соответствии с откорректированными по результатам опытных работ расчетными параметрами закрепления.
6.3. Расчетные параметры закрепления подразделяются на следующие группы:
3).
6.4. Устройство фундаментов из цементогрунта должно быть закончено не менее чем за месяц до начала промерзания грунта; запрещается устройство фундаментов в грунтах, не оттаявших после сезонного промерзания.
Свайные фундаменты
6.5. Для устройства цементогрунтовых свай применяют буросмесительные машины (рекомендуемые типы буровых машин для устройства свай из цементогрунта и их технические характеристики приведены в приложении 4).
6.6. Цементогрунтовые сваи устраивает следующими способами:
- введение раствора вяжущего или сухих его компонентов при извлечении или повторном погружении рабочего органа (при двухканальной системе подачи раствора и воды возможно совмещение этих этапов во времени);
1B - устройство лидерной скважины на всю длину сваи диаметром, соответствующим требуемым для ее изготовления объемам раствора или количеству цемента, которые определяются в соответствии с требованиями рекомендуемого приложения 2;
- заполнение лидерной скважины раствором или сухим вяжущим;
- разбуривание лидерной скважины до проектных размеров (требуемого диаметра) с подачей требуемого количества воды для получения смеси с заданной влажностью ;
- перемешивание грунта с вяжущим при извлечении рабочего органа или повторном его погружении;
- перемешивание цементогрунтовой смеси при извлечении рабочего органа;
6.7. Цементный раствор готовится на площадке или завозится растворовозами. Для перевозки цементного раствора, предназначенного для устройства фундаментов из цементогрунта, следует применять авторастворовозы типа СБ-126 и др., имеющие побудитель.
6.8. После изготовления сваи покрываются защитными материалами (опилки, рыхлый грунт, песок), который в первые 7 суток постоянно увлажняется.
Устройство ростверка следует начинать не ранее чем через 7 суток после изготовления свай.
6.9. Следует, как правило, применять однорядное расположение свай и безростверковое опирание цокольных панелей на сваи. Необходимость применения распределительных подушек из бетона определяется расчетом на смятие, проводимым как для обычных бетонов. Минимальная толщина подушки - 150 мм.
Ленточные фундаменты
6.10. Для устройства ленточных фундаментов из цементогрунта буросмесительным способом применяют грунтосмесительные машины типа АГ-392М, МГ-1 конструкции НИИСПа Госстроя УССР, технические характеристики которых приведены в справочном приложении 4.
Опытные работы
6.11. Опытные работы по устройству фундаментов из цементогрунта осуществляются в соответствии с гидрогеологическими условиями строительной площадки с использованием машин и механизмов, предусмотренных рабочим проектом для выполнения основных работ.
6.12. Опытные работы включают:
- изготовление пробных свай (лент);
- контрольные работы по оценке качества пробных свай (лент).
6.13. Выполнение опытных работ фиксируется актом, в котором указываются результаты опытных работ, на основе которых должна быть откорректирована рабочая документация до начала основных работ.
6.14. В акте на проведение опытных работ указываются:
механизмы и оборудование; способ устройства фундаментов из цементогрунта; расчетные параметры закрепления по проекту; результаты контрольных работ по оценке качества пробных свай (лент); изменения, рекомендуемые для внесения в рабочую документацию по результатам опытных работ.
6.15. Опытные работы при однородном напластования грунтов выполняются в одном, а при разнородном напластовании или значительном изменении влажности грунтов - не менее, чем в двух характерных пунктах строительной площадки. Количество свай, устраиваемых принятым способом, должно быть не менее 3, длина ленты - не менее 3 м.
6.16. Допускается использовать сваи и участки ленты, изготовленные в ходе опытных работ, в качестве фундаментов при условии получения всех расчетных, конструктивных и др. требований, предъявляемых к фундаментам.
6.17. Опытные работы при изготовлении свай и лент способом, предусматривающим приготовление цементогрунтовой смеси в смесительных установках, включают: оценку качества цементогрунтовой смеси (однородность, удобоукладываемость, влажность и др.), прочности на сжатие цементогрунта.
7. Контроль качества и приемка выполненных работ
7.1. Контроль качества при устройстве фундаментов из цементогрунта разделяется на операционный, осуществляемый в ходе выполнения работ, и приемочный.
7.2. Операционный контроль включает:
- входной контроль расчетных параметров закрепления:
- ведение журнала производства работ (автоматическая запись параметров работы машины при наличии соответствующих приборов).
7.3. Контрольные работы по оценке качества цементогрунта готовых фундаментов на соответствие его проектным требованиям следует выполнять отбором кернов бурением или образцов материала фундаментов при вскрытии шурфов.
7.3.1. К отбору кернов приступают не ранее чем через двое суток после завершения работ по изготовлению свай (лент).
7.3.2. Отбор кернов в сваях и лентах производят через 0,5-1 м (по длине сваи и высоте ленты) в центре и на расстоянии 2/3 от центра.
7.3.3. При контрольных работах производится оценка качества не менее 3 свай из 100 готовых. При устройстве ленточных фундаментов контрольные работы проводятся через каждые 50 м ленты.
7.3.4. При контрольном бурении производится осмотр и описание кернов с визуальной оценкой однородности смешения грунта с цементом, устанавливается количество видимых неразрушенных агрегатов грунта (%) и их размеры. Материалы визуального осмотра заносятся в журнал производства работ.
7.3.5. Отобранные при контрольном бурении образцы испытывают в соответствии с требованиями раздела 3 настоящих Норм.
7.4. Приемка работ осуществляется комиссией в соответствии с требованиями СНиП III-3-81* на основе сопоставления проектной, исполнительной и контрольной документации.
7.5. Приемочной комиссии представляют следующие документы:
- акт на опытные работы; журнал производства работ; исполнительный чертеж фундамента здания; материалы опытных работ; сведения о марке и активности используемого цемента; материалы контрольных работ; ленты автоматической записи работы буросмесительной машины (при наличии).
7.6. При устройстве фундаментов из цементогрунта должны соблюдаться правила по технике безопасности и охране труда в строительстве в соответствии с требованиями СНиП III-4-80*.
Приложение 1
(рекомендуемое)
Добавки, применяемые для улучшения свойств цементогрунта
|
|
|
Добавка | Количество добавки в % от массы сухого грунта | Область применения |
Известь (ГОСТ 9179-59*) | 1-3 | Кислые грунты с рН 6, переувлажненные грунты, при содержании частиц размером менее 0,005 мм более 30% |
| ||
Хлористый кальций CaCI (ГОСТ 450-77) | 0,5-2 | Кислые грунты с рН<6, переувлажненные, гумусированные песчаные, при пониженных температурах |
Гипс строительный (ГОСТ 125-57*) | 2-4 | Переувлажненные грунты |
| ||
СДБ (ОСТ 81-79-74*) | 0,1-0,25 | Повышение однородности цементогрунтовых смесей за счет увеличения их подвижности |
| ||
С-3 (суперпластификатор) (ТУ-6-14-19-252-79*) Минхимпрома СССР | 0,1-1 | Повышение прочности, морозостойкости, удобоукладываемости |
| ||
ГКЖ-94 (ГОСТ 10834-76) | 0,3-0,7 | Повышение прочности, морозостойкости |
ГКЖ-10, 11 (ТУ-6-02-696-72) | 0,3-0,7 | Повышение прочности, морозостойкости |
Полиизоцианат (ТУ-6-03-375-75) | 2-10 | Повышение прочности, морозостойкости, стойкость к агрессивным средам |
ПГ-нефелиновый гудрон(ТУ-18-2-49-83) | 0,05-0,2 | Повышение прочности, морозостойкости |
ВНГ (ТУ-18-2-49-83) | 0,05-0,2 | Повышение прочности, морозостойкости |
Приложение 2
(рекомендуемое)
Расчетные технологические параметры изготовления свай из цементогрунта
|
|
|
| |
Способ 1A | ||||
глубина приямка,
| плотность цементогрунтовой смеси в сухом состоянии
, т/м | |||
количество цемента на сваю, т | количество раствора с - а на сваю, м | |||
дополнительное количество воды для получения смеси с , м | ||||
Способ 1Б | ||||
водоцементное отношение раствора | , , , - так же, как для способа 1A | |||
Способ 1В | ||||
диаметр приямка, м
| количество воды на сваю длиной при разбуривании, м количество цемента, т
| |||
Способ 2 | ||||
количество раствора, м | количество воды для приготовления раствора, м | |||
количество цемента, т | ||||
Способ 3 | ||||
В случаях "пластичных" смесей аналогично способу 2, а при "текучих" смесях - по способу 1. |
Приложение 3
(рекомендуемое)
Таблица 1
Параметры работы буросмесительной машины
|
|
|
|
Режимы работы | Песок | Суглинок | Лессовые грунты (супесь, суглинок) |
Скорость вращения рабочего органа, об./мин | 50-80 | 40-60 | 80-120 |
Скорость подачи рабочего органа, мм/об. | 8-10 | 5-8 | 5-10 |
Скорость перемещения рабочего органа, мм/мин | 0,4-0,8 | 0,2-0,5 | 0,4-1,2 |
Количество циклов погружения-извлечения рабочего органа | 1-2 | 2-3 | 1-3 |
Таблица 2
Параметры работы грунтосмесительной машины при устройстве ленточных фундаментов из цементогрунта буросмесительным способом
|
|
|
Грунт | Число пластичности | Скорость движения машины: м/мин |
Пески и супеси | 0-7 | 0,2-0,25 |
Суглинки | 7-12 | 0,12-0,2 |
Суглинки | 12-15 | 0,09-0,12 |
Приложение 4
(рекомендуемое)
Техническая характеристика грунтосмесительной машины АГ-392М (конструкции НИИСПа Госстроя УССР) для устройства ленточных фундаментов из цементогрунта, устраиваемых буросмесительным способом
Таблица 2*
|
|
Характеристика | Значение |
Размеры устраиваемого фундамента, м: |
|
ширина
| 0,2-0,6 |
высота
| 0,4-2 |
Производительность, м /ч | до 16 |
Пределы рабочих скоростей передвижения, м/ч | 5-30 |
Скорость вращения шнеков, об/мин: |
|
смесительного
| 80-120 |
уплотняющего
| 30-60 |
Максимально потребляемая мощность, кВт, для шнеков: |
|
смесительного | до 25 |
уплотняющего
| до 10 |
Габаритные размеры в транспортном положении, мм: |
|
высота
| 3500 |
длина
| 5200 |
ширина | 2130 |
Масса навесного оборудования, кг | 1300 |
Количество обслуживающего персонала, чел. | 1 |
Базовая машина | ЭТЦ-202 |
Приложение 5
(справочное)
Основные буквенные обозначения
Таблица 2*
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Глубина расположения нижнего конца сваи или подошвы ленточного фундамента при определении или средняя глубина расположения слоя грунта при определении , м | Расчетное сопротивление , КПа, для лессовых просадочных грунтов в состоянии полного водонасыщения ( 0,8) при коэффициенте пористости в слое, равном 2 или 2 под подошвой; расчетное сопротивление , кПа, по боковой поверхности сваи (ленты) для лессовых просадочных грунтов в состоянии полного водонасыщения ( 0,8) при среднем коэффициенте пористости слоя грунта, прорезаемого боковой поверхностью равном: | |||||||
| =0,75 | =0,82 | =0,89 | =0,97 | ||||
| ||||||||
1
| - | 18 | - | 16 | - | 14 | - | 12 |
2
| 350 | 19 | 300 | 17 | 250 | 15 | 200 | 13 |
3 и более
| 360 | 20 | 310 | 18 | 260 | 16 | 210 | 14 |