Свод правил СП 25.13330.2020 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах СНиП 2.02.04-88 (с Изменениями N 1, 2 ред. от 26.12.2024).
СП 25.13330.2020
СВОД ПРАВИЛ
ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ НА ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ
Soil bases and foundations on permafrost soils
___________________________________________________________
ОКС 93.020
Дата введения 2021-07-01*
________________
* См. ярлык "Примечания".
Предисловие
Сведения о своде правил
1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - АО "НИЦ "Строительство" - Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова (НИИОСП им.Н.М.Герсеванова)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)
4 УТВЕРЖДЕН приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 30 декабря 2020 г. N 915/пр и введен в действие с 1 июля 2021 г.
5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 25.13330.2012 "СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах"
В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет
ВНЕСЕНЫ: Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России) от 31 мая 2022 г. N 434/пр с 31.05.2022; Изменение № 2, утвержденное и введенное в действие приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России) от 26 декабря 2024 г. № 924/пр c 27.01.2025
Введение
Настоящий свод правил разработан в целях соблюдения требований Федерального закона от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений".
Настоящий документ содержит указания по проектированию оснований фундаментов зданий и сооружений, в том числе подземных, возводимых на территории распространения многолетнемерзлых грунтов.
Пересмотр свода правил подготовлен авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - НИИОСП им.Н.М.Герсеванова (руководители темы - канд. техн. наук И.В.Колыбин, канд. техн. наук А.Г.Алексеев; д-р техн. наук Б.В.Бахолдин, д-р техн. наук Л.Р.Ставницер, канд. техн. наук С.Г.Безволев, канд. техн. наук Г.И.Бондаренко, канд. техн. наук О.Н.Исаев, канд. техн. наук В.Е.Конаш, канд. геол.-минерал. наук А.В.Рязанов, П.М.Сазонов, А.А.Чапаев, Э.С.Гречищева) при участии МГУ им.М.В.Ломоносова (д-р техн. наук Л.Н.Хрусталев, д-р геол.-минерал. наук И.А.Комаров) и канд. техн. наук В.И.Аксенова.
Изменение № 2 к СП 25.13330.2020 подготовлено авторским коллективом АО "НИЦ "Строительство" - НИИОСП им.Н.М.Герсеванова (руководитель темы - д-р техн. наук А.Г.Алексеев; исполнители - П.М.Сазонов, Э.С.Гречищева, Д.В.Зорин).
(Измененная редакция, Изм. № 2).
1 Область применения
Настоящий свод правил распространяется на проектирование оснований и фундаментов зданий и сооружений, возводимых на территории распространения многолетнемерзлых грунтов.
Настоящий свод правил не распространяется на проектирование оснований гидротехнических сооружений, земляного полотна автомобильных и железных дорог, аэродромных покрытий и фундаментов машин с динамическими нагрузками.
2 Нормативные ссылки
В настоящем своде правил приведены ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ 5180-2015 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик
ГОСТ 6727-80 Проволока из низкоуглеродистой стали холоднотянутая для армирования железобетонных конструкций. Технические условия
ГОСТ 8732-78 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент
ГОСТ 8736-2014 Песок для строительных работ. Технические условия
ГОСТ 10704-91 Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент
ГОСТ 12248.1-2020 Грунты. Определение характеристик прочности методом одноплоскостного среза
ГОСТ 12248.2-2020 Грунты. Определение характеристик прочности методом одноосного сжатия
ГОСТ 12248.3-2020 Грунты. Определение характеристик прочности и деформируемости методом трехосного сжатия
ГОСТ 12248.4-2020 Грунты. Определение характеристик деформируемости методом компрессионного сжатия
ГОСТ 12248.5-2020 Грунты. Метод суффозионного сжатия
ГОСТ 12248.6-2020 Грунты. Метод определения набухания и усадки
ГОСТ 12248.7-2020 Грунты. Определение характеристик прочности и деформируемости мерзлых грунтов методом испытания шариковым штампом
ГОСТ 12248.8-2020 Грунты. Определение характеристик прочности мерзлых грунтов методом среза по поверхности смерзания
ГОСТ 12248.9-2020 Грунты. Определение характеристик прочности и деформируемости мерзлых грунтов методом одноосного сжатия
ГОСТ 12248.10-2020 Грунты. Определение характеристик деформируемости мерзлых грунтов методом компрессионного сжатия
ГОСТ 12248.11-2020 Грунты. Определение характеристик прочности оттаивающих грунтов методом среза
ГОСТ 13015-2012 Изделия бетонные и железобетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения
ГОСТ 19912-2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
ГОСТ 20295-85 Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов. Технические условия
ГОСТ 20522-2012 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний
ГОСТ 23118-2019 Конструкции стальные строительные. Общие технические условия
ГОСТ 25100-2020 Грунты. Классификация
ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения
ГОСТ 31357-2007 Смеси сухие строительные на цементном вяжущем. Общие технические условия
ГОСТ 34028-2016 Прокат арматурный для железобетонных конструкций. Технические условия
ГОСТ EN 826-2011 Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Методы определения характеристик сжатия
ГОСТ EN 12087-2011 Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Методы определения водопоглощения при длительном погружении
ГОСТ Р 52544-2006 Прокат арматурный свариваемый периодического профиля классов А500С и В500С для армирования железобетонных конструкций. Технические условия
ГОСТ Р 54864-2016 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные для сварных стальных строительных конструкций. Технические условия
ГОСТ Р 55724-2013 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые
ГОСТ Р 58064-2018 Трубы стальные сварные для строительных конструкций. Технические условия
ГОСТ Р 58888-2020 Грунты. Метод полевых испытаний температурно-каротажным статическим зондированием
ГОСТ Р 58961-2020 Грунты. Метод полевых испытаний мерзлых грунтов термостатическим зондированием
СП 14.13330.2018 "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах" (с изменениями № 2, № 3, № 4)
СП 16.13330.2017 "СНиП II-23-81* Стальные конструкции" (с изменениями № 1, № 2, № 3, № 4, № 5)
СП 20.13330.2016 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия" (с изменениями № 1, № 2, № 3, № 4, № 5, № 6)
СП 22.13330.2016 "СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений" (с изменениями № 1, № 2, № 3, № 4, № 5)
СП 24.13330.2021 "СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты" (с изменением № 1)
СП 28.13330.2017 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии" (с изменениями № 1, № 2, № 3, № 4)
СП 35.13330.2011 "СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы" (с изменениями № 1, № 2, № 3, № 4, № 5)
СП 36.13330.2012 "СНиП 2.05.06-85* Магистральные трубопроводы" (с изменениями № 1, № 2, № 3, № 4)
СП 47.13330.2016 "СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения" (с изменением N 1)
СП 50.13330.2024 "СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий"
СП 63.13330.2018 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения" (с изменениями N 1, N 2)
СП 64.13330.2017 "СНиП II-25-80 Деревянные конструкции" (с изменениями № 1, № 2, № 3, № 4)
СП 116.13330.2012 "СНиП 22-02-2003 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения" (с изменениями №1, № 2)
СП 131.13330.2020 "СНиП 23-01-99* Строительная климатология" (с изменениями № 1, № 2)
СП 493.1325800.2020 Инженерные изыскания для строительства в районах распространения многолетнемерзлых грунтов. Общие требования
СП 498.1325800.2020 Основания и фундаменты зданий и сооружений на многолетнемерзлых грунтах. Требования к инженерной подготовке территории
СП 539.1325800.2024 Научно-техническое сопровождение инженерных изысканий, проектирования и строительства. Общие положения
Примечание - При пользовании настоящим сводом правил необходимо проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
3 Термины, определения и обозначения
3.1 В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1 бугор пучения: Выпуклая форма криогенного рельефа с ледяным или ледогрунтовым ядром, образующаяся в области многолетнемерзлых и сезонномерзлых пород в результате неравномерного льдообразования в породах.
3.1.2 грунт: Горные породы, почвы, техногенные образования, представляющие собой многокомпонентную и многообразную геологическую систему и являющиеся объектом инженерно-хозяйственной деятельности человека.
Примечание - Грунты могут служить:
- материалом основания зданий и сооружений;
- средой для размещения в них сооружений;
- материалом самого сооружения.
3.1.3 грунт мерзлый: Грунт с отрицательной или нулевой температурой, содержащий в своем составе видимые ледяные включения и (или) лед-цемент и характеризующийся криогенными структурными связями.
3.1.4 грунт многолетнемерзлый, грунт вечномерзлый: Грунт, находящийся в мерзлом состоянии постоянно в течение трех и более лет.
3.1.5 грунт пластичномерзлый: Дисперсный грунт, сцементированный льдом, но обладающий вязкими свойствами и сжимаемостью под внешней нагрузкой.
3.1.7 грунт сезонномерзлый (сезонноталый): Грунт, находящийся в мерзлом или талом состоянии периодически в течение холодного или теплого сезона.
3.1.8 грунт твердомерзлый: Дисперсный грунт, прочно сцементированный льдом, характеризуемый относительно хрупким разрушением и практически несжимаемый под внешней нагрузкой.
3.1.9 криопег: Высокоминерализованные отрицательно-температурные подземные воды, залегающие в толще многолетнемерзлых пород, также могут залегать ниже ее подошвы или выше кровли.
3.1.10 лед, грунт ледяной: Природное образование, состоящее из кристаллов льда с возможными примесями обломочного материала и органического вещества не более 10% об., характеризующееся криогенными структурными связями.
3.1.11 морозное пучение грунтов: Процесс увеличения объема и деформирования дисперсных грунтов при промерзании.
3.1.12 слой сезонного оттаивания: Поверхностный слой грунта, оттаивающий летом.
3.1.13 температура начала замерзания (оттаивания): Температура, при которой в порах грунта появляется (исчезает) лед.
3.1.14 термокарст: Образование просадочных и провальных форм рельефа и подземных пустот вследствие вытаивания подземного льда или оттаивания мерзлого грунта.
3.1.15 термостабилизация грунтов: Мероприятие или их комплекс, направленный на обеспечение требуемого температурного режима грунтов в течение срока эксплуатации инженерного сооружения.
3.1.16 термоэрозия: Разрушение и вынос оттаивающих и мерзлых дисперсных грунтов и льдов в результате теплового и механического воздействия водных потоков.
3.1.17 солифлюкция: Смещение (течение, оползание, соскальзывание, сплывы, оплывины) оттаивающего переувлажненного тонкодисперсного грунта на склонах в теплое время суток года, обусловленное сезонным промерзанием и оттаиванием.
3.1.18
специализированная организация: Организация, основным направлением деятельности которой является выполнение комплексных инженерных изысканий и проектирование оснований, фундаментов и подземных частей сооружений, располагающая квалифицированным и опытным персоналом, в т.ч. с обязательным привлечением научных кадров, соответствующим сертифицированным оборудованием и программным обеспечением.
[СП 22.13330.2016, пункт 3.38] |
(Измененная редакция, Изм. № 2).
3.1.19 репрезентативная метеорологическая станция: Метеостанция, результаты наблюдений которой показательны для местоположения строящегося объекта.
3.2 Обозначения, примененные в настоящем своде правил, приведены в приложении А.
4 Общие положения
_______________
4.2 Исходные данные для проектирования должны предоставляться в необходимом и достаточном объеме, регистрироваться и интерпретироваться специалистами, обладающими соответствующей квалификацией и опытом.
Проектирование должно выполняться квалифицированным персоналом, имеющим соответствующий опыт проектирования и строительства на многолетнемерзлых грунтах. При этом должны быть обеспечены координация и связь между ними и специалистами по инженерным изысканиям.
Используемые материалы и изделия должны удовлетворять требованиям северной строительно-климатической зоны.
При проектировании оснований и фундаментов на многолетнемерзлых грунтах следует учитывать местные условия строительства, требования к охране окружающей среды, а также имеющийся опыт проектирования, строительства и эксплуатации сооружений в аналогичных условиях.
Выбор строительных площадок и проектных решений оснований и фундаментов следует производить на основании технико-экономического сравнения возможных вариантов с оценкой их по приведенным затратам с учетом надежности.
Не допускается использование восстановленных стальных труб и других бывших в употреблении видов металлоконструкции при проектировании и строительстве зданий и сооружений с нормальным и повышенным уровнями ответственности, а также при строительстве и эксплуатации особо опасных, технически сложных и уникальных объектов.
Примечание - Здесь и далее уровень ответственности сооружения устанавливается в зависимости от класса сооружения согласно ГОСТ 27751.
4.3 Инженерные изыскания для строительства на многолетнемерзлых грунтах следует проводить в соответствии с СП 47.13330 и другими нормативными документами по инженерным изысканиям и исследованиям грунтов для строительства. Требования к инженерным изысканиям на многолетнемерзлых грунтах приведены также в [1]*.
Проектирование оснований без достаточного инженерно-геологического обоснования не допускается.
4.4 При возведении нового объекта или реконструкции существующего сооружения на застроенной территории необходимо учитывать его воздействие на окружающую застройку с целью сохранения расчетного температурного режима многолетнемерзлых грунтов прилегающих территорий и предотвращения недопустимых деформаций существующих сооружений.
4.5 Соответствие состояния грунтов основания и фундаментов проектным требованиям при сдаче сооружения в эксплуатацию должно быть подтверждено результатами натурных наблюдений или испытаний, выполненных в период строительства согласно проекту геотехнического мониторинга.
4.6 При проектировании оснований и фундаментов сооружений повышенного уровня ответственности, в том числе реконструируемых в условиях окружающей застройки, а также в иных случаях, перечисленных в пунктах 4.17, 4.19 СП 22.13330.2016, необходимо предусматривать научно-техническое сопровождение изысканий, проектирования и строительства оснований и фундаментов.
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.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
4.7 Научно-техническое сопровождение инженерных изысканий, проектирования и строительства оснований и фундаментов выполняют согласно требованиям СП 539.1325800. Дополнительно в состав работ по научно-техническому сопровождению рекомендуется включать оценку геокриологических рисков.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
5 Характеристики многолетнемерзлых грунтов оснований
5.1 Подразделение и наименование разновидностей многолетнемерзлых грунтов следует производить в соответствии с ГОСТ 25100 с учетом особенностей их физико-механических свойств как оснований сооружений.
5.2 По особенностям физико-механических свойств среди многолетнемерзлых грунтов должны выделяться сильнольдистые, засоленные и заторфованные грунты, использование которых в качестве оснований сооружений регламентируется дополнительными требованиями, предусмотренными разделами 8, 9 и 10, а также твердомерзлые, пластичномерзлые и сыпучемерзлые грунты, выделяемые согласно 5.3.
5.3 Подразделение грунтов на твердомерзлые, пластичномерзлые и сыпучемерзлые при проектировании оснований и фундаментов следует производить в зависимости от их состава, температуры и степени заполнения пор льдом и незамерзшей водой в соответствии с ГОСТ 25100 на момент проведения инженерно-геологических изысканий с учетом температуры грунтов, измеренной в период отбора проб.
При отклонении проектных значений среднегодовой температуры грунта на глубине нулевых амплитуд колебаний от природных значений более чем на 0,5°С требуется уточнение величин деформационных характеристик в соответствии с ГОСТ 12248.1-ГОСТ 12248.11.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
5.4 Необходимые для расчета оснований и фундаментов физические и деформационно-прочностные характеристики многолетнемерзлых грунтов следует определять на основании их непосредственных полевых или лабораторных испытаний.
5.5 В состав определяемых для расчета многолетнемерзлых оснований физических и механических характеристик грунтов помимо характеристик, предусмотренных СП 22.13330, должны дополнительно входить:
а) физические и теплофизические характеристики мерзлых грунтов, определяемые в соответствии с приложением Б;
Все необходимые при проектировании характеристики многолетнемерзлых грунтов должны быть указаны в техническом задании на инженерно-геологические изыскания.
5.6 Нормативные значения характеристик грунта следует устанавливать для выделенных при изысканиях инженерно-геологических элементов на основании статистической обработки результатов экспериментальных определений с учетом предусмотренного проектом состояния и температуры грунтов основания.
5.7 Расчетные значения характеристик грунта определяются по формуле
5.10 При проектировании малозаглубленных или поверхностных фундаментов на подсыпках из непучинистого песчаного или крупнообломочного грунта, который может промораживаться и оттаивать в процессе строительства и эксплуатации, следует учитывать изменения его механических свойств согласно пункту 5.3.21 СП 22.13330.2016.
(Введен дополнительно, Изм. № 2).
6 Основные положения проектирования оснований и фундаментов
6.1 Принципы использования многолетнемерзлых грунтов в качестве основания
6.1.1 При строительстве на многолетнемерзлых грунтах в зависимости от конструктивных и технологических особенностей зданий и сооружений, инженерно-геокриологических условий и возможности целенаправленного изменения свойств грунтов основания применяется один из следующих принципов использования многолетнемерзлых грунтов в качестве основания сооружений:
принцип I - многолетнемерзлые грунты основания используются в мерзлом состоянии, сохраняемом в процессе строительства и в течение всего периода эксплуатации сооружения, или с допущением их промораживания в период строительства и эксплуатации;
принцип II - многолетнемерзлые грунты основания используются в оттаянном или оттаивающем состоянии (с их предварительным оттаиванием на расчетную глубину до начала возведения сооружения или с допущением их оттаивания в период эксплуатации сооружения).
6.1.2 Принцип I следует применять, если грунты основания можно сохранить в мерзлом состоянии при экономически целесообразных затратах на мероприятия, обеспечивающие сохранение такого состояния. На участках с твердомерзлыми грунтами, а также при повышенной сейсмичности района следует принимать использование многолетнемерзлых грунтов по принципу I.
При строительстве на пластичномерзлых грунтах следует предусматривать мероприятия по понижению температуры грунтов (6.3.1-6.3.4) до установленных расчетом значений, а также учитывать в расчетах оснований пластические деформации этих грунтов под нагрузкой согласно указаниям 7.2.16-7.2.18.
6.1.3 Принцип II следует применять при наличии в основании скальных или других малосжимаемых грунтов, деформация которых при оттаивании не превышают предельно допустимых значений для проектируемого сооружения, при несплошном распространении многолетнемерзлых грунтов, а также в тех случаях, когда по техническим и конструктивным особенностям сооружения и инженерно-геокриологическим условиям участка при сохранении мерзлого состояния грунтов основания не обеспечивается требуемый уровень надежности строительства.
6.1.4 Выбор принципа использования многолетнемерзлых грунтов в качестве основания сооружений, а также способов и средств, необходимых для обеспечения принятого в проекте температурного режима грунтов, следует производить на основании сравнительных технико-экономических расчетов.
6.1.5 В пределах застраиваемой территории (промышленный узел, поселок, микрорайон и т.д.) следует предусматривать, как правило, один принцип использования многолетнемерзлых грунтов в качестве оснований. Это требование следует учитывать также при проектировании новых и реконструкции существующих зданий и сооружений на застроенной территории, размещении мобильных (временных) зданий и прокладке инженерно-технических сетей.
Применение разных принципов использования многолетнемерзлых грунтов в пределах застраиваемой территории допускается на обособленных по рельефу и другим природным условиям участках, а в необходимых случаях - на природно-необособленных участках, если предусмотрены и подтверждены расчетом специальные меры по обеспечению расчетного теплового режима грунтов в основании соседних зданий, возведенных (или возводимых) по принципу I (резервирование зон безопасности, устройство мерзлотных и противофильтрационных завес и т.п.).
6.1.6 Линейные сооружения допускается проектировать с применением на отдельных участках трассы разных принципов использования многолетнемерзлых грунтов в качестве основания. При этом следует предусматривать меры по приспособлению их конструкций к неравномерным деформациям основания в местах перехода от одного участка к другому, а при прокладке их в пределах застраиваемой территории следует соблюдать требования, предусмотренные 6.1.5.
6.2 Глубина заложения и конструкции фундаментов
6.2.1 Глубина заложения фундаментов, считая от уровня планировки (подсыпки или срезки), назначается с учетом требований СП 22.13330 и принятого принципа использования многолетнемерзлых грунтов в качестве основания сооружения и должна проверяться расчетом по устойчивости фундаментов на действие сил морозного пучения грунтов согласно 7.4.2 и 7.4.6.
Таблица 6.1
Фундаменты | Минимальная глубина заложения фундаментов , м |
Фундаменты всех типов, кроме свайных |  |
Свайные фундаменты зданий и сооружений |  |
Сваи опор мостов |  |
Фундаменты зданий и сооружений, возводимых на насыпях | Не нормируется |
Допускается закладывать фундаменты в слое сезонного промерзания-оттаивания грунта, если это обосновано расчетом оснований и фундаментов (7.4.6).
Допускается устройство фундаментов малоэтажных зданий на поверхности грунта или на подсыпке при обосновании расчетом по второй группе предельных состояний, учитывающим возможное оттаивание грунтов и морозное пучение слоя сезонного промерзания-оттаивания.
6.2.4 Конструкции фундаментов должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к материалу фундаментов по прочности в соответствии с требованиями СП 24.13330, СП 28.13330, СП 35.13330, а элементы фундаментов, находящиеся в пределах слоя сезонного промерзания и оттаивания грунта и выше, - также требованиям по морозостойкости, водонепроницаемости и устойчивости к воздействию агрессивных сред в соответствии с требованиями СП 28.13330 и СП 35.13330.
Металлические сваи следует проектировать из стальных электросварных прямошовных и бесшовных труб в соответствии с ГОСТ 20295, ГОСТ 10704, ГОСТ 8732, ГОСТ Р 54864, ГОСТ Р 58064 и их аналогов.
Назначение марок сталей и категорий сталей по ударной вязкости свай следует осуществлять в соответствии с требованиями СП 16.13330.
Электросварные трубы, сваренные высокочастотной сваркой (ВЧС), следует применять только после объемной термической обработки (ОТО). Для электросварных труб допускается не предусматривать ОТО при условии, что они изготавливаются с применением дуговой сварки под флюсом.
Металлические и деревянные конструкции фундаментов в слое сезонного промерзания и оттаивания грунта должны быть защищены от коррозии и гниения. Антикоррозионную защиту следует выполнять для всех металлических поверхностей подземных конструкций в слое сезонного промерзания-оттаивания и ниже на 1 м. Для забиваемых свай антикоррозионная защита должна быть устойчивой к механическому воздействию. Возможность применения антикоррозионной защиты должна быть подтверждена лабораторными и полевыми исследованиями. В случаях, когда слой сезонного промерзания-оттаивания грунта не сливается с многолетнемерзлыми грунтами, следует также выполнять антикоррозионную защиту свай до глубины на 1 м ниже отметки залегания кровли многолетнемерзлых пород. В районах распространения многолетнемерзлых грунтов с морским типом засоления следует обеспечивать дополнительную антикоррозионную защиту стальных свайных фундаментов согласно требованиям раздела 9.
Таблица 6.2 - Требования к бетону по прочности, морозостойкости и водонепроницаемости
Группа конст- | Условия работы конструкции | Минимальный класс бетона | Минимальные марки бетона | Минимальное воздухо- | ||
рукций | Характеристика режима работы | Расчетная зимняя температура наружного воздуха | по прочности на сжатие В | по морозо- стойкости F | по водонепро- ницаемости W | вовлечение, % |
1 | Железобетонные конструкции, | Ниже минус 40°С | 35 | 400 | 10 | 4 |
| расположенные в сезонно- оттаивающем слое грунта и подвергающиеся попеременному замораживанию и оттаиванию в водонасыщенном состоянии | Ниже минус 20°С до минус 40°С включ. | 30 | 200 | 8 | 4 |
2 | Наземные железобетонные | Ниже минус 40°С | 30 | 200 | 8 | 4 |
| конструкции, подвергающиеся воздействию атмосферных осадков и попеременному замораживанию и оттаиванию | Ниже минус 20°С до минус 40°С включ. | 25 | 150 | 6 | 4 |
3 | Железобетонные конструкции, | Ниже минус 40°С | 25 | 150 | 6 | - |
| защищенные от атмосферных осадков и подвергающиеся замораживанию и оттаиванию | Ниже минус 20°С до минус 40°С включ. | 25 | 150 | 6 | - |
Примечания
1 Расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается по средней температуре воздуха наиболее холодной пятидневки в зависимости от района строительства согласно СП 131.13330.
2 Марки по морозостойкости и водонепроницаемости для конструкций водоснабжения и канализации, а также для свай и свай-оболочек следует устанавливать согласно требованиям соответствующих нормативных документов.
3 В случае присутствия хлоридов в надмерзлотных водах для обеспечения защиты стальной арматуры от коррозии марку бетона по водонепроницаемости и толщину защитного слоя бетона устанавливают по таблице Г.1 СП 28.13330.
4 При проектировании сооружений с полами по грунту для железобетонных конструкций фундаментов группы 1 следует применять бетон, соответствующий требованиям по прочности, морозостойкости и водонепроницаемости, указанным в строке для температур наружного воздуха ниже 20°С до минус 40°С включительно. | ||||||
В условиях климата со среднемесячной температурой наиболее холодного месяца ниже минус 20°С следует применять следующую стальную арматуру:
- горячекатаную гладкую класса A-I (А240) по ГОСТ 34028;
- горячекатаную кольцевого периодического профиля классов А-II (A300), А-III (А400) по ГОСТ 34028;
- термомеханически упрочненную серповидного профиля классов А500С по ГОСТ Р 52544;
- термомеханически упрочненную и горячекатаную серповидного профиля класса А500С по ГОСТ Р 52544;
- холоднодеформированную волочением с последующей накаткой периодического профиля класса Вр-1 по ГОСТ 6727;
- холоднодеформированную прокаткой периодического профиля класса В500С по ГОСТ Р 52544.
Рекомендуется применять арматуру с гарантией ударной вязкости северного исполнения горячекатаную класса Ас-II (Ас300) по ГОСТ 34028 и термомеханически упрочненную класса Ас500С по ГОСТ 13015.
При низкой температуре до минус 60°С увеличивается предел текучести арматуры в среднем на 8%-10% и модуль упругости арматуры на 2%-3%, но эти данные допускается не учитывать в расчете железобетонных конструкций, и расчетные сопротивления и модуль упругости принимают по [2].
(Измененная редакция, Изм. № 2).
6.2.5 Ленточные и столбчатые фундаменты должны быть выполнены из монолитного или сборного железобетона. Для зданий, строящихся с использованием оснований фундаментов по принципу I, предпочтительно использовать сборные элементы фундамента.
Ленточные и столбчатые фундаменты под малоэтажные здания до трех этажей допускается не заглублять в грунт, а располагать на подсыпке или в теле подсыпки. Подсыпка выполняется из крупноскелетного непучинистого материала. Для определения глубины оттаивания следует проводить теплотехнический расчет и расчет по второй группе предельных состояний и, при необходимости, применить слой теплоизоляции под сооружением в теле подсыпки.
При устройстве свайных фундаментов в многолетнемерзлых грунтах допускается применять виды и конструкции свай, предусмотренные СП 24.13330, в том числе буронабивные, сваи-оболочки, составные (комбинированные) сваи из различных материалов. Также возможно применение свай из стеклопластика.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
6.2.6 В проекте свайных фундаментов должны быть указаны способы устройства свай, а также температурные условия, при которых разрешается нагружение свай.
6.2.7 Полые сваи и сваи-оболочки следует заполнять бетоном класса не ниже В7,5, а в пределах слоя сезонного промерзания-оттаивания и выше - бетоном класса не ниже В15 для обеспечения прочности и долговечности. Допускается заполнять внутреннюю полость полых свай и свай-оболочек сухой цементно-песчаной смесью (ЦПС) или цементно-песчаным раствором при соблюдении следующих требований:
- конструкция сваи должна быть герметичной;
- качество сварных швов должно проверяться визуально и ультразвуковым контролем (УЗК) по ГОСТ Р 55724 и ГОСТ 23118;
- не допускается наличие в свае посторонних предметов, воды, снега и льда;
- должно обеспечиваться 100% заполнение внутреннего пространства сваи с учетом самоуплотнения ЦПС и изменения объема цементно-песчаного раствора при его замерзании.
Дополнительно при применении сухой ЦПС:
- необходимо предусматривать мероприятия по исключению попадания воды и снега в сухую ЦПС;
- соотношение цемента и песка в сухой ЦПС должно определяться проектом с учетом условий строительства, а также размещаемых на фундаменте конструкций, но не менее 1:5;
- для приготовления сухой ЦПС с целью исключения коррозии изнутри следует использовать портландцемент общестроительного назначения без минеральных добавок и непучинистый незасоленный песок;
- при приготовлении сухой ЦПС необходимо обеспечить допустимый уровень ее влажности согласно ГОСТ 31357.
Дополнительно при применении цементно-песчаного раствора:
- следует применять цементно-песчаный раствор марки по прочности на сжатие не ниже М100 с пределом прочности на сжатие не менее 10 МПа, пределом прочности на растяжение при изгибе не менее 3 МПа, морозостойкостью не менее 50 циклов (F50);
- при заполнении сваи раствором в зимнее время монтаж оголовка допускается выполнять после полного замерзания или твердения раствора.
6.2.8 При устройстве буронабивных свай в многолетнемерзлых грунтах, используемых в качестве оснований по принципу I, применение химических добавок для ускорения твердения бетона, уложенного в распор с мерзлым грунтом не рекомендуется.
6.3 Устройство оснований и фундаментов при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу I
6.3.1 При использовании многолетнемерзлых грунтов в качестве оснований сооружений по принципу I для сохранения мерзлого состояния грунтов основания и обеспечения их расчетного теплового режима в проектах оснований и фундаментов необходимо предусматривать: устройство вентилируемых подполий или холодных первых этажей зданий (6.3.2), укладку в основании сооружения вентилируемых труб, каналов или применение вентилируемых фундаментов (6.3.3), установку сезоннодействующих охлаждающих устройств жидкостного или парожидкостного типов - СОУ (6.3.4), а также осуществление других мероприятий (теплозащитные экраны и др.) по устранению или уменьшению теплового воздействия сооружения на мерзлые грунты основания.
Выбор одного или сочетания нескольких мероприятий должен производиться на основании расчетов: прогнозного (на период строительства и эксплуатации) теплотехнического, устойчивости и несущей способности с учетом конструктивных и технологических особенностей сооружения, опыта местного строительства и экономической целесообразности.
6.3.2 Вентилируемые подполья с естественной или побудительной вентиляцией следует применять для сохранения мерзлого состояния грунтов в основаниях зданий и сооружений, в том числе сооружений с повышенными тепловыделениями. Требуемый тепловой режим вентилируемого подполья устанавливается теплотехническим расчетом согласно приложению Д.
Подполья в соответствии с теплотехническим расчетом и условиями снегозаносимости допускается устраивать открытыми, с вентилируемыми или закрытыми продухами в цоколе здания; при необходимости у продухов следует устраивать вытяжные или приточные трубы, располагая воздухозаборные отверстия выше наибольшего уровня снегового покрова. Закрытые подполья, а также холодные первые этажи зданий следует устраивать при ширине зданий до 15 м и среднегодовых температурах грунта ниже минус 2°С.
Высота подполья должна приниматься по условиям обеспечения его вентилирования, но не менее 1,2 м от поверхности грунта в подполье до низа выступающих конструкций перекрытия; при размещении в подполье коммуникаций - по условиям свободного к ним доступа, но не менее 1,4 м. Под отдельными участками сооружения шириной до 6 м при отсутствии в них коммуникаций и фундаментов высоту подполья допускается уменьшать до 0,6 м.
Поверхность грунта в подполье должна быть с твердым покрытием и спланирована с уклонами в сторону наружных отмосток или водосборов, обеспечивающих беспрепятственный отвод воды от сооружения. Допускается применять гибкие водонепроницаемые покрытия с осуществлением мероприятий по сохранению их целостности в период эксплуатации. При устройстве покрытий следует обеспечивать гидроизоляцию на контакте свай (фундамента) с материалом покрытия.
Инженерные тепловыделяющие коммуникации, размещаемые в вентилируемом подполье, должны быть теплоизолированы. При прокладке инженерных сетей через помещения (приямки, тепловые камеры и т.п.) с отметкой пола ниже рельефа, такие помещения должны быть оборудованы датчиками затопления.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
6.3.3 Вентилируемые трубы или каналы, а также вентилируемые фундаменты можно устраивать с естественной или побудительной вентиляцией и их следует применять для сохранения мерзлого состояния грунтов в основании сооружений с полами по грунту, при устройстве свайных фундаментов, малозаглубленных или поверхностных фундаментов на подсыпках, а также мобильных зданий и зданий в комплектно-блочном исполнении.
Вентилируемые трубы, каналы и вентилируемые фундаменты следует укладывать выше уровня подземных вод в пределах подсыпки из непучинистого грунта с уклонами в сторону объединительных коллекторов. Для уменьшения теплопритока в грунт и высоты подсыпки под полами сооружения следует предусматривать укладку тепло- и гидроизоляции. Теплоизоляция должна соответствовать следующим физико-механическим характеристикам:
- прочность на сжатие при 10%-ной линейной деформации не менее 250 кПа (ГОСТ EN 826);
- водопоглощение при длительном полном погружении образцов не более 0,6% по методу 2А (ГОСТ EN 12087).
Теплотехнический расчет оснований при использовании указанных систем охлаждения грунтов следует производить согласно 7.2.9.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
6.3.4 Сезоннодействующие охлаждающие устройства следует применять для сохранения мерзлого состояния грунтов оснований, для повышения несущей способности и обеспечения устойчивости опор линейных сооружений в пластичномерзлых грунтах, а также для создания ледогрунтовых завес, восстановления нарушенного при эксплуатации сооружения теплового режима грунтов в его основании и в других целях.
6.3.5 Для сокращения сроков строительства и повышения расчетных нагрузок на фундаменты следует предусматривать предварительное (до возведения сооружения) охлаждение высокотемпературных и пластичномерзлых грунтов (путем очистки поверхности от снега, с помощью СОУ и т.д.) при последующем поддержании расчетного температурного режима грунтов за счет постоянно действующих охлаждающих устройств.
6.3.6 На участках, где слой сезонного промерзания-оттаивания не сливается с многолетнемерзлым грунтом, необходимо предусматривать меры по стабилизации или поднятию верхней поверхности многолетнемерзлого грунта до расчетного уровня путем предварительного охлаждения и промораживания грунтов основания. Глубину заложения фундаментов при этом следует определять расчетом, но принимать не менее 2 м ниже верхней поверхности многолетнемерзлого грунта. Допускается закладывать фундаменты в пределах немерзлого слоя грунта, если это обосновано расчетом основания.
6.3.7 При использовании многолетнемерзлых грунтов в качестве оснований по принципу I могут применяться свайные, столбчатые и другие типы фундаментов, в том числе фундаменты на искусственных (насыпных и намывных) основаниях. Выбор типа фундамента и способа устройства основания устанавливается проектом в зависимости от инженерно-геокриологических условий строительства, конструктивных особенностей сооружения и технико-экономической целесообразности.
6.3.8 По условиям применимости и способам погружения в многолетнемерзлый грунт сваи подразделяются на:
а) буроопускные - сваи сплошные и полые, свободно погружаемые в скважины, диаметр которых превышает (не менее чем на 5 см) размер их наибольшего поперечного сечения, с заполнением свободного пространства раствором цементно-песчаным, глинисто-песчаным, известково-песчаным или другого состава по проекту, принимаемым по условиям обеспечения заданной прочности смерзания сваи с грунтом; допускаются к применению в любых грунтах при средней температуре грунта по длине сваи минус 0,5°С и ниже, полезную нагрузку на буроопускную сваю можно передавать только после достижения расчетных температур грунтов основания;
б) опускные - сваи сплошные и полые, свободно (или с пригрузом) погружаемые в оттаянный грунт в зоне диаметром до двух наибольших поперечных размеров сваи; допускаются к применению в твердомерзлых грунтах песчаных и глинистых, содержащих не более 15% крупнообломочных включений при средней температуре грунта по длине сваи не выше минус 1,5°С;
в) бурозабивные (забивные) - сваи сплошные и полые, рассчитанные на восприятие ударных нагрузок и погружаемые забивкой в лидерные скважины (без лидерных скважин), диаметр которых меньше наименьшей стороны сваи прямоугольного поперечного сечения или диаметра сваи круглого поперечного сечения; допускаются к применению в пластичномерзлых грунтах с содержанием крупнообломочных включений до 10% на основании пробных погружений свай на данной площадке;
г) бурообсадные - полые сваи и сваи-оболочки, погружаемые в грунт путем его разбуривания в забое через полость сваи с периодическим осаживанием погружаемой сваи; применяются при устройстве свайных фундаментов в сложных инженерно-геокриологических условиях и при наличии межмерзлотных подземных вод;
д) винтовые - полые сваи с винтом или одной или несколькими лопастями, погружаемые завинчиванием с контролируемым вдавливанием в лидерные скважины (без лидерных скважин), диаметр которых меньше наибольшего поперечного сечения ствола сваи; допускаются к применению в пластичномерзлых грунтах с содержанием крупнообломочных включений до 10% на основании пробных погружений свай на данной площадке.
Допускается применять другие способы погружения или устройства свай в многолетнемерзлые грунты (буронабивные, буроинъекционные и др.), если это не приводит к недопустимому повышению температуры грунтов основания и недопустимому понижению несущей способности свай, что должно быть подтверждено полевыми испытаниями, экспериментальными данными и теплотехническим расчетом. При устройстве буронабивных, буроинъекционных свай должны изготовляться опытные сваи, в которых контролируется набор прочности тела сваи, определяются сопротивление мерзлого грунта сдвигу по бетону, температура по длине сваи и ее сплошность, а также проводятся испытания таких свай на действующие при эксплуатации вдавливающие, выдергивающие и горизонтальные нагрузки. Количество испытаний должно составлять не менее двух для каждого характерного геологического разреза и типоразмера сваи.
6.3.9 Расстояние между осями свай следует принимать равным:
для буроопускных и бурообсадных свай - не менее двух диаметров скважины при ее диаметре до 1 м включительно и не менее диаметра скважины плюс 1 м при ее диаметре 1 м и более;
для опускных, бурозабивных и забивных свай - не менее трех наибольших размеров поперечного сечения сваи.
Размещение свай в плане, их число, размеры и способы устройства ростверков назначаются в зависимости от конструкции здания, размещения технологического оборудования и нагрузок на фундаменты в соответствии с требованиями СП 24.13330 с учетом расчетной несущей способности свай, определяемой согласно 7.2.2, высоты холодного подполья (6.3.2) и температурно-влажностных воздействий; укладка ростверков по грунту или с зазором менее 0,15 м от поверхности грунта, а для устоев мостов - менее 0,5 м не допускается.
Проходку лидерных скважин для установки буроопускных свай допускается выполнять с помощью струйной технологии при условии отсутствия в геологическом строении валунов размерами, сопоставимыми с диаметром скважин. Вода должна иметь положительную температуру, в летний период - это температура наружного воздуха (но не ниже 10°С), в зимний период воду следует подогревать до 20°С в зависимости от температуры наружного воздуха. Диаметр скважины должен превышать минимум на 5 см наибольший размер поперечного сечения сваи.
Несущую способность винтовых свай по грунту следует определять по результатам полевых испытаний, учитывающих реологические свойства мерзлых грунтов (критерий стабилизация деформации должен составлять менее 0,2 мм за последние 24 ч). Сваи должны быть рассчитаны по материалу как на момент устройства (завинчивание-погружение), так и на период эксплуатации. Применение винтовых свай допустимо для сооружений нормального и пониженного уровней ответственности.
Винтовые сваи, устраиваемые в многолетнемерзлых грунтах, используемые по принципу II, следует рассчитывать по требованиям СП 24.13330 с учетом изменения свойств грунтов при оттаивании.
Несущую способность стеклопластиковых свай по грунту следует определять по результатам полевых испытаний. Стеклопластиковые сваи необходимо устраивать буроопускным способом. Стеклопластиковые сваи должны быть рассчитаны по материалу для каждой партии изделий.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
6.3.10 Столбчатые или плитные фундаменты, возводимые на естественном многолетнемерзлом основании, следует устраивать сборно-монолитными и монолитными. Глубина заложения фундаментов, их размеры и несущая способность устанавливаются расчетом согласно указаниям 7.2.2-7.2.4, с учетом требований 6.2.1 и 6.2.2.
6.3.11 При проектировании сооружений на искусственных основаниях (насыпях или подсыпках) следует предусматривать устройство фундаментов мелкого заложения (столбчатые, ленточные, плитные, с вентилируемыми каналами и др.). Фундаменты следует закладывать в пределах высоты подсыпки, определяемой теплотехническим расчетом с учетом дополнительных мероприятий по сохранению мерзлого состояния грунтов оснований, предусмотренных 6.3.3 и 6.3.10.
Подсыпку следует устраивать из непучинистого песчаного или крупнообломочного грунта, укладываемого после промерзания сезоннооттаивающего слоя; допускается для устройства подсыпок применять шлаки или другие отходы производства, если их осадки под нагрузками от сооружений не больше расчетных, и если они не подвержены морозному пучению и разрушению, растворению и размоканию.
При устройстве фундаментов на подсыпках основания и фундаменты следует рассчитывать по несущей способности и деформациям в соответствии с требованиями СП 22.13330 и с учетом результатов прогнозных теплотехнических расчетов.
6.4 Устройство оснований и фундаментов при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу II
6.4.1 При проектировании оснований и фундаментов зданий и сооружений, возводимых с использованием многолетнемерзлых грунтов по принципу II, следует предусматривать мероприятия по уменьшению деформаций основания (6.4.2) или мероприятия по приспособлению конструкций сооружения к восприятию неравномерных деформаций основания (6.4.5), назначаемые по результатам расчета основания по деформациям.
Выбор одного из указанных мероприятий или их сочетания производится на основании технико-экономического расчета. При этом мероприятия по уменьшению деформаций основания следует предусматривать в любом случае, если расчетные осадки сооружения превышают значения, допустимые по архитектурным и технологическим требованиям, а для сооружений, возводимых по типовым проектам, - также установленные для них предельные значения деформаций по условиям прочности и устойчивости конструкций.
Мероприятия по приспособлению конструкций сооружения к неравномерным деформациям оттаивающего основания следует назначать по результатам расчета совместной работы основания и сооружения.
6.4.2 Для уменьшения деформаций основания в зависимости от конкретных условий строительства следует предусматривать:
предварительное (до возведения сооружения) искусственное оттаивание и уплотнение грунтов основания;
замену льдистых грунтов основания талым или непросадочным при оттаивании песчаным или крупнообломочным грунтом;
ограничение глубины оттаивания мерзлых грунтов основания, в том числе со стабилизацией верхней поверхности многолетнемерзлого грунта в процессе эксплуатации сооружения;
увеличение глубины заложения фундаментов, в том числе с прорезкой льдистых грунтов и опиранием фундаментов на скальные или другие малосжимаемые при оттаивании грунты.
6.4.3 Глубину предварительного оттаивания или замены льдистых грунтов основания на малосжимаемые при оттаивании грунты следует устанавливать по результатам расчета основания по деформациям согласно 7.3.10.
Контуры зоны оттаивания или замены грунтов основания в плане должны выходить за контуры сооружения не менее чем на половину глубины предварительного оттаивания грунта.
Допускается принимать меньшую площадь предварительного оттаивания или замены грунтов в плане, а также производить локальное предварительное оттаивание грунтов под фундаментами (вместо сплошного оттаивания под всей площадью сооружения), если это обосновано расчетом основания по деформациям и устойчивости.
Оттаивание грунтов оснований можно производить способами электрооттаивания, парооттаивания или за счет других источников тепла. При этом должны быть предусмотрены меры по обеспечению установленной проектом степени уплотнения оттаянного грунта.
6.4.4 Для ограничения глубины оттаивания грунтов в основании сооружения следует предусматривать устройство теплоизолирующих подсыпок и экранов (6.3.3), увеличение сопротивления теплопередаче полов первых этажей и другие мероприятия по уменьшению теплового влияния сооружения на грунты основания, а также стабилизацию верхней поверхности многолетнемерзлого грунта (в том числе при многолетнемерзлых грунтах несливающегося типа) ниже глубины заложения подошвы фундаментов путем регулирования температуры воздуха в подпольях или технических этажах здания согласно приложению Е.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
6.4.5 Приспособление конструкций сооружений к неравномерным деформациям основания должно обеспечиваться:
а) увеличением прочности и пространственной жесткости здания, достигаемой устройством поэтажных, связанных с перекрытиями железобетонных и армокирпичных поясов, усилением армирования конструкций, замоноличиванием сборных элементов перекрытия, усилением цокольно-фундаментной части, равномерным расположением сквозных поперечных стен, а также разрезкой протяженных зданий на отдельные отсеки длиной до полуторной ширины здания;
б) увеличением податливости и гибкости сооружения путем разрезки его конструкций деформационными швами, устройством шарнирных сопряжений отдельных конструкций с учетом возможности их выравнивания и рихтовки технологического оборудования.
Допускается предусматривать комбинацию указанных мероприятий применительно к особенностям проектируемого сооружения. При этом, бескаркасные жилые и общественные здания следует, как правило, проектировать по жесткой конструктивной схеме; для промышленных сооружений могут применяться гибкие и комбинированные конструктивные схемы. Цокольно-фундаментную часть зданий в типовых проектах следует разрабатывать в нескольких вариантах, рассчитанных по прочности на разные пределы допустимых деформаций основания.
6.4.6 При использовании многолетнемерзлых грунтов в качестве оснований по принципу II следует, как правило, применять:
а) для сооружений с жесткой конструктивной схемой, возводимых на оттаивающих грунтах, - усиленные армопоясами ленточные фундаменты, в том числе в виде жестких перекрестных лент, воспринимающих и перераспределяющих усилия, вызванные неравномерной осадкой оттаивающего основания, а в необходимых случаях - плитные фундаменты; на предварительно оттаянных и уплотненных грунтах допускается применять столбчатые, ленточные и другие виды фундаментов на естественном основании, а также свайные фундаменты, если это обусловлено грунтовыми условиями;
б) для сооружений с гибкой конструктивной схемой - столбчатые и отдельно стоящие фундаменты под колонны, гибкие ленточные фундаменты, а в необходимых случаях также свайные фундаменты.
6.4.7 В случаях, когда в основании сооружений залегают скальные или другие малосжимаемые при оттаивании грунты, следует применять столбчатые фундаменты, свайные фундаменты из свай-стоек, в том числе из составных и буронабивных свай.
Сваи следует погружать, как правило, буроопускным способом в скважины, диаметр которых не менее чем на 15 см превышает наибольшие размеры поперечного сечения сваи, с заполнением свободного пространства цементно-песчаным или другим раствором по проекту. Заделку свай-стоек в скальные грунты следует производить в соответствии с требованиями СП 24.13330.
7 Расчет оснований и фундаментов
7.1 Общие указания
7.1.1 При проектировании оснований и фундаментов сооружений, возводимых на многолетнемерзлых грунтах, следует выполнять теплотехнические расчеты основания и расчеты основания и фундаментов на силовые воздействия. В расчетах основания и фундаментов необходимо учитывать принцип использования многолетнемерзлых грунтов в качестве основания, тепловое и механическое взаимодействие сооружения и основания.
7.1.2 Основания и фундаменты следует рассчитывать по двум группам предельных состояний: по первой - по несущей способности, по второй - по деформациям (осадкам, прогибам и пр.), затрудняющим нормальную эксплуатацию конструкций сооружения, а элементы железобетонных конструкций - и по трещиностойкости.
При расчете по предельным состояниям несущую способность основания и его ожидаемые деформации следует устанавливать с учетом температурного режима грунтов основания, а при принципе I - также с учетом продолжительности действия нагрузок и реологических свойств грунтов.
Фундаменты как элементы конструкций в зависимости от их материала следует рассчитывать в соответствии с требованиями СП 16.13330, СП 35.13330, СП 63.13330, СП 64.13330. Расчет указанных конструкций приведен также в [2] и [3].
7.1.3 Расчет оснований следует производить:
а) при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу I: по несущей способности - для твердомерзлых грунтов; по несущей способности и деформациям - для пластичномерзлых и сильнольдистых грунтов, а также подземных льдов;
б) при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу II: по несущей способности - в случаях, предусмотренных СП 22.13330; по деформациям - во всех случаях, при этом для оснований, оттаивающих в процессе эксплуатации сооружения, расчет по деформациям следует производить из условия совместной работы основания и сооружения.
Расчет оснований по деформациям следует производить на основные сочетания нагрузок и воздействий; расчет по несущей способности - на основные и особые сочетания нагрузок и воздействий.
7.1.4 Нагрузки и воздействия, передаваемые на основания сооружением, следует устанавливать расчетом в соответствии с требованиями СП 20.13330 с учетом СП 22.13330, СП 24.13330, а для оснований опор мостов и труб под насыпями - согласно СП 35.13330.
При использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу I, если грунты основания находятся в твердомерзлом состоянии, а также в случаях, предусматриваемых СП 22.13330, нагрузки и воздействия на основание допускается назначать без учета их перераспределения надфундаментными конструкциями сооружения.
При использовании многолетнемерзлых грунтов в качестве основания по принципу II нагрузки на основание следует определять, как правило, с учетом совместной работы основания и сооружения.
7.1.5 Нагрузки и воздействия, которые по СП 20.13330, могут относиться как к длительным, так и к кратковременным, при расчете мерзлых оснований по несущей способности должны относиться к кратковременным, а при расчете оснований по деформациям - к длительным.
Воздействия, вызванные осадками грунтов при предусмотренном в проекте оттаивании их в процессе эксплуатации сооружения, следует относить к длительным; воздействия, связанные с возможным протаиванием и просадками грунтов при нарушениях эксплуатационного режима сооружения, - к особым.
7.2 Расчет оснований и фундаментов при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу I
7.2.1 Расчет оснований фундаментов по первой группе предельных состояний (по несущей способности) производится исходя из условия
где F - расчетная нагрузка на основание;
R - расчетное сопротивление мерзлого грунта под нижним концом сваи или под подошвой столбчатого фундамента, кПа, определяется согласно 7.2.3;
n - число выделенных при расчете слоев многолетнемерзлого грунта.
Примечания
1 При расчете несущей способности основания столбчатого фундамента силы смерзания грунта, определяемые вторым слагаемым формулы (7.2), учитываются только при условии выполнения обратной засыпки пазух котлована влажным талым грунтом с уплотнением, что должно быть отмечено в проекте.
2 В случаях, когда слой сезонного промерзания-оттаивания не сливается с многолетнемерзлым грунтом, несущую способность свай в пределах немерзлого слоя грунта допускается учитывать по СП 24.13330. При этом должны быть предусмотрены меры по стабилизации верхней поверхности многолетнемерзлого грунта, а расчетные сопротивления таликовых грунтов (кроме крупнообломочных и песков со степенью влажности не превышающей 0,8) вдоль боковой поверхности свай, принимаемые по нормативным таблицам СП 24.13330, следует брать с понижающими коэффициентами: 0,8 - для глинистых грунтов, 0,9 - для песчаных водонасыщенных грунтов; для других грунтов понижающие коэффициенты определяют по опытным данным.
4 При расчете несущей способности основания свайного фундамента следует учитывать возможное возникновение отрицательного (негативного) трения грунта на боковой поверхности свай с учетом требований СП 24.13330.
По результатам испытаний грунтов шариковым штампом или на одноосное сжатие расчетные значения R, кПа, вычисляются по формуле
d - глубина заложения фундамента, м;
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
Таблица 7.1
Время действия нагрузки t, ч | 0,1 | 0,25 | 0,5 | 1 | 2 | 8 | 24 |
Коэффициент | 1,7 | 1,5 | 1,35 | 1,25 | 1,2 | 1,1 | 1,05 |
Таблица 7.2
Виды фундаментов и способы их устройства | Коэффициент |
Столбчатые и другие виды фундаментов на естественном основании | 1,0 |
То же, на подсыпках | 0,9 |
Буроопускные сваи с применением грунтовых растворов, превышающих по прочности смерзания вмещающие грунты | 1,1 |
То же, при равномерной прочности грунтовых растворов и вмещающего грунта | 1,0 |
Опускные и буронабивные сваи | 1,0 |
Бурообсадные, забивные и бурозабивные сваи при диаметре лидерных скважин менее 0,8 диаметра свай | 1,0 |
Бурозабивные при большем диаметре лидерных скважин | 0,9 |
7.2.5 Передача на фундаменты проектных нагрузок допускается, как правило, при температуре грунтов в основании сооружения не выше установленных на эксплуатационный период расчетных значений. В необходимых случаях следует предусматривать мероприятия по предварительному (до загружения фундаментов) охлаждению пластичномерзлых грунтов (6.3.5) до установленных расчетом значений температуры.
В случае, если в проекте предусматриваются фундаменты, обладающие достаточной несущей способностью в грунтах как в талом, так и в мерзлом их состоянии, передача на фундаменты части проектных нагрузок в процессе строительства допускается при любых значениях температуры грунтов в основании сооружения. При этом проверку несущей способности свай по грунту следует выполнять как в талом состоянии основания, соответствующем начальному этапу строительства, так и в мерзлом состоянии, соответствующем завершению строительства, путем проведения соответствующих расчетов и контрольных испытаний свай.
для оснований сооружений с холодным подпольем
под серединой сооружения
под краем сооружения
под углами сооружения
для опор линий электропередачи, антенно-мачтовых сооружений и трубопроводов
где z - глубина от кровли многолетнемерзлого грунта, м;
Таблица 7.3
Коэффи- циенты | Значения , с (ч ) | |||||||||
| 0 (0) | 1000 (25) | 2000 (50) | 3000 (75) | 4000 (100) | 6000 (125) | 8000 (150) | 10000 (175) | 15000 (250) | 20000 (300) |
| 0 (0) | 0,28 (0,38) | 0,47 (0,61) | 0,61 (0,76) | 0,71 (0,85) | 0,85 (0,91) | 0,92 (0,94) | 0,96 (0,96) | 0,99 (0,99) | 1,00 (1,00) |
| 0 (0) | 0,30 (0,40) | 0,52 (0,67) | 0,67 (0,85) | 0,80 (0,95) | 0,95 (1,01) | 1,02 (1,03) | 1,03 (1,03) | 1,01 (1,01) | 1,00 (1,00) |
| 0 (0) | 0,14 (0,21) | 0,26 (0,38) | 0,38 (0,51) | 0,47 (0,61) | 0,61 (0,68) | 0,70 (0,74) | 0,77 (0,78) | 0,85 (0,85) | 0,90 (0,88) |
Таблица 7.4
Форма сооружения | L/B | Коэффициенты k для определения , , | |||||||||||
в плане |
| при z/B | при z/B | при z/B | |||||||||
|
| 0,25 | 0,5 | 1,0 | 2,0 | 0,25 | 0,5 | 1,0 | 2,0 | 0,25 | 0,5 | 1,0 | 2,0 |
Прямо- угольная | 1 | 0,41 0,21 | 0,67 0,38 | 0,87 0,57 | 0,96 0,75 | 0,17 0,09 | 0,28 0,16 | 0,39 0,25 | 0,47 0,34 | 0,06 0,03 | 0,10 0,05 | 0,17 0,09 | 0,22 0,14 |
| 2 | 0,33 0,17 | 0,56 0,31 | 0,80 0,50 | 0,93 0,68 | 0,15 0,08 | 0,26 0,14 | 0,37 0,23 | 0,45 0,32 | 0,04 0,02 | 0,08 0,04 | 0,14 0,08 | 0,20 0,12 |
| 3 | 0,32 0,16 | 0,53 0,30 | 0,76 0,47 | 0,91 0,65 | 0,15 0,08 | 0,25 0,14 | 0,36 0,22 | 0,44 0,31 | 0,04 0,02 | 0,08 0,04 | 0,13 0,07 | 0,19 0,12 |
|  5 | 0,29 0,14 | 0,50 0,27 | 0,71 0,44 | 0,84 0,62 | 0,15 0,07 | 0,25 0,14 | 0,35 0,22 | 0,42 0,30 | 0,03 0,02 | 0,07 0,04 | 0,12 0,07 | 0,18 0,11 |
Круглая | - | 0,45 0,23 | 0,71 0,41 | 0,89 0,62 | 0,97 0,78 | 0,22 0,13 | 0,32 0,20 | 0,40 0,28 | 0,45 0,36 | - | - | - | - |
Примечания
1 В числителе указаны значения коэффициентов k для температур и , в знаменателе - для температуры . 2 При z/B =0 коэффициенты , и следует принимать равными 0. | |||||||||||||
Таблица 7.5
Виды фундаментов | Коэффициент при z , м | ||
| до 2 | от 2 до 6 | св. 6 |
Массивные и свайные с ростверком, заглубленным в грунт | 0,7 | 0,9 | 1,0 |
Свайные с высоким ростверком и сборные под опоры рамно-стоечного типа | 0,9 | 1,0 | 1,0 |
7.2.8 Расчетные температуры многолетнемерзлых грунтов основания без учета теплового влияния сооружения определяются по формуле
где обозначения те же, что в формуле (7.4).
7.2.9 Расчетные температуры грунтов оснований фундаментов, охлаждаемых системой вентилируемых труб, каналов или полостей в фундаментах (6.3.3), следует определять из совместного теплотехнического расчета основания и системы охлаждения, исходя из условия
Расчетные температуры грунтов оснований фундаментов, при использовании термостабилизации грунтов допускается рассчитывать численными методами с учетом изменения температур при эксплуатации сооружения.
где k - коэффициент, учитывающий различие в условиях работы опытной и проектируемых свай и определяемый по формуле
7.2.11 Число испытаний грунтов сваями и нагрузки при испытаниях определяются проектом в зависимости от сложности инженерно-геокриологических условий, расчетных нагрузок, передаваемых на основание, и числа типоразмеров свай.
Для сложных инженерно-геокриологических условий и сооружений повышенного уровня ответственности при проектировании может быть принято решение о проведении испытаний грунтов сваями на стадии инженерно-геологических изысканий.
Для стадии инженерно-геологических изысканий определение несущей способности грунтов сваями рекомендуется проводить:
а) эталонной сваей
- вдавливающей нагрузкой - не менее шести испытаний для каждого характерного геологического разреза;
- выдергивающей и горизонтальной (при значительных выдергивающих нагрузках и наличии сильнопучинистых грунтов, а также в сейсмических районах и наличии значительных горизонтальных нагрузок) не менее двух испытаний;
б) натурной сваей
- вдавливающей нагрузкой - не менее двух испытаний для каждого характерного геологического разреза;
- выдергивающей и горизонтальной - не менее одного испытания.
На стадии строительства контрольные испытания устроенных свай с целью проверки соответствия несущей способности грунтов расчетным нагрузкам, установленным в проекте свайного фундамента, рекомендуется проводить в зависимости от общего числа свай в свайном поле фундамента:
- вдавливающей нагрузкой: до 200 свай - два испытания; 200-1000 свай - 1% числа свай; более 1000 свай - 0,5% числа свай, но не менее десяти испытаний;
- выдергивающей и горизонтальной: до 2000 свай - два испытания; более 2000 свай - 0,1% числа свай.
7.2.12 Количественную оценку характеристик механических свойств и несущей способности оснований свай в многолетнемерзлых грунтах по данным статического зондирования проводят согласно приложению Л на основе эмпирических или полуэмпирических зависимостей (таблиц), устанавливаемых в результате корреляционно-регрессионного анализа данных параллельных испытаний грунтов прямыми методами и методом статического зондирования.
7.2.13 Несущую способность основания столбчатого фундамента, нагруженного внецентренно сжимающей нагрузкой, допускается определять в соответствии с требованиями СП 22.13330. При этом эксцентриситеты приложения равнодействующей всех нагрузок на уровне подошвы фундамента следует определять с учетом смерзания грунта с боковой поверхностью нижней ступени фундамента по формулам:
F - расчетная вертикальная нагрузка, кН, от сооружения на основание, включая вес фундамента и грунта, лежащего на его уступах;
где a - сторона подошвы фундамента, параллельная плоскости действия момента, м.
7.2.14 Расчет свайных фундаментов на действие горизонтальных нагрузок (сил и/или моментов) и воздействий (температурного расширения ростверка и пр.) следует производить с учетом инженерно-геокриологических условий и совместной работы свай и грунтового основания с использованием апробированных геотехнических программ. Расчетная схема должна соответствовать требованиям пункта 7.1.2 СП 24.13330.2021. Методика расчета должна учитывать влияние продольной силы на изгиб, а также поперечных сил и деформаций на продольное сжатие ствола сваи.
Взаимодействие сваи с грунтом (по боковой поверхности и нижнему торцу) допускается учитывать с помощью нелинейных контактных элементов (контактной модели). При малых (упругих, линейных) деформациях жесткость контактного элемента должна соответствовать стандартным деформационным характеристикам грунта (модуль деформаций, коэффициент Пуассона). Прочность и пластические деформации грунта (контактных элементов у боковой поверхности сваи и под ее нижним торцом) следует рассчитывать с применением условия предельного равновесия Кулона-Мора. При расчете свайных групп характеристики контактных элементов следует определять с учетом взаимовлияния между сваями через грунт.
Для расчетов свайных фундаментов сооружений нормального уровня ответственности допускается применение линейных контактных элементов при условии проведения расчета по приложению В СП 24.13330.2021 с учетом инженерно-геокриологических условий согласно приложению Ж.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
7.2.15 Расчет фундаментов, воспринимающих значительные горизонтальные усилия, следует производить на плоский сдвиг в соответствии с требованиями СП 22.13330.
7.2.16 Расчет оснований по второй группе предельных состояний (по деформациям) производится исходя из условия
7.2.17 Осадки оснований фундаментов, возводимых на пластичномерзлых грунтах, следует определять:
а) для ленточных и столбчатых фундаментов - в соответствии с СП 22.13330, применяя расчетную схему в виде линейно-деформируемого полупространства или линейно-деформируемого слоя конечной толщины;
б) для одиночных свайных фундаментов - по данным полевых испытаний свай статической вдавливающей нагрузкой, а для кустов или групп свай - согласно СП 24.13330 с использованием расчетных схем, основанных на модели грунта как линейно-деформируемой среды.
7.2.18 Осадки оснований, сложенных сильнольдистыми грунтами и подземными льдами, а также в случаях загружения фундаментов при температуре грунтов основания выше расчетных значений, принятых для установившегося эксплуатационного режима (7.2.5), следует определять с учетом изменения деформационных характеристик грунтов в зависимости от температуры и времени, а также развития пластических деформаций льда, согласно указаниям 8.8 и приложения И.
7.3 Расчет оснований и фундаментов при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу II
7.3.1 Расчет оснований и фундаментов по первой группе предельных состояний (по несущей способности) следует проводить для фундаментов мелкого заложения в соответствии с требованиями СП 22.13330, для свайных фундаментов - в соответствии с требованиями СП 24.13330, с учетом 7.3.15-7.3.17.
Примечание - Расчетные сопротивления оттаявших или оттаивающих грунтов вдоль боковой поверхности свай, принимаемые по СП 24.13330, следует принимать с понижающими коэффициентами согласно примечанию 2 (7.2.2).
7.3.2 Расчет оснований по второй группе предельных состояний (по деформациям) следует производить с учетом совместной работы основания и сооружения. Расчет оснований по деформациям без учета совместной работы основания и сооружения допускается выполнять в случаях, предусмотренных СП 22.13330, а также для выбора принципа использования многолетнемерзлых грунтов в качестве оснований и необходимых мероприятий для уменьшения деформаций основания.
Расчетную глубину оттаивания грунтов в основании сооружения следует определять на основании расчета теплового взаимодействия сооружения с многолетнемерзлым грунтом с учетом формы, размеров и теплового режима сооружения, температуры и теплофизических свойств грунтов основания.
Для простых по форме сооружений с равномерной по площади температурой, в том числе для заглубленных сооружений, расчетную глубину оттаивания грунтов в их основании H допускается определять по приложению К.
7.3.4 Расчет оснований по деформациям без учета совместной работы оттаивающего основания и сооружения следует производить исходя из условия
где s - осадка основания фундаментов (совместная деформация основания и сооружения при оттаивании грунтов в процессе эксплуатации сооружения под воздействием собственного веса грунта и дополнительной нагрузки от сооружения в пределах расчетной глубины оттаивания Н);
7.3.5 Расчет оснований и фундаментов по деформациям с учетом совместной работы основания и сооружения по первой группе предельных состояний на воздействия, вызываемые неравномерными осадками оттаивающего основания, следует проводить исходя из условия
Расчет усилий в элементах фундаментных конструкций и реактивных давлений грунтов следует выполнять численными методами на основании уравнений строительной механики с учетом зависимостей реактивных давлений от неравномерных осадок основания. При этом оттаивающее основание допускается рассматривать как линейно-деформируемый слой конечной толщины. Допускается применять другие расчетные схемы, в том числе с использованием вероятностных методов расчета, учитывающих статистическую неоднородность основания. При расчете оснований и фундаментов по деформациям среднее давление на основание под подошвой фундамента от основного сочетания нагрузок не должно превышать расчетного давления на основание R, определяемого в соответствии со СП 22.13330 по расчетным характеристикам оттаивающих грунтов.
7.3.6 Осадку оттаивающего в процессе эксплуатации сооружения основания следует определять по формуле
где n - число выделенных при расчете слоев грунта;
b - ширина подошвы фундамента, м;
Примечание - Расчет развития осадок оттаивающего основания во времени следует производить по скорости протаивания грунтов под сооружением, определяемой теплотехническим расчетом.
Таблица 7.6
z/b | | Коэффициент для грунтов | |||
|
| крупнообломочных | песчаных и супесей | суглинков | глин |
0-0,25 | 1,35 | 1,35 | 1,35 | 1,36 | 1,55 |
0,25-0,5 | 1,25 | 1,33 | 1,35 | 1,42 | 1,79 |
0,5-1,5 | 1,15 | 1,31 | 1,35 | 1,45 | 1,96 |
1,5-3,5 | 1,10 | 1,29 | 1,35 | 1,52 | 2,15 |
3,5-5,0 | 1,05 | 1,29 | 1,35 | 1,53 | 2,22 |
5,0 | 1,00 | 1,28 | 1,35 | 1,54 | 2,28 |
Таблица 7.7
z/b | Коэффициент k при a/b | ||||||
| 1 | 1,4 | 1,8 | 2,4 | 3,2 | 5 | 10 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0,2 | 0,100 | 0,100 | 0,100 | 0,100 | 0,100 | 0,100 | 0,104 |
0,4 | 0,200 | 0,200 | 0,200 | 0,200 | 0,200 | 0,200 | 0,208 |
0,6 | 0,299 | 0,300 | 0,300 | 0,300 | 0,300 | 0,300 | 0,311 |
0,8 | 0,380 | 0,394 | 0,397 | 0,397 | 0,397 | 0,397 | 0,412 |
1,0 | 0,446 | 0,472 | 0,482 | 0,486 | 0,486 | 0,486 | 0,511 |
1,2 | 0,449 | 0,538 | 0,556 | 0,565 | 0,567 | 0,567 | 0,605 |
1,4 | 0,542 | 0,592 | 0,618 | 0,635 | 0,640 | 0,640 | 0,687 |
1,6 | 0,577 | 0,637 | 0,671 | 0,696 | 0,707 | 0,709 | 0,763 |
1,8 | 0,606 | 0,676 | 0,717 | 0,750 | 0,768 | 0,772 | 0,831 |
2,0 | 0,630 | 0,708 | 0,756 | 0,796 | 0,820 | 0,830 | 0,892 |
2,5 | 0,676 | 0,769 | 0,832 | 0,889 | 0,928 | 0,952 | 1,020 |
3,0 | 0,708 | 0,814 | 0,887 | 0,958 | 1,011 | 1,056 | 1,138 |
3,5 | 0,732 | 0,846 | 0,927 | 1,016 | 1,123 | 1,131 | 1,230 |
4,0 | 0,751 | 0,872 | 0,960 | 1,051 | 1,128 | 1,205 | 1,316 |
6,0 | 0,794 | 0,933 | 1,037 | 1,151 | 1,257 | 1,384 | 1,550 |
10,0 | 0,830 | 0,983 | 1,100 | 1,236 | 1,365 | 1,547 | 1,696 |
16,0 | 0,850 | 1,011 | 1,137 | 1,284 | 1,430 | 1,645 | 2,095 |
20,0 | 0,857 | 1,021 | 1,149 | 1,300 | 1,451 | 1,679 | 2,236 |
7.3.11 Крен фундамента i на оттаивающем основании, вызванный внецентренными нагрузками, неравномерным оттаиванием и неоднородностью грунтов, а также влиянием близко расположенных фундаментов, следует определять по формуле
b - размер фундамента в направлении крена.
7.3.12 Расчет гибких ленточных фундаментов на оттаивающих в процессе эксплуатации сооружения грунтах необходимо производить с учетом переменной по длине фундамента осадки основания, обусловленной неравномерным оттаиванием грунтов под сооружением. При определении реактивных давлений оттаивающего грунта на подошву фундамента допускается рассматривать оттаивающий грунт как линейно-деформируемое основание, характеризуемое переменным по длине фундамента коэффициентом постели.
7.3.13 Осадку s свайных фундаментов из висячих свай, погруженных в предварительно оттаянные грунты, в том числе при их локальном оттаивании (6.4.3), следует определять, как для условного фундамента, границы которого принимаются согласно СП 24.13330. При этом следует учитывать возможность проявления отрицательных (негативных) сил трения по периметру условного фундамента или по поверхности отдельных свай (7.3.16), а также воздействие горизонтальных усилий на фундаменты в периферийных частях зоны оттаивания.
7.3.14 Расчет свай-стоек по несущей способности при опирании их на скальные или другие малосжимаемые при оттаивании грунты следует производить исходя из условия
где F - расчетная нагрузка на сваю, кН;
для защемленных свай-стоек, заделанных в невыветрелый скальный (без слабых прослоек) грунт не менее чем на 0,5 м
для незащемленных свай-стоек
7.3.16 Отрицательная (негативная) сила трения оттаивающего грунта по боковой поверхности сваи определяется по формуле
7.4 Расчет оснований и фундаментов по устойчивости и прочности на воздействие сил морозного пучения
7.4.1 Расчет оснований и фундаментов по устойчивости и прочности на воздействие сил морозного пучения грунтов следует производить как для условий эксплуатации сооружения, так и для условий периода строительства, если до передачи на фундаменты проектных нагрузок возможно промерзание грунтов слоя сезонного оттаивания (промерзания), при многолетнемерзлых грунтах несливающегося типа - талого слоя со стороны многолетнемерзлых грунтов. В проекте должны быть предусмотрены мероприятия по предотвращению выпучивания фундаментов в период строительства.
Для снижения касательных сил морозного пучения боковая поверхность свай и фундаментов в слое сезонного промерзания-оттаивания должна быть покрыта противопучинистыми покрытиями и смазками, в том числе термоусаживаемыми оболочками, устойчивыми к механическому воздействию. Для буроопускных свай пазухи в слое сезонного промерзания-оттаивания заполняются непучинистым материалом (песок средней крупности и крупный).
Применение заполнения пазух буроопускных свай в слое сезонного промерзания-оттаивания из цементно-песчаного раствора допускается при расчетном обосновании превышения удерживающих сил заглубленной в многолетнемерзлый грунт части сваи касательных сил морозного пучения, определенных по площади боковой поверхности лидерной скважины. Значение расчетной удельной касательной силы пучения принимается согласно нормативным документам по контакту грунт - цементно-песчаный раствор. Цементно-песчаный раствор должен соответствовать требованиям, установленным нормативными документами, по морозостойкости и водопроницаемости и обеспечивать сцепление со сваей.
Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
7.4.2 Устойчивость фундаментов на действие касательных сил морозного пучения грунтов следует проверять по условию
F - расчетная нагрузка на фундамент, кН, принимаемая с коэффициентом 0,9 по наиболее невыгодному сочетанию нагрузок и воздействий, включая выдергивающие (ветровые, крановые и т.п.);
Таблица 7.8
Грунты и степень водонасыщения | Значения , кПа, при глубине сезонного промерзания-оттаивания , м | ||
| 1,0 | 2,0 | 3,0 |
Глинистые при показателе текучести  0,5, пески мелкие и пылеватые при степени влажности  0,95 | 130 | 110 | 90 |
Глинистые при 0,25  0,5, пески мелкие и пылеватые при 0,8  0,95, крупнообломочные с заполнителем (глинистым, мелкопесчаным и пылеватым) свыше 30% | 100 | 90 | 70 |
Глинистые при  0,25, пески мелкие и пылеватые при 0,6 0,8, а также крупнообломочные с заполнителем (глинистым, мелкопесчаным и пылеватым) от 10% до 30% | 80 | 70 | 50 |
Примечания
1 Приведенные в настоящей таблице значения относятся к поверхности бетонного фундамента. Для фундаментов из других материалов табличные значения должны умножаться на коэффициент  , значения которого даны в приложении В. 2 Для поверхностей фундаментов, покрытых специальными составами, в том числе термоусаживаемыми оболочками, уменьшающими силы смерзания, а также при применении других противопучинных мероприятий, значение следует принимать на основании опытных данных, полученных в полевых или лабораторных условиях. | |||
Таблица 7.8 (Измененная редакция, Изм. № 2).
Таблица 7.9
Глинистые грунты с показателем текучести | Поверхности | Значения , кПа, при глубине сезонного промерзания-оттаивания  , м | ||
|
| 1,0 | 2,0 | 3,0 |
 0,5 | Цементно-песчаный раствор (зимний период) | 269 | 201,4 | 159,7 |
0,25  0,5 |
| 206 | 163,2 | 136,3 |
 0,25 |
| 119 | 106,0 | 98,2 |
 0,5 | Цементно-песчаный раствор (летний период) | 106 | 98,2 | 93,4 |
Примечания
1 Значения , для цементно-песчаного раствора даны при соотношении цемента М500 к песку 1:3. Основной состав цементно-песчаного раствора на 1 м  : цемент М500 - 450 кг, песок - 830 л, вода - 410 кг. Для приготовления раствора используют мелкий песок в соответствии с ГОСТ 8736. 2 Для цементно-песчаного раствора необходимо на первый зимний период принимать , в зависимости от времени года возведения буроопускной сваи. Для расчетов на остальные годы эксплуатации допускается использовать для цементно-песчаного раствора (летний период). | ||||
Таблица 7.9 (Введена дополнительно, Изм. № 2).
Касательные силы морозного пучения определяются по результатам полевых или лабораторных испытаний.
Касательные силы морозного пучения, действующие на сваю или фундамент, по результатам лабораторных испытаний определяются следующим образом:
б) график температуры разбивается на три участка: первый участок - от глубины промерзания грунта до глубины, на которой зафиксирована температура минус 1°С; второй участок - от глубины, на которой зафиксирована температура минус 1°С, до глубины, на которой зафиксирована температура минус 2°С; третий участок - от глубины, на которой зафиксирована температура минус 2°С, до поверхности грунта (см. рисунок 1);
(Измененная редакция, Изм. № 2).
при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу I
при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу II
 |
Рисунок 1 - Схематический график распределения температуры грунта для расчета касательной силы морозного пучения
u - периметр сечения поверхности сдвига, м, принимаемый равным: для свайных и столбчатых фундаментов без анкерной плиты - периметру сечения фундамента; для столбчатых фундаментов с анкерной плитой - периметру анкерной плиты;
(Измененная редакция, Изм. № 2).
7.4.6 Поверхностные, малозаглубленные фундаменты и свайные ростверки, закладываемые в слое сезонного промерзания-оттаивания грунтов, следует рассчитывать по устойчивости на действие нормальных сил морозного пучения и по деформациям.
Устойчивость фундаментов на действие нормальных сил морозного пучения проверяется по формуле
Остальные обозначения те же, что в формуле (7.29).
Расчет по деформациям следует производить с учетом совместной работы сооружения и неравномерно выпучиваемого основания. При этом, возникающие в результате неравномерных поднятий и опусканий фундаментов дополнительные усилия в конструкциях сооружения не должны превышать предельно допустимых значений, а крены и прогибы не препятствовать нормальной эксплуатации сооружения.
8 Особенности проектирования оснований и фундаментов на сильнольдистых многолетнемерзлых грунтах и подземных льдах
8.1 При проектировании оснований и фундаментов на сильнольдистых многолетнемерзлых грунтах и подземных льдах следует предусматривать использование таких грунтов в качестве основания по принципу I. В случаях необходимости использования сильнольдистых грунтов по принципу II должны обязательно предусматриваться мероприятия по их предварительному оттаиванию или замене льдистых грунтов на непросадочные на расчетную глубину согласно 6.4.3 и 7.3.10.
Требования к материалу подсыпок, способам их укладки и уплотнения устанавливаются в проекте с учетом местных условий и 6.3.11.
8.3 Основания фундаментов, закладываемых в пределах толщины подсыпки, следует рассчитывать по несущей способности и деформациям в соответствии с требованиями СП 22.13330. При отсутствии мероприятий по укреплению откоса подсыпки, расстояние от цоколя сооружения до бровки подсыпки должно быть не менее 3 м, а крутизна откосов подсыпки не более 1:1,5 для крупнообломочных грунтов, 1:1,75 - для песков и 1:2 - для прочих материалов.
Если столбчатые или ленточные фундаменты устанавливаются на многолетнемерзлые грунты, содержащие подземные льды, между их подошвой и слоем подземного льда должна быть прослойка природного грунта, искусственно уложенная с уплотнением грунтовая подушка и (или) несущий теплозащитный экран. Толщину прослойки (подушки) следует принимать исходя из расчета основания по деформации, но не менее четверти ширины подошвы фундамента. Параметры теплозащитного экрана определяются теплотехническим расчетом с учетом теплопередачи от здания к грунту основания по фундаменту.
8.4 При устройстве свайных фундаментов на участках с сильнольдистыми грунтами и подземными льдами следует применять буроопускные сваи с заливкой известково-песчаных или цементно-песчаных растворов с расстоянием в осях не менее двух диаметров скважины. Сваи не должны опираться на прослои льда, а под их торцом следует устраивать уплотненную грунтовую подушку толщиной не менее диаметра сваи. Оттаивание грунта вокруг сваи и под ее нижним торцом не допускается.
8.5 Расчет оснований по несущей способности следует проводить с учетом изменения температур в течение эксплуатации:
для столбчатых фундаментов на сильнольдистых грунтах и подземных льдах - по 8.7;
для свайных фундаментов в сильнольдистых грунтах - по 8.9, а в подземных льдах - по данным полевых испытаний свай статической вдавливающей нагрузкой.
8.6 Расчет оснований по деформациям следует производить:
для столбчатых фундаментов на сильнольдистых грунтах и подземных льдах - по 8.8;
для свайных фундаментов в сильнольдистых грунтах и подземных льдах - по данным полевых испытаний свай статической вдавливающей нагрузкой.
8.8 Осадку основания столбчатого фундамента на сильнольдистых грунтах и подземных льдах s следует определять по формуле
R - расчетное сопротивление сильнольдистого грунта или льда под нижним концом сваи, кПа, определяемое для сильнольдистых грунтов интерполяцией между значениями R по таблицам В.1 и В.7, а для льдов - по таблице В.7;
Примечание - В случаях, когда под торцом сваи предусматривается устройство грунтовой подушки, значение R в формуле (8.4) принимается для грунта подушки. При этом предельная нагрузка на торец сваи определяется по формуле (8.4), как для сваи, диаметр которой равен диаметру скважины, а длина - толщине подушки.
9 Особенности проектирования оснований и фундаментов на засоленных многолетнемерзлых грунтах
9.1 Для проектирования фундаментов на засоленных многолетнемерзлых грунтах материалы изысканий должны содержать данные об условиях залегания засоленных грунтов, степени их засоленности, а также о химическом составе водно-растворимых солей.
Засоленные многолетнемерзлые грунты используют в качестве основания сооружений как по принципу I, так и по принципу II. При этом должно учитываться повышенное коррозийное воздействие засоленных грунтов на материал фундаментов.
Дополнительно к изложенному в 6.2.4 следует обеспечивать антикоррозионную защиту стальных свайных фундаментов для климатических и грунтовых условий, представленных в таблице 9.1.
Таблица 9.1 - Условия, определяющие необходимость дополнительной антикоррозионной защиты стальных свай в многолетнемерзлых грунтах с морским типом засоления
Разновидность грунта | Климатический подрайон согласно СП 131.13330 | |||
по ГОСТ 25100 | 1Г | 1Б | ||
| Песчаный грунт | Глинистый грунт | Песчаный грунт | Глинистый грунт |
Незасоленный | - | - | - | - |
Слабозасоленный | - | + | - | - |
Среднезасоленный | + | + | + | + |
Сильнозасоленный | + | + | + | + |
При бурозабивном способе погружения свай, а также для винтовых свай и свай, погружаемых опускным и буроопускным способами с применением грунтового раствора, антикоррозионная защита должна быть предусмотрена в пределах слоя засоленного грунта, а также на 1 м выше отметки кровли и на 1 м ниже подошвы этого слоя. При частом переслаивании засоленных и незасоленных грунтов допускается предусматривать антикоррозионную защиту на всю длину сваи.
При буроопускном способе с применением известково-песчаного или цементно-песчаного раствора допускается не предусматривать дополнительную антикоррозионную защиту и руководствоваться только 6.2.4 (за исключением наличия в разрезе криопэгов).
При наличии в разрезе криопэгов вне зависимости от способа погружения необходимо предусматривать антикоррозионную защиту сваи на всю длину.
Примечание - Пылеватые грунты северного морского побережья с преобладанием солей натрий-калиевого состава относятся к засоленным.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
9.2 Основания и фундаменты на засоленных многолетнемерзлых грунтах при использовании таких грунтов в качестве основания по принципу I следует проектировать согласно 6.3.1-6.3.11 с учетом следующих особенностей:
в) засоленные мерзлые грунты отличаются пониженной прочностью и малыми значениями сопротивлений сдвигу по поверхности смерзания с фундаментом;
г) на участках с засоленными грунтами может быть несколько засоленных горизонтов с разной степенью засоленности, а также могут встречаться отдельные слои или линзы насыщенных сильно минерализованными водами грунтов, находящихся в немерзлом состоянии при отрицательной температуре (криопеги), вскрытие которых скважинами при погружении свай приводит к повышенному засолению грунтов по всей длине сваи.
9.3 При строительстве на засоленных грунтах следует применять фундаменты, обеспечивающие наиболее полное использование сопротивления мерзлых грунтов нормальному давлению (плитные, столбчатые и ленточные фундаменты, сваи с уширенной пятой и др.). При буроопускном способе погружения свай скважины должны быть диаметром не менее чем на 10 см большим поперечного сечения сваи и заполняться, как правило, известково-песчаным или цементно-песчаным раствором. Под нижним концом сваи следует устраивать уплотненную подушку из щебня.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
9.6 Расчет оснований и фундаментов на засоленных многолетнемерзлых грунтах по деформациям следует производить согласно 7.2.16, 7.2.17, как на пластичномерзлых грунтах.
9.7 При расчетных деформациях оснований, сложенных мерзлыми засоленными грунтами, больше предельных или недостаточной несущей способности основания следует предусматривать частичную или полную замену засоленных грунтов на незасоленные, дополнительное понижение температуры грунтов, прорезку засоленных слоев грунта глубокими фундаментами, устройство фундаментов на подсыпках, распределяющих нагрузки на мерзлые грунты оснований, и другие мероприятия, а в необходимых случаях осуществлять строительство с использованием засоленных многолетнемерзлых грунтов в качестве оснований по принципу II.
9.8 Основания и фундаменты на засоленных многолетнемерзлых грунтах при использовании их в качестве оснований сооружений по принципу II следует проектировать в соответствии с 6.4.1-6.4.7 и требованиями СП 22.13330, СП 24.13330 и СП 28.13330.
10 Особенности проектирования оснований и фундаментов на заторфованных многолетнемерзлых грунтах
10.1 Основания и фундаменты на заторфованных многолетнемерзлых грунтах и торфах, а также на грунтах с примесью органических остатков следует проектировать в соответствии с разделом 7 и требованиями СП 22.13330 с учетом их большой сжимаемости под нагрузкой, проявлением пластических деформаций в широком диапазоне отрицательных температур, пониженной прочностью смерзания с фундаментами, низкой теплопроводностью и замедленной стабилизацией осадок при оттаивании, а также с учетом требований СП 28.13330.
10.2 При использовании заторфованных грунтов в качестве оснований по принципу I следует применять плитные, столбчатые и свайные фундаменты, а также малозаглубленные и поверхностные фундаменты на подсыпках. Сваи следует погружать буроопускным способом в скважины диаметром на 10 см большим поперечного сечения сваи с заполнением пазух цементно-песчаным раствором или другим раствором по проекту; опирание свай на прослои торфа не допускается. Под подошвой плитных и столбчатых фундаментов следует устраивать песчаную подушку толщиной не менее: для плитных фундаментов - 0,3 м, для столбчатых - половины ширины подошвы фундамента. При небольшой толщине покровного торфяного слоя следует предусматривать его удаление.
Основания фундаментов, возводимых на подсыпках, следует рассчитывать по несущей способности грунтов подсыпки с проверкой силы предельного сопротивления основания на уровне поверхности природных заторфованных грунтов с учетом расчетной глубины сезонного оттаивания. Если расчетная глубина оттаивания больше толщины подсыпки, то основание должно быть также рассчитано по деформациям.
10.4 Расчет оснований, сложенных биогенными грунтами, по деформациям следует производить: столбчатых - по 7.2.16, 7.2.17; свайных - по результатам полевых испытаний свай статической вдавливающей нагрузкой.
10.5 Основания и фундаменты на заторфованных грунтах при использовании таких грунтов в качестве оснований по принципу II необходимо проектировать в соответствии с 6.4.1-6.4.5 и требованиями СП 22.13330 и СП 24.13330.
11 Особенности проектирования оснований и фундаментов на многолетнемерзлых грунтах в сейсмических районах
11.1 Основания и фундаменты сооружений, возводимых на многолетнемерзлых грунтах на площадках с расчетной сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов следует проектировать с учетом требований СП 14.13330, СП 22.13330, СП 24.13330, СП 35.13330 и настоящего свода правил.
11.2 Для сейсмических районов с расчетной сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов следует предусматривать использование многолетнемерзлых грунтов в качестве основания по принципу I. При невозможности использования грунтов в качестве основания по принципу I допускается использование их по принципу II при условии опирания фундаментов на скальные или другие малосжимаемые при оттаивании грунты или на предварительно оттаянные и уплотненные грунты.
11.3 В сейсмических районах следует применять те же виды свай, что и в несейсмических районах, кроме свай без поперечного армирования. Глубина погружения свай в грунт (исключая сваи-стойки) должна быть не менее 4 м.
при использовании многолетнемерзлых грунтов в качестве основания по принципу I - по 7.2.1;
Таблица 11.1
Расчетная сейсмичность в баллах | Коэффициент условий работы для грунтов | ||
| твердомерзлых | пластичномерзлых | сыпучемерзлых |
7 | 1,0 | 0,9 | 0,95 |
8 | 1,0 | 0,8 | 0,9 |
9 | 1,0 | 0,7 | 0,8 |
Примечание - При опирании свай-стоек на скальные или несжимаемые крупноблочные грунты значение коэффициента принимается равным 1,0. | |||
11.7 Проверку основания столбчатого фундамента на горизонтальную и внецентренно сжимающую нагрузки с учетом сейсмических воздействий при использовании многолетнемерзлых грунтов в качестве основания по принципу I следует производить на опрокидывание и сдвиг по подошве фундамента с учетом 7.2.13.
При действии сейсмических нагрузок, создающих моменты сил в обоих направлениях подошвы фундамента, расчет основания следует производить раздельно на действие сил и моментов в каждом направлении независимо друг от друга.
11.8 Расчет оснований и фундаментов с учетом сейсмических воздействий при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу II необходимо производить в соответствии с СП 22.13330, СП 24.13330 и 7.3.1-7.3.15 как расчет оттаивающих оснований. При этом отрицательные (негативные) силы трения, вызванные осадкой оттаивающих грунтов, в расчетах оснований на сейсмические воздействия не учитываются, если оттаивающее основание сложено песчаными и крупнообломочными грунтами, осадки которых завершаются в процессе их оттаивания.
12 Особенности проектирования оснований и фундаментов мостов и труб под насыпями
12.1 Основания и фундаменты мостов и труб под насыпями (далее - труб), возводимых на территориях распространения многолетнемерзлых грунтов, следует проектировать с учетом дополнительных требований, содержащихся в настоящем разделе. Требования по проектированию приведены в [3].
12.2 В проектах фундаментов мостов и труб необходимо дополнительно (по сравнению с фундаментами зданий) учитывать влияние следующих факторов:
воздействие на сооружения, кроме вертикальных, значительных горизонтальных сил от временных подвижных нагрузок, давлений грунта и льда;
уменьшение несущей способности оснований вследствие размывов дна водотока или отепляющего воздействия воды на многолетнемерзлые грунты;
возрастание сил морозного пучения грунтов из-за повышенной их влажности вблизи водотоков и уменьшение этих сил при увеличении толщины снегового покрова;
нарушение устойчивости береговых склонов вследствие проявления оползневых процессов;
появление наледи в пределах сооружений.
12.3 Нагрузки и воздействия на фундаменты мостов и труб следует принимать в соответствии с требованиями СП 35.13330.
12.4 В основаниях фундаментов мостов многолетнемерзлые грунты следует использовать по принципу I, если на уровне низа свайных элементов (свай-столбов, свай-оболочек) в течение всего периода эксплуатации сооружений грунты находятся в твердомерзлом состоянии. Допускается использовать по принципу I пластичномерзлые грунты, включая засоленные, при условии, что в течение всего периода эксплуатации сооружений обеспечена их отрицательная температура, требуемая по расчету несущей способности оснований.
Возможность использования многолетнемерзлых грунтов в качестве оснований по принципу II для фундаментов мелкого заложения и свайных должна определяться исходя из требований 6.1.3, 6.1.4 и 6.1.6.
12.5 При проектировании следует выполнять прогноз, в том числе численными методами, изменений температурного режима многолетнемерзлых грунтов, используемых в качестве оснований по принципу I, в случае необходимости предусматривается осуществление мероприятий по обеспечению мерзлого состояния грунтов и контроль их температуры в течение всего периода эксплуатации сооружений.
12.6 СОУ и теплозащитные экраны необходимо применять в случаях практической невозможности или недостаточной эффективности других решений для поддержания на весь период эксплуатации сооружений температуры грунтов, требуемой по расчету несущей способности оснований. Число СОУ следует принимать по расчету с повышающим коэффициентом 1,4. При использовании СОУ следует осуществлять контроль температуры грунтов основания в зоне действия СОУ.
12.7 Фундаменты мостов при использовании многолетнемерзлых грунтов в качестве оснований по принципам I и II следует проектировать свайными с ростверком, расположенным над поверхностью грунта или воды. При этом необходимо предусматривать меры, исключающие возможность повреждения свай ледоходом, карчеходом или другими неблагоприятными воздействиями.
Фундаменты мелкого заложения (на естественном основании) допускается проектировать для мостов, возводимых, как правило, на используемых по принципу II многолетнемерзлых грунтах, если после полного оттаивания таких грунтов осадки и крены опор не превышают предельно допустимых значений по условиям нормальной эксплуатации сооружений.
Для труб следует предусматривать фундаменты мелкого заложения независимо от вида грунтов и принципа их использования в качестве основания при условии, что суммарное значение осадки используемых по принципу II грунтов может быть компенсировано строительным подъемом лотка труб.
12.8 Многолетнемерзлые грунты в основании фундаментов малого моста или трубы и прилегающих участков насыпи следует использовать по одному принципу, не допуская опирания их частично на мерзлые и частично на немерзлые или оттаивающие грунты.
Если глубина заложения фундаментов должна быть не менее расчетной глубины промерзания грунта, все фундаменты, за исключением фундаментов или грунтовых подушек для средних звеньев одноочковых труб диаметром до 2 м следует заглублять не менее чем на 0,25 м ниже расчетной глубины промерзания грунта. При этом за расчетную глубину промерзания принимается ее нормативное значение.
Фундаменты или грунтовые подушки средних звеньев одноочковых труб диаметром до 2 м допускается закладывать без учета глубины промерзания грунта.
В случаях, когда глубина заложения фундаментов не зависит от расчетной глубины промерзания грунта, соответствующие грунты, указанные в таблице 5.3 СП 22.13330.2016, должны залегать не менее чем на 1 м ниже нормативной глубины промерзания грунта.
Подошву высокого ростверка свайных фундаментов мостов следует располагать с зазором от поверхности грунта не менее 0,5 м в устоях и 1 м - в промежуточных опорах.
Примечание - Глубину заложения фундаментов и грунтовых подушек под средние звенья труб диаметром 2 м и более следует назначать с учетом уменьшения глубины промерзания грунта в направлении к оси насыпи.
12.10 В неподверженных морозному пучению грунтах подошву ростверка свайных фундаментов или фундаментов мелкого заложения мостов и труб допускается располагать в пределах слоя сезонного промерзания-оттаивания при условии, что нижняя граница толщи таких грунтов залегает не менее чем на 1 м ниже расчетной глубины промерзания и, кроме того, в пределах зоны промерзания отсутствует вероятность образования линзы льда, в том числе и от напорных подземных вод.
12.11 Подошву фундаментов мелкого заложения и нижние концы свай не допускается опирать непосредственно на подземные льды, сильнольдистые грунты, а также на заторфованные многолетнемерзлые грунты.
12.12 Расчеты оснований фундаментов мостов и труб следует производить:
а) при использовании твердомерзлых грунтов по принципу I - по несущей способности;
б) при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу II, а глинистых пластичномерзлых и по принципу I - по несущей способности и по деформациям.
Допускается не определять осадки оснований фундаментов мостов:
а) всех систем и пролетов при опирании фундаментов на многолетнемерзлые грунты, используемые по принципу I, за исключением пластичномерзлых глинистых грунтов;
б) внешне статически определимых систем железнодорожных мостов с пролетами до 55 м и автодорожных с пролетами до 105 м при опирании фундаментов на используемые по принципу II скальные и другие малосжимаемые при оттаивании грунты.
Расчеты оснований труб следует производить по несущей способности. На сильносжимаемых при оттаивании грунтах, используемых по принципу II, основания труб следует рассчитывать по несущей способности и по деформациям, включая определение их осадки.
12.14 Расчет оснований свайных фундаментов по несущей способности многолетнемерзлых грунтов, используемых по принципу II, следует производить в соответствии с требованиями СП 24.13330. При этом расчетное сопротивление оттаивающих грунтов под торцом свай следует принимать по СП 24.13330, как для буровых свай.
Расчет по несущей способности оснований фундаментов мелкого заложения на многолетнемерзлых грунтах, используемых по принципу II, следует производить по СП 35.13330.
12.15 Фундаменты береговых, переходных и промежуточных опор мостов на крутых склонах, а также фундаменты устоев при высоких насыпях в случаях расположения под несущим слоем пласта немерзлого или оттаивающего (в период эксплуатации моста) глинистого грунта или прослойки насыщенного водой песка, подстилаемого глинистым грунтом, необходимо рассчитывать по устойчивости против глубокого сдвига (смещения фундамента совместно с грунтом) по круглоцилиндрической или другой более опасной поверхности скольжения. Для указанных условий следует также проверять возможность появления местных оползневых сдвигов на ранее устойчивых склонах вследствие дополнительного их нагружения весом насыпи и опоры, нарушения устойчивости пластов грунта в процессе производства работ или изменения режима (уровня и скорости течения) подземных и поверхностных вод.
12.16 Фундаменты мостов, возводимых на многолетнемерзлых грунтах, используемых в качестве оснований по принципу II, следует рассчитывать для условий полного оттаивания грунтов основания независимо от их состояния (мерзлое или талое) в период строительства. Расчет по прочности и трещиностойкости свайных элементов следует производить на усилия в расчетных сечениях, возникающие как для мерзлого, так и оттаявшего состояния грунтов основания.
12.17 Свайные фундаменты следует рассчитывать на совместное действие вертикальных и горизонтальных сил и моментов, принимая перемещения фундаментов пропорциональными действующим усилиям. Независимо от принципа использования грунтов в качестве основания, не следует учитывать сопротивление грунтов перемещениям заглубленного в грунт ростверка фундаментов. В расчетах, включающих определение свободной длины свай, оттаявшие и пластичномерзлые грунты допускается рассматривать как линейно-деформируемую среду, характеризуемую коэффициентом постели, принимаемым как для немерзлых грунтов.
При использовании грунтов в качестве основания по принципу I в расчете допускается принимать, что каждый свайный элемент жестко заделан в твердомерзлом грунте на глубине d, считая от уровня, соответствующего расчетной (максимальной) температуре, при которой данный грунт переходит в твердомерзлое состояние; здесь d - диаметр или больший размер поперечного сечения элемента в направлении действия внешних нагрузок.
12.18 В сейсмических районах фундаменты мостов допускается проектировать на любых грунтах, используемых в качестве основания по принципу I. Если грунты используются по принципу II, то следует предусматривать опирание подошвы фундаментов или нижних концов свай преимущественно на скальные или другие малосжимаемые при оттаивании грунты. При учете сейсмических нагрузок расчет свайных фундаментов следует производить согласно 11.4-11.8.
13 Особенности проектирования оснований и фундаментов нефтегазопроводов на многолетнемерзлых грунтах
13.1 Основания и фундаменты магистральных газо- и нефтепроводов (далее магистральные трубопроводы) следует проектировать в соответствии с разделом 7 с учетом дополнительных требований, содержащихся в настоящем разделе, а также в СП 36.13330.
13.2 В техническом задании на проектирование оснований и фундаментов магистральных трубопроводов дополнительно должны содержаться сведения о пределах изменения температуры транспортируемого по трубопроводу продукта.
13.3 При проектировании оснований и фундаментов магистральных трубопроводов следует учитывать:
магистральные трубопроводы имеют повышенный уровень ответственности;
транспортируемый по трубопроводу продукт может иметь как положительную, так и отрицательную температуру, что существенно влияет на тепловое и механическое взаимодействие трубопровода и мерзлых грунтов;
в качестве оснований магистральных трубопроводов не рекомендуется рассматривать участки с подземными льдами, наледями и буграми пучения, проявлениями термокарста, термоэрозии, солифлюкции, морозобойного растрескивания;
опасность прямого теплового и гидравлического воздействий транспортируемых нефти и нефтепродуктов на мерзлые грунты при авариях на магистральных трубопроводах.
Примечание - Трубопроводы делят на: горячие участки (температура продукта в течение всего года положительная), теплые участки (температура продукта в течение года может быть и положительной и отрицательной, но среднегодовая температура выше 0°С) и холодные участки (среднегодовая температура продукта ниже 0°С). К первым относятся нефтепроводы на всем протяжении и газопроводы на небольшом протяжении после компрессорных станций, ко вторым и третьим - только газопроводы.
13.4 Прокладка трубопроводов в районах многолетнемерзлых грунтов может выполняться подземным (в траншеях), наземным (по поверхности земли с обвалованием или без него) или надземным (на опорах) способами в соответствии с приложением C. Следует избегать частого чередования различных способов прокладки на сравнительно коротких расстояниях.
13.5 Для уменьшения зоны оттаивания мерзлого грунта следует применять автоматически действующие охлаждающие установки (с жидкостным или парожидкостным хладоносителем) и теплоизолирующие экраны. Теплоизоляционные экраны для наземной прокладки следует выполнять плоскими, для подземной - цилиндрическими.
13.6 При проектировании оснований и фундаментов трубопроводов в районах распространения многолетнемерзлых грунтов следует выполнять следующие расчеты:
расчет остывания транспортируемого по трубопроводу продукта с целью установления температуры по длине трубопровода, а также выявления его горячих, теплых и холодных участков (см. примечание к 13.3);
расчет глубины оттаивания и промерзания грунта в основании подземных и наземных трубопроводов;
расчеты по I и II группам предельных состояний с учетом процессов, происходящих в окружающем массиве грунта в результате устройства трубопровода (просадка и термокарст при оттаивании, пучение при промораживании).
13.7 Глубину оттаивания (промораживания) грунта следует определять численными методами, с учетом проектного срока эксплуатации трубопровода. Глубину оттаивания многолетнемерзлых грунтов под центром горячих и теплых подземных трубопроводов, а также глубину промерзания грунта под центром холодных трубопроводов, расположенных на участках с многолетнемерзлыми грунтами не сливающегося типа, допускается рассчитывать согласно приложению Н.
13.8 Расчетные нагрузки, воздействия и их сочетания при проектировании оснований и фундаментов магистральных трубопроводов в районах многолетнемерзлых грунтов следует принимать в соответствии с требованиями СП 20.13330 и СП 36.13330.
13.9 Для совместного расчета системы "основание (вмещающий массив) - трубопровод" могут использоваться аналитические или численные (метод конечных элементов, метод конечных разностей и др.) методы. При использовании численных методов расчетная модель "основание - трубопровод" должна адекватно отражать конструктивные особенности трубопровода, характеристики многолетнемерзлых грунтов и схемы их взаимодействия.
14 Особенности проектирования оснований и фундаментов на склонах
14.1 Проектирование оснований и фундаментов на склонах (откосах) в районах распространения многолетнемерзлых грунтов следует выполнять по первой группе предельных состояний в соответствии с СП 22.13330, с учетом снижения прочности мерзлых грунтов при повышении температуры и длительности воздействия нагрузки, а также влияния геокриологических условий.
14.2 При проектировании оснований и фундаментов в районах распространения многолетнемерзлых грунтов на склонах и присклоновой территории следует рассматривать термодинамическое равновесие системы "сооружение-основание-склон" с учетом СП 47.13330 и других нормативных документов по инженерно-геологическим изысканиям для строительства, а также следующих факторов:
- крутизны, высоты, протяженности, ширины и экспозиции склона;
- проявления глубинных и солифлюкционных оползаний и нарушения растительного покрова, наледеобразования, бугров пучения, термокарста, термоэрозии;
- мощности слоя и характера распространения многолетнемерзлых грунтов (сплошное, прерывистое, островное), наличия жильного и пластового льда, таликов, криопэгов;
- температуры мерзлого грунта во времени по глубине и простиранию склона (изотермы) на стадии строительства, эксплуатации и ликвидации объектов;
- особенностей природных криогенных форм рельефа (каменные глетчеры, курумы и др.), а также формирования техногенных форм (отвалы, карьеры, котлованы, выемки, насыпи и др.);
- геокриологических условий (текстура, влажность, льдистость физико-механические свойства мерзлых и оттаивающих грунтов), а также характера напластования пород;
- наличия сооружений на склонах, имеющихся деформаций сооружений, а также мероприятий по противооползневой защите;
- интенсивности и характера техногенной нагрузки, особенностей теплового и силового воздействий на склон проектируемых сооружений по продолжительности, охвату территории, количественным значениям температуры, конструктивным особенностям сооружений.
Требования к инженерно-геологическим изысканиям приведены в [1].
14.3 Расчеты устойчивости склонов (откосов) и сооружений на них в районах распространения многолетнемерзлых грунтов, в отличие от талых грунтов, следует осуществлять с учетом температурного состояния грунтового массива. В зависимости от температурного состояния грунтового массива следует рассматривать два основных типа криогенных оползней: 1 - мерзлые; 2 - оттаивающие. Кроме того, существуют различные типы смешанных криогенных оползней.
14.4 Прогноз устойчивости склонов и сооружений на них необходимо осуществлять на основании выполнения прогнозных теплотехнических расчетов, схематизации природных условий и определения поверхностей скольжения в мерзлых породах, а также возможности возникновения и развития солифлюкции.
14.5 Расчет местной и общей устойчивости системы "сооружение-основание-склон", должен производиться методами, удовлетворяющими условиям равновесия в предельном состоянии, с использованием программ, разработанных на основе общепринятых методов расчета устойчивости. Допускается применять другие методы расчета, результаты которых проверены опытом проектирования, строительства и эксплуатации. Расчеты выполняются на основное и особое сочетание нагрузок.
14.6 Поверхность скольжения в массиве мерзлых однородных грунтов определяется положением изотермы наиболее высокой отрицательной температуры грунта, а в массиве неоднородных грунтов - наименьшими предельно-длительными значениями сопротивления сдвигу мерзлого грунта. Поверхность скольжения оттаивающего грунта (на солифлюкционных склонах и откосах) следует за границей оттаивания, которая практически параллельна поверхности склона, мощность оползающего слоя равна глубине оттаивания, определяется при геокриологических изысканиях и уточняется теплотехническим расчетом.
В теплое время года в некоторых случаях одновременно могут развиваться солифлюкция и глубинный оползень мерзлого грунта, что следует учитывать в расчетах по несущей способности оснований и при назначении противооползневых мероприятий.
14.7 Сила предельного сопротивления основания, сложенного дисперсными грунтами должна определяться, исходя из условия, что соотношение между нормальными и касательными напряжениями по всем поверхностям скольжения, соответствующее предельному состоянию основания, подчиняется зависимости
для мерзлых дисперсных грунтов
| 1,0: |
для оттаивающих | 0,85. |
14.9 При строительстве на склонах, сложенных многолетнемерзлыми грунтами, следует применять преимущественно принцип I использования многолетнемерзлых грунтов, при условии, что в течение всего периода эксплуатации будет обеспечена отрицательная температура, требуемая по расчету устойчивости склона и несущей способности оснований. Принцип II использования многолетнемерзлых грунтов допускается при строительстве на склонах, с учетом 6.1.3, 6.1.4 и 6.1.6.
14.10 При использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу I следует выполнять прогноз температурного режима и, в случае необходимости, специальные мероприятия по обеспечению проектной температуры мерзлого грунта и обеспечивать контроль температуры в течение всего периода эксплуатации. Для сохранения и понижения температуры мерзлых грунтов следует применять следующие мероприятия: агролесомелиорация, устройство теплозащитных экранов, водоотвод и др.
14.11 Многолетнемерзлые грунты на склонах и присклоновой территории следует использовать по одному принципу. При строительстве на склонах необходимо максимальное сохранение и даже улучшение экологической обстановки за счет применения проектных, организационно-технологических решений и мероприятий по предотвращению оползания и нарушения экологического равновесия, обусловленного опасными криогенными процессами (термокарст, пучение, наледеобразование).
14.12 На склонах скальных и полускальных пород расчеты устойчивости и проектирования фундаментов допускается выполнять в соответствии с требованиями СП 22.13330. Инженерная подготовка территории должна осуществляться согласно СП 498.1325800.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
14.13 В качестве фундаментов сооружений на склонах в районах распространения многолетнемерзлых грунтов рекомендуется применять отдельно стоящие столбчатые фундаменты, сваи и ряды свай, прорезающие поверхность скольжения. Места расположения свай на склоне, количество, конструкция, размеры и расстояние между ними определяются на основании расчетов местной и общей устойчивости склонов и с учетом оползневого давления мерзлого грунта на сваи и нагрузок от сооружения.
14.14 В качестве инженерных сооружений, противодействующих оползанию мерзлых и оттаивающих грунтов, следует применять традиционные сооружения: контрфорсы, контрбанкеты, подпорные стены, ряды свай (СП 116.13330), расположение которых на склоне и между собой обосновывается расчетами из условия недопущения течения мерзлого и оттаивающего грунта между ними и не препятствующие фильтрации воды по склону. Места расположения и количество удерживающих сооружений на склоне обосновываются расчетами местной и общей устойчивости склона.
14.15 На склонах СОУ применяются в случаях практической невозможности или недостаточной эффективности других мероприятий для стабилизации склона и обеспечения на весь период эксплуатации температуры грунта, необходимой по расчету несущей способности основания.
14.16 Для солифлюкционных склонов в качестве оснований линейных сооружений (линий электропередачи, трубопроводов, эстакад) следует применять обтекаемые фундаменты в виде отдельных свай, рядов свай, работающих в условиях обтекания их оттаивающим грунтом при соблюдении принципа оптимального сохранения природных условий на склонах (обеспечение фильтрации воды, сохранение растительности). Количество, размеры, глубина заделки свай в мерзлый грунт определяются расчетом с учетом оползневого давления оттаивающего грунта, горизонтальных нагрузок от сооружения, температуры и прочностных свойств мерзлого грунта.
14.17 Работы на склонах должны выполняться в зимний период. Выполнение работ в теплое время года допускается только после выполнения работ по стабилизации склона и обязательного проведения теплотехнического прогноза и расчетов общей и местной устойчивости склонов и сооружений на них.
14.18 Мероприятия по инженерной защите и охране окружающей среды следует проектировать комплексно с учетом геокриологических условий и прогноза их изменения в процессе строительства (с учетом поэтапности) и эксплуатации объектов. Осуществление мероприятий инженерной защиты не должно приводить к активизации опасных криогенных процессов на склонах и примыкающих территориях. Техническая эффективность и надежность сооружений и мероприятий инженерной защиты должны подтверждаться расчетами, а в обоснованных случаях - моделированием (натурным, физическим, математическим).
14.19 Для стабилизации склонов наряду с инженерными сооружениями следует применять мероприятия по снижению температуры мерзлых грунтов и уменьшению глубины сезонного оттаивания (агролесомелиорация, устройство теплозащитных экранов, водоотвод), упрочнение грунта (замена и армирование) с учетом настоящего документа. На склонах должен быть организован беспрепятственный сток поверхностных вод, исключено застаивание вод на бессточных участках, и попадание на склон вод с присклоновой территории.
14.20 В процессе строительства, эксплуатации и ликвидации сооружений на склонах и присклоновой территории выполняется мониторинг устойчивости склонов и сооружений по проекту, разработанному с учетом раздела 15, позволяющему контролировать поверхностные и глубинные перемещения грунта. На объектах повышенного и нормального уровней ответственности необходимо организовать стационарные наблюдения за оползневыми процессами с установкой контрольно-измерительной аппаратуры в скважинах в нескольких створах по простиранию склона и выполнением наблюдений за осадками и смещениями по глубине.
15 Геотехнический мониторинг при строительстве сооружений на многолетнемерзлых грунтах
15.1 Геотехнический мониторинг (далее - мониторинг) на многолетнемерзлых грунтах - комплекс работ, основанный на натурных наблюдениях за состоянием грунтов основания (температурный режим), гидрогеологическим режимом, перемещением конструкций фундаментов вновь возводимого и реконструируемого здания или сооружения.
15.2 Целью мониторинга является контроль несущей способности и состояния грунтов основания и фундаментов и деформаций сооружений, а также геокриологических условий.
15.3 В районах распространения многолетнемерзлых грунтов мониторинг необходимо проводить для всех видов зданий и сооружений, в том числе подземных инженерных коммуникаций.
15.4 Мониторинг на стадии строительства или реконструкции здания или сооружения выполняется на основании проекта.
При разработке проекта определяются состав, объемы, периодичность, сроки и методы работ, схемы установки наблюдательных скважин, геодезических марок и реперов, датчиков и приборов, которые назначаются применительно к рассматриваемому объекту строительства (реконструкции) с учетом его специфики, включающей: результаты инженерно-геологических изысканий на площадке строительства, принцип использования многолетнемерзлых грунтов в качестве оснований фундаментов, конструкции охлаждающих устройств, методы предпостроечного оттаивания, особенности конструкций проектируемого сооружения; техническое состояние и конструктивные особенности реконструированного сооружения, а также сооружений окружающей застройки и т.п.
15.5 В проекте следует учитывать факторы, оказывающие влияние на вновь возводимое (реконструируемое) сооружение, его основание, окружающий грунтовый массив и окружающую застройку в процессе строительства, в том числе возможность проявления опасных геокриологических процессов (криогенное пучение, термокарст, наледеобразование, оползневые процессы, оседание поверхности при оттаивании и др.), возможные изменения основных параметров сезонно-талого слоя (период существования, мощность, значение нормативной глубины сезонного оттаивания), а также тепловые воздействия от строительных работ.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
15.6 Для осуществления мониторинга в период строительства сооружений оборудуются контрольные термометрические и гидрогеологические скважины, на фундаментах сооружений устанавливаются постоянные геодезические марки, по которым выполняются измерения температуры грунта, уровня подземных вод, их состава и температуры, нивелирования фундаментов, в том числе погруженных свай, измеряются отметки подкрановых путей мостовых кранов, водоотводных лотков в технических этажах и подпольях зданий, а также тротуаров у сооружений. Места установки термометрических и гидрогеологических скважин, геодезических марок указаны в таблице М.1, периодичность проведения замеров приведена в таблице М.2. Кроме того, контролируются температура воздуха в проветриваемом подполье, высота снежного покрова и его плотность, работоспособность искусственной вентиляции, сезонно или круглогодично действующих охлаждающих устройств, плотность грунтов, уложенных в насыпях, при замене грунтов в выемках и при намыве территории.
Допускается не устраивать гидрогеологические скважины для осуществления мониторинга в период строительства зданий и сооружений при одновременном выполнении следующих условий:
- для зданий и сооружений, где инженерно-геологическими изысканиями (включая гидрогеологические) подтверждено круглогодичное отсутствие подземных вод на максимальной глубине заложения применяемых для данного здания или сооружения фундаментов. Подтверждение отсутствия подземных вод необходимо осуществлять для каждого здания или сооружения;
- мониторинг (осмотр) в процессе строительства внутреннего пространства всех устраиваемых на таких площадках скважин на предмет отсутствия воды (вскрытие подземных вод). В случае вскрытия подземных вод в процессе строительства необходимы устройство гидрогеологических скважин в соответствии с настоящим пунктом и приложением М, а также выполнение технических мероприятий, исключающих негативное воздействие подземных вод на строительные конструкции и исключающих ухудшение физико-механических свойств грунтов основания, в соответствии с требованиями настоящего свода правил;
- выполнение гидрогеологического прогноза, подтверждающего отсутствие подземных вод в основании и зоне влияния строящегося здания или сооружения за время эксплуатации;
- выполнение геотехнического прогноза, подтверждающего отсутствие образования талых грунтов в основании и зоне влияния строящегося здания или сооружения за время эксплуатации;
- выполнение геотехнического мониторинга в соответствии с требованиями настоящего свода правил;
- разработка рекомендаций для корректировки проектных решений на основании данных геотехнического мониторинга при выявлении отклонений от результатов прогноза.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
15.7 Геотехнический мониторинг выполняется на протяжении всего периода строительства. После окончания строительства мониторинг ведется в соответствии с требованиями к эксплуатации оснований и фундаментов зданий и сооружений на многолетнемерзлых грунтах.
15.8 Анализ результатов мониторинга осуществляется специализированной организацией. Выполняется контроль отклонений контролируемых параметров (несущей способности, деформаций, уровня подземных вод, в том числе тенденции их изменений, превышающие ожидаемые) от проектных значений, нормативных значений по СП.22.13330 и результатов тепло- и геотехнического прогноза. При изменении значений контролируемых параметров в сторону снижения устойчивости сооружения разрабатываются и выполняются мероприятия по снижению влияния этих изменений на устойчивость сооружения.
16 Экологические требования при проектировании и устройстве оснований и фундаментов на многолетнемерзлых грунтах
16.1 В проекте оснований и фундаментов на многолетнемерзлых грунтах должны быть предусмотрены мероприятия, обеспечивающие предотвращение, минимизацию или ликвидацию вредных и нежелательных экологических и связанных с ними социальных, экономических и других последствий.
16.2 Экологические требования, учитываемые при проектировании и строительстве, основываются на результатах инженерно-экологических изысканий, в которых дается оценка состояния окружающей среды и прогноз воздействия на нее объекта строительства. Правила инженерно-экологических и инженерно-геодезических изысканий для строительства приведены в [4] и [5].
16.3 Прогноз воздействия на природные условия осуществляется на весь период строительства и эксплуатации зданий и сооружений и должен устанавливать:
возможность изменения теплового режима многолетнемерзлых грунтов района строительства и прилегающих территорий вследствие нарушений условий теплообмена в результате строительства и температурного воздействия в процессе эксплуатации;
изменения гидрогеологических условий строительной площадки в результате производства земляных работ, включая пути разгрузки поверхностных и надмерзлотных вод по водоотводным каналам;
степень активизации опасных криогенных процессов, в том числе: осадки и пучение грунтов, термокарст, солифлюкция, термоэрозия и др.;
возможность возникновения склоновых процессов и заболачивания территории;
возможность изменения теплового режима многолетнемерзлых грунтов района строительства и прилегающих территорий вследствие изменения климата.
16.4 С учетом результатов инженерно-геологических изысканий выбираются проектные решения и разрабатываются мероприятия по рекультивации и восстановлению почвенно-растительного слоя, засыпке выемок, траншей и карьеров, выполаживанию и одернованию склонов и откосов, а также по предупреждению эрозии, термокарста и процессов размыва грунта.
16.5 Основные мероприятия по охране окружающей среды при возведении оснований и фундаментов на многолетнемерзлых грунтах разрабатываются на стадии технико-экономического обоснования.
16.6 Проектная документация на устройство оснований и фундаментов на многолетнемерзлых грунтах на стадии проекта должна включать раздел "Охрана окружающей среды".
16.7 Приступать к производству работ по устройству оснований и фундаментов допускается только при наличии ПОС и проектов инженерной подготовки и защиты от опасных криогенных процессов и подтопления территории (4.4), конкретно отражающих все особенности мерзлотно-грунтовых условий площадки строительства. Проект организации строительства должен обязательно предусматривать сроки и особенности производства работ, а также мероприятия по восстановлению поврежденных участков поверхности территории строительства.
17 Особенности проектирования оснований и фундаментов на намывных грунтах
17.1 Проектирование земляных намывных сооружений в районах распространения многолетнемерзлых грунтов осуществляют по результатам первого этапа инженерных изысканий, выполненных в соответствии с СП 47.13330 и СП 493.1325800.
17.2 При проектировании земляных намывных сооружений следует выполнять прогнозный теплотехнический расчет теплового взаимодействия намывного сооружения с многолетнемерзлым основанием, с учетом фильтрации подземных вод.
По результатам теплотехнического расчета устанавливают принцип использования многолетнемерзлых грунтов в качестве основания, предварительно назначают расчетные температуры грунтов, определяют глубину оттаивания грунтов вследствие намыва и время замерзания намытого массива.
Время замерзания намывного массива грунта следует определять расчетным путем. Для сооружений пониженного уровня ответственности время замерзания намывного массива грунта допускается определять по графику (рисунок 2) в зависимости от мощности намывного массива и среднегодовой температуры воздуха.
 |
Рисунок 2 - График для определения времени замерзания намывных массивов грунта различной мощности в зависимости от среднегодовой температуры наружного воздуха
17.3 На основе результатов теплотехнического расчета определяют величину осадки намывной и подстилающей толщи грунтов, оттаивающих и пригруженных намывным слоем путем их суммирования. Осадку намывной толщи грунтов следует определять в соответствии с требованиями СП 22.13330, а подстилающей толщи многолетнемерзлых грунтов - в соответствии с 7.3. Составляющую осадки основания, обусловленную дополнительным давлением на грунт, следует определять с учетом веса намывного массива грунта.
Для предварительных расчетов допускается пользоваться значениями прочностных и деформационных характеристик намывных грунтов по СП 22.13330.2016 (таблица А.8).
17.4 При мощности массива намывных грунтов более 6 м в районах распространения многолетнемерзлых грунтов несливающегося типа и высокотемпературных многолетнемерзлых грунтов использовать грунты основания по принципу I без дополнительных систем термостабилизации основания не рекомендуется.
17.5 Намывные грунты работают по следующим схемам:
а) намытый грунт выполняет планировочную функцию и не воспринимает непосредственных нагрузок от зданий и сооружений;
б) намытый грунт совместно с подстилающими слоями служит основанием фундаментов и воспринимает нагрузки от зданий и сооружений;
в) основанием служит только намытый грунт, напряжения на подстилающие слои не передаются.
17.6 Проектирование фундаментов зданий и сооружений на намывных грунтах в районах распространения многолетнемерзлых грунтов осуществляют по результатам второго этапа инженерных изысканий, выполненных не ранее чем через 3 мес после окончания намыва в соответствии с СП 47.13330 и СП 493.1325800.
При проектировании определяют конструктивные решения по фундаментам зданий и сооружений, а также необходимость в использовании дополнительных систем термостабилизации основания; выполняют прогноз теплового взаимодействия проектируемого сооружения с мерзлым основанием с учетом принятых конструктивных решений по фундаментам и охлаждающим устройствам, тренда изменения климатических параметров, температурного режима проектируемых зданий и сооружений. По результатам расчета окончательно принимают расчетные значения температуры грунтов (в случае использования грунтов основания по принципу I), скорость и глубину оттаивания многолетнемерзлых грунтов (в случае использования грунтов основания по принципу II).
17.7 При использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу I следует применять свайные или столбчатые фундаменты, заглубленные в многолетнемерзлое основание. Для поддержания температурного режима грунтов следует предусматривать устройство вентилируемых подполий, вентилируемых труб и термостабилизаторов грунта, в том числе круглогодичного действия.
17.8 При использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу II следует применять ленточные или плитные фундаменты, позволяющие снизить негативное влияние неравномерности осадок на надземные конструкции здания. В целях снижения скорости и глубины оттаивания многолетнемерзлых грунтов основания следует предусматривать устройство вентилируемых подполий, холодных первых этажей зданий и теплоизоляционных экранов. При этом проект должен учитывать возможное возникновение касательных сил морозного пучения грунта.
17.9 С учетом полученных и уточненных на втором этапе изысканий свойств грунтов при проектировании выполняют расчеты основания по предельным состояниям первой и второй групп в соответствии с разделом 7.
В ходе проверки по первой группе предельных состояний несущую способность грунтов основания фундамента следует рассчитывать при наиболее неблагоприятных температурных условиях за весь период эксплуатации сооружения. Температуру в ходе проведения лабораторных испытаний многолетнемерзлых грунтов следует назначать исходя из этих неблагоприятных условий.
Для прогнозирования деформаций намывной и подстилающей толщи грунтов после возведения сооружения, независимо от принципа строительства, следует определять осадку фундамента во времени и осуществлять проверку по второй группе предельных состояний. Осадку фундамента следует рассчитывать с учетом сжимаемости намытого и оттаивающего подстилающего грунта при наиболее неблагоприятных за весь период эксплуатации сооружения условиях.
17.10 Сеть геотехнического мониторинга при строительстве на намывных грунтах должна предусматривать наблюдения за деформациями грунтов основания в соответствии с приложением М.
Раздел 17 (Введен дополнительно, Изм. № 2).
Приложение А
Основные буквенные обозначения величин
Коэффициенты надежности и условий работы
| - по грунту; |
| - по назначению сооружения; |
| - по виду фундаментов; |
| - коэффициент условий работы; |
| - температурный коэффициент условий работы; |
| - сейсмический коэффициент условий работы; |
| - коэффициент условий смерзания грунтов с фундаментом; |
| - коэффициент условий работы оттаивающего грунта. |
Физические и теплофизические характеристики грунтов
| - нормативные значения характеристик; |
| - расчетные значения характеристик; |
 | - средние значения характеристик; |
| - доверительная вероятность (обеспеченность) расчетных значений характеристик; |
 | - суммарная влажность мерзлого грунта; |
 | - влажность мерзлого грунта за счет ледяных включений; |
 | - влажность мерзлого грунта за счет порового льда (льда-цемента); |
 | - влажность мерзлого грунта, расположенного между льдистыми включениями; |
 | - влажность мерзлого грунта за счет незамерзшей воды (содержание незамерзшей воды); |
 | - влажность грунта на границе пластичности (раскатывания); |
 | - суммарная льдистость мерзлого грунта; |
 | - льдистость грунта за счет ледяных включений; |
 | - льдистость грунта за счет порового льда; |
 | - степень заполнения объема пор мерзлого грунта льдом и незамерзшей водой (степень влажности); |
 | - число пластичности грунта; |
 | - относительное содержание органического вещества; |
 | - степень засоленности мерзлого грунта; |
 | - концентрация порового раствора в засоленном грунте; |
 | - плотность грунта; |
 | - плотность мерзлого грунта; |
 | - плотность мерзлого грунта в сухом состоянии (плотность скелета мерзлого грунта); |
 | - плотность талого грунта в сухом состоянии (плотность скелета грунта); |
 | - плотность частиц грунта; |
 | - плотность льда; |
 | - плотность воды; |
 | - коэффициент пористости мерзлого грунта; |
| - теплопроводность грунта в мерзлом состоянии; |
 | - теплопроводность грунта в талом состоянии; |
| - объемная теплоемкость грунта в мерзлом состоянии; |
 | - объемная теплоемкость грунта в талом состоянии. |
Деформационно-прочностные характеристики и сопротивления мерзлых грунтов на силовые воздействия
E
| - модуль деформации грунта; |
| - коэффициент Пуассона мерзлого грунта; |
| - эквивалентное сцепление мерзлого грунта; |
| - предельно длительное значение удельного сцепления мерзлого грунта; |
| - сцепление оттаивающего грунта; |
| - предельно длительное значение угла внутреннего трения мерзлого грунта; |
| - угол внутреннего трения оттаивающего грунта; |
| - коэффициент сжимаемости мерзлого грунта; |
| - коэффициент сжимаемости оттаивающего грунта; |
 | - относительное сжатие льда; |
 | - относительная деформация оттаивающего грунта; |
| - коэффициент вязкости мерзлого грунта; |
 | - предел текучести мерзлого грунта; |
| - коэффициент оттаивания мерзлого грунта; |
R
| - расчетное давление на мерзлый грунт (сопротивление мерзлого грунта нормальному давлению); |
| - сопротивление мерзлого грунта под нижним концом сваи, рассчитанное по данным полевых испытаний; |
| - сопротивление мерзлого грунта сдвигу по поверхности смерзания с фундаментом; |
| - сопротивление мерзлого грунта сдвигу по поверхности смерзания со сваей, рассчитанное по данным полевых испытаний; |
| - сопротивление мерзлого грунта сдвигу по грунту или грунтовому раствору; |
| - сопротивление сдвигу льда по поверхности смерзания с грунтом или грунтовым раствором; |
| - удельная касательная сила пучения промерзающего грунта; |
| - удельное нормальное давление морозного пучения грунта; |
| - удельное отрицательное трение оттаивающего грунта на поверхности фундамента; |
 | - коэффициент деформации системы "свая-грунт" на горизонтальные усилия. |
Нагрузки и напряжения
F
| - расчетная нагрузка на основание; |
| - несущая способность (сила предельного сопротивления) основания фундаментов; |
| - расчетная горизонтальная нагрузка на фундамент; |
| - предельная горизонтальная нагрузка на фундамент; |
| - расчетная сила пучения; |
| - сила, удерживающая фундамент от выпучивания; |
| - сила отрицательного (негативного) трения; |
| - расчетные усилия в элементах конструкции сооружения (фундаментов); |
 | - предельные усилия в элементах конструкции; |
и | - несущая способность проектируемой и опытной свай; |
M
| - момент внешних сил; |
| - момент внешних сил, воспринимаемый силами смерзания грунта по боковой поверхности фундамента; |
и  | - моменты внешних сил по сторонам фундамента; |
p
| - среднее давление под подошвой фундамента; |
| - среднее дополнительное давление под подошвой фундамента; |
q
| - равномерно распределенная вертикальная нагрузка; |
 | - природное (бытовое) давление в грунте; |
 | - дополнительное вертикальное напряжение в грунте (от веса сооружения); |
 | - атмосферное давление. |
Осадки (деформации) основания
s
| - совместная осадка (деформация) основания и сооружения; |
| - предельно допустимая совместная осадка (деформация) основания и сооружения; |
| - осадка пластичномерзлого основания; |
| - составляющая осадки оттаивающего основания за счет природного (бытового) давления; |
| - составляющая осадки оттаивающего основания под действием нагрузки от здания; |
 | - осадка уплотнения предварительно оттаянного слоя грунта; |
| - дополнительная осадка, обусловленная оттаиванием мерзлого грунта; |
и | - осадки краев фундамента; |
| - осадка мерзлого основания, обусловленная пластично-вязким течением грунта или льда; |
v | - скорость осадки пластичномерзлого основания. |
Параметры теплотехнических расчетов оснований
T
| - температура; |
| - расчетная среднегодовая температура многолетнемерзлого грунта; |
 | - нормативная среднегодовая температура многолетнемерзлого грунта; |
| - среднегодовая температура многолетнемерзлого грунта на его верхней поверхности; |
 | - расчетные температуры грунтов в основании сооружения; |
| - температура начала замерзания грунта; |
 | - температура наружного воздуха; |
 | - температура воздуха в подполье здания; |
 | - температура в помещении; |
 и  | - средние температуры воздуха за период с отрицательными и положительными температурами; |
t
| - время; |
| - расчетный срок эксплуатации сооружения; |
| - коэффициент теплового влияния сооружения; |
 | - коэффициент сезонного изменения температуры грунтов основания; |
M
| - модуль вентилирования подполья здания; |
 | - сопротивление теплопередаче перекрытия над подпольем; |
 | - сопротивление теплопередаче теплоизоляции трубопроводов; |
 | - теплота таяния (замерзания) грунта; |
 | - удельная теплота фазовых переходов вода-лед. |
Геометрические характеристики
B
| - ширина сооружения; |
L
| - длина сооружения; |
a и b
| - стороны подошвы фундамента; |
l
| - длина сваи; |
e
| - эксцентриситет; |
A
| - площадь подошвы фундамента; |
 | - площадь поверхности смерзания грунта с фундаментом; |
| - периметр фундамента; |
| - глубина заделки свай; |
d
| - глубина заложения фундамента; |
| - расчетная глубина сезонного оттаивания грунта; |
| - нормативная глубина сезонного оттаивания грунта; |
| - расчетная глубина сезонного промерзания грунта; |
 | - нормативная глубина сезонного промерзания грунта; |
h
| - толщина слоя грунта; |
H
| - глубина оттаивания грунта в основании сооружения за расчетный срок его эксплуатации; |
 | - максимальная глубина оттаивания грунта под сооружением; |
 | - глубина предварительного оттаивания грунта; |
z | - глубина до расчетного уровня. |
Приложение Б
Физические и теплофизические характеристики многолетнемерзлых грунтов
Б.1 В состав физических и теплофизических характеристик, определяемых для многолетнемерзлых грунтов, входят:
к) объемная степень заторфованности - J, доли единицы;
л) степень заторфованности - G, доли единицы.
Б.4 Под засоленностью понимается наличие в мерзлом грунте воднорастворимых солей в таком количестве, которое существенно изменяет прочностные и деформационные свойства грунтов.
Засоленные грунты в зависимости от преобладающего ионного состава легкорастворимых солей разделяются по типу засоления на морской и континентальный в соответствии с ГОСТ 25100.
где A - коэффициент, характеризующий температуру начала замерзания незасоленного грунта (таблица Б.1);
B - коэффициент, зависящий от типа засоления грунта; В=0 для незасоленных грунтов; В=1 для грунтов морского типа засоления; В=0,85 для грунтов с континентальным типом засоления.
Таблица Б.1 - Температура начала замерзания незасоленного грунта А
Грунты | А, °С |
Пески разных фракций | -0,10 |
Супеси и пылеватые пески | -0,15 |
Суглинок | -0,20 |
Глины | -0,25 |
Тип торфа | , доли единицы | , ° С |
Слаборазложившийся верховой | 7,30 | -0,14 |
| 5,90 | -0,16 |
| 3,27 | -0,25 |
| 1,64 | -0,35 |
Среднеразложившийся верховой | 3,50 | -0,13 |
| 0,90 | -0,20 |
Грунты | Число пластичности , | Коэффициент при температуре грунта T , ° С | |||||||||
| доли единицы | -0,3 | -0,5 | -1 | -2 | -3 | -4 | -6 | -8 | -10 | -15 |
Пески (кроме пылеватых) | - | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Пески пылеватые | - | 0,50 | 0,35 | 0,30 | 0,25 | 0,23 | 0,22 | 0,21 | 0,20 | 0,19 | 0,18 |
Супеси |  0,02 | 0,50 | 0,35 | 0,30 | 0,25 | 0,23 | 0,22 | 0,21 | 0,20 | 0,19 | 0,18 |
| 0,02  0,07 | 0,60 | 0,50 | 0,40 | 0,35 | 0,32 | 0,30 | 0,27 | 0,26 | 0,25 | 0,23 |
Суглинки | 0,07 0,13 | 0,70 | 0,65 | 0,58 | 0,50 | 0,46 | 0,44 | 0,42 | 0,41 | 0,40 | 0,38 |
| 0,13 0,17 | 0,80 | 0,75 | 0,65 | 0,55 | 0,51 | 0,49 | 0,47 | 0,46 | 0,45 | 0,43 |
Глины |  0,17 | 0,98 | 0,92 | 0,80 | 0,68 | 0,63 | 0,60 | 0,57 | 0,56 | 0,55 | 0,53 |
Грунты | Число пластичности , | Величина коэффициента при температуре грунта T , ° С | |||||||||
| доли единицы | -0,3 | -0,5 | -1 | -2 | -3 | -4 | -6 | -8 | -10 | -15 |
Пески и супеси | 0,02 | 210 | 160 | 75 | 34 | 20 | 14 | 9 | 6,5 | 5 | 4 |
Супеси | 0,02 0,07 | 150 | 130 | 57 | 24 | 15 | 11 | 7 | 5 | 4,5 | 3,5 |
Суглинки | 0,07 0,13 | 130 | 103 | 44 | 19 | 11 | 8 | 5,5 | 4 | 3,2 | 2,3 |
Суглинки, глины | 0,13  | 102 | 70 | 34 | 17 | 9,5 | 6,5 | 4 | 3 | 2,5 | 2 |
Тип грунта | , град |
Торф | 1,6 |
Супесчаные заторфованные грунты | 1,67 J - 0,1 |
Суглинистые заторфованные грунты | 1,6 J |
Грунты | Песок | Супесь | Глина и | Торф | |
|
|
| суглинок | низинный | верховой |
, Дж/(кг·°С) | 750 | 850 | 950 | 1920 | 1680 |
T, °C | , Дж/(кг·°С) | T, °C | , Дж/(кг·°С) | T, °C | , Дж/(кг·°С) |
0 | 4210 | -2,8 | 3860 | -13,0 | 3510 |
-0,2 | 4150 | -3,2 | 3840 | -14,0 | 3490 |
-0,4 | 4110 | -3,6 | 3810 | -15,0 | 3470 |
-0,6 | 4060 | -4,0 | 3800 | -16,0 | 3450 |
-0,8 | 4030 | -5,2 | 3730 | -17,0 | 3440 |
-1,0 | 4010 | -6,0 | 3680 | -18,0 | 3430 |
-1,2 | 3990 | -6,8 | 3670 | -19,0 | 3410 |
-1,4 | 3970 | -8,0 | 3630 | -20,0 | 3400 |
-1,6 | 3950 | -8,8 | 3600 | -21,0 | 3390 |
-1,8 | 3930 | -10,0 | 3570 | -22,0 | 3380 |
-2,0 | 3920 | -11,0 | 3550 |
|
|
-2,4 | 3900 | -12,0 | 3520 |
|
|
Плотность сухого | Суммарная влажность | Коэффициент теплопроводности грунтов , Вт/(м·°С) | ||||||||||||||||
грунта | грунта, | Пески разной плотности | Супеси пылеватые | Суглинки и глины | Заторфованные | |||||||||||||
, | , д.е. | Степень засоленности | Степень засоленности | Степень засоленности | грунты | |||||||||||||
 , г/см |
| Незасоленные | Слабо- засо- ленные | Средне- засо- ленные | Сильно- засо- ленные | Незасоленные | Слабо- засо- ленные | Средне- засо- ленные | Сильно- засо- ленные | Незасоленные | Слабо- засо- ленные | Средне- засо- ленные | Сильно- засо- ленные |
| ||||
|
| | | | | | | | | | | | | | | | | |
0,1 | 9,0 | - | - |
| - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 0,81 | 1,34 |
0,1 | 6,0 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 0,40 | 0,70 |
0,1 | 4,0 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 0,23 | 0,41 |
0,1 | 2,0 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 0,12 | 0,23 |
0,2 | 4,0 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 0,81 | 1,33 |
0,2 | 2,0 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 0,23 | 0,52 |
0,3 | 3,0 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 0,93 | 1,39 |
0,3 | 2,0 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 0,41 | 0,70 |
0,4 | 2,0 | - | - | - | - | - | - | 2,16 | - | - | - | - | 2,10 | - | - | - | 0,93 | 1,39 |
0,7 | 1,0 | - | - | - | - | - | - | 2,14 | - | - | - | - | 2,00 | - | - | - | - | - |
1,0 | 0,60 | - | - | - | - | - | - | 2,10 | - | - | - | - | 1,90 | - | - | - | - | - |
1,2 | 0,40 | - | - | - | - | - | - | 2,02 | - | - | - | 1,57 | 1,80 | - | - | - | - | - |
1,4 | 0,35 | - | - | - | - | - | 1,80 | 2,00 | - | - | - | 1,57 | 1,76 | 1,68 | 1,65 | 1,59 | - | - |
1,4 | 0,30 | - | - | - | - | - | 1,74 | 1,98 | 1,95 | 1,91 | 1,88 | 1,45 | 1,65 | 1,59 | 1,56 | 1,50 | - | - |
1,4 | 0,25 | 1,91 | 2,48 | 2,37 | 2,21 | 2,08 | 1,57 | 1,84 | 1,81 | 1,78 | 1,73 | 1,33 | 1,58 | 1,50 | 1,46 | 1,36 | - | - |
1,4 | 0,20 | 1,57 | 2,09 | 2,00 | 1,90 | 1,82 | 1,33 | 1,63 | 1,58 | 1,53 | 1,48 | 1,10 | 1,31 | 1,23 | 1,20 | 1,10 | - | - |
1,4 | 0,15 | 1,39 | 1,83 | 1,75 | 1,65 | 1,58 | 1,10 | 1,35 | 1,30 | 1,25 | 1,20 | 0,87 | 0,99 | 0,94 | 0,92 | 0,87 | - | - |
1,4 | 0,10 | 1,10 | 1,35 | 1,30 | 1,25 | 1,21 | 0,93 | 1,09 | 1,06 | 1,03 | 0,99 | 0,70 | 0,77 | 0,75 | 0,73 | 0,71 | - | - |
1,4 | 0,05 | 0,75 | 0,84 | 0,82 | 0,80 | 0,77 | 0,64 | 0,73 | 0,71 | 0,69 | 0,67 | 0,46 | 0,48 | 0,43* | 0,41* | 0,40* | - | - |
1,6 | 0,30 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 1,68 | 1,94 | 1,80 | 1,74 | 1,65 | - | - |
1,6 | 0,25 | 2,50 | 2,92 | 2,86 | 2,78 | 2,70 | 1,80 | 2,00 | 1,96 | 1,92 | 1,88 | 1,51 | 1,75 | 1,68 | 1,62 | 1,49 | - | - |
1,6 | 0,20 | 2,15 | 2,50 | 2,43 | 2,36 | 2,30 | 1,62 | 1,78 | 1,75 | 1,71 | 1,67 | 1,33 | 1,56 | 1,46 | 1,41 | 1,30 | - | - |
1,6 | 0,15 | 1,80 | 2,10 | 2,03 | 1,96 | 1,90 | 1,45 | 1,60 | 1,56 | 1,52 | 1,49 | 1,10 | 1,23 | 1,17 | 1,15 | 1,08 | - | - |
1,6 | 0,10 | 1,45 | 1,68 | 1,62 | 1,56 | 1,50 | 1,16 | 1,29 | 1,26 | 1,22 | 1,19 | 0,87 | 0,97 | 0,92 | 0,90 | 0,86 | - | - |
1,6 | 0,05 | 1,05 | 1,16 | 1,10 | 1,08 | 1,05 | 0,81 | 0,87 | 0,85 | 0,84 | 0,82 | 0,58 | 0,60 | 0,56* | 0,55* | 0,53* | - | - |
1,8 | 0,20 | 2,67 | 3,05 | 2,92 | 2,80 | 2,69 | 1,86 | 2,05 | 2,00 | 1,94 | 1,88 | 1,57 | 1,86 | 1,70 | 1,61 | 1,48 | - | - |
1,8 | 0,15 | 2,26 | 2,75 | 2,63 | 2,52 | 2,44 | 1,68 | 1,83 | 1,79 | 1,74 | 1,70 | 1,39 | 1,60 | 1,47 | 1,40 | 1,36 | - | - |
1,8 | 0,10 | 1,97 | 2,30 | 2,23 | 2,17 | 2,10 | 1,45 | 1,59 | 1,55 | 1,51 | 1,47 | 1,06 | 1,26 | 1,14 | 1,09 | 1,02 | - | - |
1,8 | 0,05 | 1,45 | 1,56 | 1,52 | 1,48 | 1,45 | 0,98 | 0,99 | 0,98 | 0,98 | 0,97 | 0,70 | 0,75 | 0,69* | 0,68* | 0,65* | - | - |
2,0 | 0,10 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 1,28 | 1,46 | 1,35 | 1,30 | 1,25 | - | - |
* Значения приведены для грунтов в охлажденном состоянии. | ||||||||||||||||||
Приложение В
Расчетные значения прочностных характеристик мерзлых грунтов
Расчетные давления на мерзлые грунты R под нижним концом сваи принимаются по таблице В.1, под подошвой столбчатого фундамента - по таблице В.2, для мерзлых грунтов с континентальным типом засоления - по таблице В.5, для мерзлых грунтов с морским типом засоления - по таблицам В.7 и В.8, для льда - по таблице В.10, для заторфованных мерзлых грунтов - по таблице В.11.
Расчетные сопротивления мерзлых грунтов и грунтовых растворов сдвигу по поверхностям смерзания с фундаментом принимаются по таблице В.3, для мерзлых засоленных грунтов с континентальным типом засоления - по таблице В.6, для мерзлых грунтов с морским типом засоления - по таблице В.9, мерзлых заторфованных грунтов - по таблице В.11.
- для бетонных поверхностей фундаментов, изготовляемых в металлической опалубке
| 1,0; |
- для деревянных поверхностей, не обработанных масляными антисептиками
| 1,0; |
- для деревянных поверхностей, обработанных масляными антисептиками
| 0,9; |
- для металлических поверхностей из горячекатаного проката | 0,7. |
- для буронабивных свай с добавлением в бетон противоморозных химических добавок
| 0,7; |
- для всех видов свай при льдистости грунта 0,2  0,4 | 0,9; |
- в остальных случаях | 1,0. |
Примечания
В.5 Мерзлые засоленные грунты в зависимости от преобладающего химического состава солей выделяются по типу засоления - континентальному или морскому - в соответствии с ГОСТ 25100.
Таблица В.1 - Расчетные давления на мерзлые незасоленные грунты R под нижним концом сваи
Грунты | Глубина | Расчетные давления R, кПа, при температуре грунта, °С | |||||||||||
| погружения свай, м | -0,3 | -0,5 | -1 | -1,5 | -2 | -2,5 | -3 | -3,5 | -4 | -6 | -8 | -10 |
При льдистости  0,2: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 Крупнообломочные | При любой глубине | 2500 | 3000 | 3500 | 4000 | 4300 | 4500 | 4800 | 5300 | 5800 | 6300 | 6800 | 7300 |
2 Пески крупные и средней крупности | То же | 1500 | 1800 | 2100 | 2400 | 2500 | 2700 | 2800 | 3100 | 3400 | 3700 | 4600 | 5500 |
3 Пески мелкие и | 3-5 | 850 | 1300 | 1400 | 1500 | 1700 | 1900 | 1900 | 2000 | 2100 | 2600 | 3000 | 3500 |
пылеватые | 10 | 1000 | 1550 | 1650 | 1750 | 2000 | 2100 | 2200 | 2300 | 2500 | 3000 | 3500 | 4000 |
| 15 и более | 1100 | 1700 | 1800 | 1900 | 2200 | 2300 | 2400 | 2500 | 2700 | 3300 | 3800 | 4300 |
4 Супеси | 3-5 | 750 | 850 | 1100 | 1200 | 1300 | 1400 | 1500 | 1700 | 1800 | 2300 | 2700 | 3000 |
| 10 | 850 | 950 | 1250 | 1350 | 1450 | 1600 | 1700 | 1900 | 2000 | 2600 | 3000 | 3500 |
| 15 и более | 950 | 1050 | 1400 | 1500 | 1600 | 1800 | 1900 | 2100 | 2200 | 2900 | 3400 | 3900 |
5 Суглинки и глины | 3-5 | 650 | 750 | 850 | 950 | 1100 | 1200 | 1300 | 1400 | 1500 | 1800 | 2300 | 2800 |
| 10 | 800 | 850 | 950 | 1100 | 1250 | 1350 | 1450 | 1600 | 1700 | 2000 | 2600 | 3000 |
| 15 и более | 900 | 950 | 1100 | 1250 | 1400 | 1500 | 1600 | 1800 | 1900 | 2200 | 2900 | 3500 |
При льдистости грунтов 0,2 0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 Все виды грунтов, | 3-5 | 400 | 500 | 600 | 750 | 850 | 950 | 1000 | 1100 | 1150 | 1500 | 1600 | 1700 |
указанные в пунктах 1-5 | 10 | 450 | 550 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1050 | 1150 | 1250 | 1600 | 1700 | 1800 |
| 15 и более | 550 | 600 | 750 | 850 | 950 | 1050 | 1100 | 1300 | 1350 | 1700 | 1800 | 1900 |
Таблица В.2 - Расчетные давления на мерзлые незасоленные грунты R под подошвой столбчатого фундамента
Грунты | Расчетные давления R, кПа, при температуре грунта, °С | |||||||||||
| -0,3 | -0,5 | -1 | -1,5 | -2 | -2,5 | -3 | -3,5 | -4 | -6 | -8 | -10 |
При льдистости грунтов 0,2: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 Крупнообломочные и пески крупные и средней крупности | 550 | 950 | 1250 | 1450 | 1600 | 1800 | 1950 | 2000 | 2200 | 2600 | 2950 | 3300 |
2 Пески мелкие и пылеватые | 450 | 700 | 900 | 1100 | 1300 | 1400 | 1600 | 1700 | 1800 | 2200 | 2550 | 2850 |
3 Супеси | 300 | 500 | 700 | 800 | 1050 | 1150 | 1300 | 1400 | 1500 | 1900 | 2250 | 2500 |
4 Суглинки и глины | 250 | 450 | 550 | 650 | 800 | 900 | 1000 | 1100 | 1200 | 1550 | 1900 | 2200 |
При льдистости грунтов  0,2: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 Все виды грунтов, указанные в поз.1-4 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 750 | 850 | 950 | 1250 | 1550 | 1750 |
Грунты | Расчетные сопротивления , кПа, при температуре грунта, ° С | |||||||||||
| -0,3 | -0,5 | -1 | -1,5 | -2 | -2,5 | -3 | -3,5 | -4 | -6 | -8 | -10 |
Глинистые | 40 | 60 | 100 | 130 | 150 | 180 | 200 | 230 | 250 | 300 | 340 | 380 |
Песчаные | 50 | 80 | 130 | 160 | 200 | 230 | 260 | 290 | 330 | 380 | 440 | 500 |
Известково-песчаный раствор | 60 | 90 | 160 | 200 | 230 | 260 | 280 | 300 | 350 | 400 | 460 | 520 |
Примечание - Значение для известково-песчаного раствора даны для раствора следующего состава: на 1 м раствора песка среднезернистого - 820 л, известкового теста плотностью 1,4 г/см - 300 л, воды - 230 л; осадка конуса - 10-12 см. При других составах известково-песчаного раствора, а также для цементно-песчаного раствора значения определяются опытным путем. | ||||||||||||
Грунт | Материал фундамента | Класс шероховатости | Параметры шероховатости, мкм | Расчетное значение , МПа | |||
|
|
|  |  | -1°C | -2°C | -6°C |
Песчаные | Сталь | 5 | 4,3 | 15,7 | 0,094 | 0,162 | 0,386 |
|
| 3 | 12,5 | 54,2 | 0,223 | 0,304 | 0,597 |
| Бетон | 5 | 5,3 | 20,9 | 0,110 | 0,179 | 0,412 |
|
| 4 | 3,6 | 30,0 | 0,083 | 0,150 | 0,368 |
Глинистые | Сталь | 5 | 4,3 | 15,7 | 0,075 | 0,164 | 0,324 |
|
| 3 | 12,5 | 54,2 | 0,166 | 0,294 | 0,517 |
| Бетон | 5 | 5,3 | 20,9 | 0,086 | 0,180 | 0,347 |
|
| 4 | 3,6 | 30,0 | 0,068 | 0,153 | 0,307 |
Таблица В.3а (Введена дополнительно, Изм. № 2).
Грунты | Расчетные давления , кПа, при температуре грунта, ° С | |||||||||||
| -0,3 | -0,5 | -1 | -1,5 | -2 | -2,5 | -3 | -3,5 | -4 | -6 | -8 | -10 |
Песчаные | 80 | 120 | 170 | 210 | 240 | 270 | 300 | 320 | 340 | 420 | 480 | 540 |
Глинистые | 50 | 80 | 120 | 150 | 170 | 190 | 210 | 230 | 250 | 300 | 340 | 380 |
Таблица В.5 - Расчетные давления на мерзлые засоленные грунты с континентальным типом засоления R под нижним концом сваи
Засоленность | Расчетные давления R, кПа, при температуре грунта, °С | |||||||||||
грунта , | -1 | -2 | -3 | -4 | ||||||||
% | Глубина погружения сваи, м | |||||||||||
| 3-5 | 10 | 15 и более | 3-5 | 10 | 15 и более | 3-5 | 10 | 15 и более | 3-5 | 10 | 15 и более |
Пески мелкие и средние | ||||||||||||
0,1 | 500 | 600 | 850 | 650 | 850 | 950 | 800 | 950 | 1050 | 900 | 1150 | 1250 |
0,2 | 150 | 250 | 350 | 250 | 350 | 450 | 350 | 450 | 600 | 500 | 600 | 750 |
0,3 | - | - | - | 150 | 200 | 300 | 250 | 350 | 450 | 350 | 450 | 550 |
0,5 | - | - | - | - | - | - | 150 | 200 | 300 | 250 | 300 | 400 |
Супеси | ||||||||||||
0,15 | 550 | 650 | 750 | 800 | 950 | 1050 | 1050 | 1200 | 1350 | 1350 | 1550 | 1700 |
0,3 | 300 | 350 | 450 | 550 | 650 | 800 | 750 | 900 | 1050 | 1000 | 1150 | 1300 |
0,5 | - | - | - | 300 | 350 | 450 | 450 | 550 | 650 | 650 | 750 | 900 |
1,0 | - | - | - | - | - | - | 200 | 250 | 350 | 350 | 450 | 550 |
Суглинки | ||||||||||||
0,2 | 450 | 500 | 650 | 700 | 800 | 950 | 950 | 1050 | 1200 | 1150 | 1300 | 1400 |
0,5 | 150 | 250 | 450 | 350 | 450 | 550 | 550 | 650 | 750 | 750 | 850 | 1000 |
0,75 | - | - | - | 200 | 250 | 350 | 350 | 450 | 550 | 600 | 600 | 750 |
1,0 | - | - | - | 150 | 200 | 300 | 300 | 350 | 450 | 400 | 500 | 650 |
Примечание - Значение R под подошвой столбчатого фундамента допускается принимать по настоящей таблице как для свай глубиной погружения 3-5 м. | ||||||||||||
Засоленность грунта , % | Расчетные сопротивления , кПа, при температуре грунта, ° С | |||
| -1 | -2 | -3 | -4 |
Пески мелкие и средние | ||||
0,1 | 70 | 110 | 150 | 190 |
0,2 | 50 | 80 | 110 | 140 |
0,3 | 40 | 70 | 90 | 120 |
0,5 | - | 50 | 80 | 100 |
Супеси | ||||
0,15 | 80 | 120 | 160 | 210 |
0,3 | 60 | 90 | 130 | 170 |
0,5 | 30 | 60 | 100 | 130 |
1,0 | - | - | 50 | 80 |
Суглинки | ||||
0,2 | 60 | 100 | 130 | 180 |
0,5 | 30 | 50 | 90 | 120 |
0,75 | 25 | 45 | 80 | 110 |
1,0 | 20 | 40 | 70 | 100 |
Таблица В.7 - Расчетные давления R на мерзлые засоленные грунты с морским типом засоления под нижним концом сваи
Засоленность | Глубина | Расчетные давления R, кПа, при температуре грунта, °С | ||||
грунта , % | погружения свай, м | -1 | -2 | -3 | -4 | -6 |
Пески мелкие и пылеватые | ||||||
0,05 | 3-5 | 610 | 860 | 1000 | 1180 | 1360 |
0,1 |
| 340 | 480 | 600 | 740 | 800 |
0,2 |
| - | 260 | 360 | 390 | 450 |
0,3 |
| - | - | 190 | 270 | 350 |
0,5 |
| - | - | - | 230 | 270 |
0,05 | 10 | 705 | 955 | 1095 | 1275 | 1455 |
0,1 |
| 450 | 590 | 710 | 850 | 910 |
0,2 |
| - | 310 | 460 | 500 | 560 |
0,3 |
| - | - | 300 | 380 | 460 |
0,5 |
| - | - | - | 340 | 380 |
0,05 | 15 и более | 800 | 1050 | 1190 | 1370 | 1550 |
0,1 |
| 550 | 690 | 810 | 950 | 1210 |
0,2 |
| - | 470 | 570 | 600 | 660 |
0,3 |
| - | - | 400 | 480 | 560 |
0,5 |
| - | - | - | 440 | 480 |
Супесь | ||||||
0,15 | 3-5 | 730 | 1050 | 1150 | 1430 | 1620 |
0,2 |
| 450 | 750 | 1000 | 1180 | 1310 |
0,3 |
| 270 | 580 | 730 | 800 | 880 |
0,5 |
| - | 220 | 280 | 360 | 450 |
0,8 |
| - | - | - | 140 | 250 |
0,15 | 10 | 770 | 1090 | 1190 | 1470 | 1660 |
0,2 |
| 490 | 790 | 1040 | 1220 | 1350 |
0,3 |
| 310 | 620 | 770 | 840 | 920 |
0,5 |
| - | 260 | 320 | 400 | 490 |
0,8 |
| - | - | - | 180 | 290 |
0,15 | 15 и более | 840 | 1160 | 1260 | 1540 | 1730 |
0,2 |
| 650 | 960 | 1200 | 1380 | 1510 |
0,3 |
| 470 | 780 | 930 | 1000 | 1080 |
0,5 |
| - | 420 | 470 | 560 | 650 |
0,8 |
| - | - | - | 340 | 450 |
Суглинки тяжелые и глины | ||||||
0,2 | 3-5 | 410 | 640 | 820 | 1000 | 1360 |
0,3 |
| 290 | 470 | 650 | 820 | 1200 |
0,5 |
| - | 270 | 410 | 590 | 930 |
0,8 |
| - | 160 | 270 | 410 | 600 |
1,0 |
| - | 140 | 230 | 370 | 470 |
1,2 |
| - | - | 180 | 320 | 440 |
1,5 |
| - | - | 150 | 270 | 410 |
0,2 | 10 | 510 | 740 | 920 | 1100 | 1460 |
0,3 |
| 390 | 570 | 750 | 920 | 1300 |
0,5 |
| - | 370 | 510 | 690 | 1030 |
0,8 |
| - | 260 | 370 | 510 | 700 |
1,0 |
| - | 240 | 330 | 480 | 570 |
1,2 |
| - | - | 280 | 420 | 540 |
1,5 |
| - | - | 240 | 370 | 510 |
Суглинки тяжелые и глины | ||||||
0,2 | 15 и более | 600 | 830 | 1010 | 1190 | 1550 |
0,3 |
| 480 | 660 | 840 | 1010 | 1390 |
0,5 |
| - | 460 | 600 | 780 | 1120 |
0,8 |
| - | 350 | 460 | 600 | 790 |
1,0 |
| - | 330 | 420 | 570 | 660 |
1,2 |
| - | - | 370 | 510 | 630 |
1,5 |
| - | - | 330 | 460 | 600 |
Таблица В.8 - Расчетные давления R на мерзлые засоленные грунты с морским типом засоления под подошвой столбчатого фундамента
Засоленность грунта, , % | Расчетные давления R, кПа, при температуре грунта, °С | ||||
| -1 | -2 | -3 | -4 | -6 |
Пески мелкие и пылеватые | |||||
0,05 | 530 | 780 | 920 | 1100 | 1280 |
0,10 | 260 | 400 | 600 | 760 | 1000 |
0,15 | 170 | 250 | 380 | 550 | 740 |
0,20 | - | 180 | 240 | 310 | 370 |
0,30 | - | - | 110 | 190 | 270 |
0,50 | - | - | - | 150 | 190 |
Супеси | |||||
0,15 | 660 | 980 | 1080 | 1360 | 1550 |
0,20 | 380 | 680 | 930 | 1110 | 1240 |
0,30 | 200 | 510 | 660 | 730 | 810 |
0,50 | - | 150 | 200 | 290 | 380 |
0,80 | - | - | - | 70 | 180 |
Суглинки легкие | |||||
0,20 | 250 | 590 | 740 | 1030 | 1400 |
0,3 | 110 | 370 | 640 | 880 | 1260 |
0,5 | - | 100 | 410 | 610 | 860 |
0,8 | - | - | 160 | 280 | 440 |
1,0 | - | - | 100 | 180 | 310 |
1,2 | - | - | - | - | 240 |
1,5 | - | - | - | - | 180 |
Суглинки тяжелые и глины | |||||
0,2 | 340 | 570 | 750 | 930 | 1290 |
0,3 | 220 | 400 | 580 | 750 | 1130 |
0,5 | - | 140 | 340 | 520 | 860 |
0,8 | - | 90 | 200 | 340 | 530 |
1,0 | - | 70 | 160 | 310 | 400 |
1,2 | - | - | 110 | 250 | 370 |
1,5 | - | - | 80 | 200 | 340 |
Засоленность грунта, , % | Расчетные сопротивления , кПа, при температуре грунта, ° С | ||||
| -1 | -2 | -3 | -4 | -6 |
Пески | |||||
0,05 | 110 | 170 | 220 | 270 | 320 |
0,10 | 50 | 90 | 135 | 170 | 200 |
0,15 | 25 | 70 | 110 | 140 | 170 |
0,20 | 15 | 55 | 90 | 120 | 150 |
0,30 | - | 30 | 65 | 90 | 110 |
0,50 | - | 15 | 20 | 30 | 55 |
0,80 | - | - | - | - | - |
Супеси | |||||
0,15 | 60 | 100 | 130 | 180 | 230 |
0,20 | 35 | 75 | 110 | 150 | 200 |
0,30 | 30 | 55 | 80 | 120 | 160 |
0,50 | 20 | 40 | 60 | 80 | 110 |
0,80 |
|
| 45 | 65 | 90 |
1,00 |
|
| - | 60 | 80 |
Суглинки тяжелые и глины | |||||
0,20 | 40 | 95 | 150 | 210 | 270 |
0,30 | 25 | 60 | 110 | 170 | 245 |
0,50 | 10 | 30 | 60 | 100 | 150 |
0,80 | - | 15 | 45 | 80 | 125 |
1,00 | - | - | 30 | 75 | 110 |
1,20 | - | - | - | 70 | 80 |
1,50 | - | - | - | 55 | 75 |
Температура льда, °С | Расчетные значения, R и , кПа | |
| R | |
-1 | 50 | 20 |
-1,5 | 100 | 30 |
-2 | 140 | 35 |
-2,5 | 190 | 45 |
-3 | 230 | 50 |
-3,5 | 260 | 60 |
-4 | 280 | 65 |
Таблица В.11 - Расчетные давления на мерзлые заторфованные грунты R под нижним концом сваи
Грунты | Глубина погру- жения сваи, м | Значение R, кПа, при температуре грунта, °С | |||||||||||
|
| -0,3 | -0,5 | -1 | -1,5 | -2 | -2,5 | -3 | -3,5 | -4 | -6 | -8 | -10 |
Песчаные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,03  0,1 | 3-5 | 180 | 230 | 300 | 400 | 600 | 750 | 950 | 1050 | 1250 | 1550 | 1750 | 1950 |
0,1 0,3 |
| 130 | 170 | 240 | 350 | 480 | 550 | 650 | 750 | 910 | 1050 | 1200 | 1350 |
0,3 0,5 |
| 100 | 130 | 170 | 260 | 350 | 440 | 500 | 590 | 690 | 790 | 890 | 1000 |
0,03  0,1 | 10 | 230 | 280 | 350 | 450 | 650 | 800 | 1000 | 1100 | 1300 | 1600 | 1800 | 2000 |
0,1  0,3 |
| 180 | 220 | 290 | 400 | 530 | 600 | 700 | 800 | 960 | 1100 | 1250 | 1400 |
0,3 0,5 |
| 150 | 180 | 220 | 310 | 400 | 490 | 550 | 640 | 740 | 840 | 940 | 1050 |
0,03 0,1 | 15 | 360 | 420 | 490 | 590 | 790 | 940 | 1100 | 1200 | 1400 | 1700 | 1900 | 2100 |
0,1 0,3 |
| 310 | 350 | 420 | 530 | 660 | 730 | 830 | 930 | 990 | 1230 | 1400 | 1530 |
0,3  0,5 |
| 260 | 290 | 330 | 420 | 530 | 500 | 660 | 750 | 850 | 950 | 1050 | 1160 |
Пылевато- глинистые |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,05 0,1 | 3-5 | 130 | 170 | 250 | 370 | 530 | 640 | 750 | 900 | 1050 | 1150 | 1350 | 1550 |
0,1 0,3 |
| 110 | 140 | 200 | 300 | 400 | 470 | 590 | 670 | 750 | 870 | 990 | 1100 |
0,3 0,5 |
| 90 | 110 | 150 | 230 | 330 | 400 | 480 | 550 | 600 | 720 | 810 | 910 |
0,05 0,1 | 10 | 180 | 220 | 300 | 420 | 580 | 690 | 800 | 950 | 1100 | 1200 | 1400 | 1600 |
0,1 0,3 |
| 160 | 190 | 250 | 350 | 450 | 520 | 640 | 720 | 800 | 920 | 1140 | 1150 |
0,3 0,5 |
| 120 | 140 | 180 | 260 | 360 | 430 | 510 | 580 | 650 | 750 | 840 | 940 |
0,05 0,1 | 15 | 300 | 350 | 430 | 550 | 710 | 820 | 930 | 1080 | 1230 | 1330 | 1530 | 1730 |
0,1 0,3 |
| 280 | 310 | 370 | 470 | 570 | 640 | 760 | 840 | 920 | 1040 | 1160 | 1270 |
0,3 0,5 |
| 240 | 260 | 300 | 380 | 480 | 550 | 630 | 700 | 750 | 870 | 960 | 1060 |
Таблица В.11 (Измененная редакция, Изм. № 2).
Грунты | Расчетные значения R , , , кПа, при температуре грунта, ° С | |||||||||||
| -0,3 | -0,5 | -1 | -1,5 | -2 | -2,5 | -3 | -3,5 | -4 | -6 | -8 | -10 |
Расчетные давления на мерзлые заторфованные грунты под подошвой столбчатого фундамента R | ||||||||||||
Песчаные: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,03 0,1 | 130 | 180 | 250 | 350 | 550 | 700 | 900 | 1000 | 1200 | 1500 | 1700 | 1900 |
0,1 0,3 | 80 | 120 | 190 | 300 | 430 | 500 | 600 | 700 | 860 | 1000 | 1150 | 1300 |
0,3 0,5 | 60 | 90 | 130 | 220 | 310 | 400 | 460 | 550 | 650 | 750 | 850 | 970 |
Глинистые: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,05 0,1 | 80 | 120 | 200 | 320 | 480 | 590 | 700 | 850 | 1000 | 1100 | 1300 | 1500 |
0,1 0,3 | 60 | 90 | 150 | 250 | 350 | 420 | 540 | 620 | 700 | 820 | 940 | 1050 |
0,3 0,5 | 40 | 60 | 100 | 180 | 280 | 350 | 430 | 500 | 570 | 670 | 760 | 860 |
Торф | 20 | 40 | 60 | 120 | 220 | 270 | 320 | 390 | 450 | 520 | 590 | 670 |
Расчетные сопротивления мерзлых заторфованных грунтов сдвигу по поверхности смерзания | ||||||||||||
Песчаные: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,03 0,1 | 50 | 70 | 90 | 100 | 130 | 160 | 160 | 180 | 210 | 250 | 280 | 320 |
0,1 0,3 | 30 | 40 | 50 | 70 | 90 | 110 | 120 | 140 | 160 | 190 | 220 | 240 |
0,3 0,5 | 20 | 30 | 40 | 60 | 70 | 80 | 90 | 110 | 130 | 150 | 170 | 190 |
Глинистые: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,05 0,1 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 110 | 130 | 150 | 180 | 200 | 230 | 270 |
0,1 0,3 | 10 | 20 | 30 | 50 | 60 | 70 | 90 | 100 | 120 | 140 | 160 | 180 |
0,3 0,5 | 5 | 10 | 20 | 30 | 50 | 60 | 80 | 90 | 100 | 120 | 140 | 160 |
Торф | 3 | 5 | 8 | 25 | 40 | 50 | 70 | 80 | 90 | 110 | 120 | 140 |
Расчетные сопротивления мерзлых заторфованных грунтов сдвигу по грунту или грунтовому раствору | ||||||||||||
Песчаные: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,03 0,1 | 30 | 60 | 100 | 140 | 160 | 190 | 230 | 250 | 270 | 310 | 330 | 350 |
0,1 0,3 | 10 | 30 | 50 | 70 | 110 | 120 | 130 | 150 | 180 | 200 | 230 | 260 |
0,3 0,5 | 8 | 20 | 40 | 60 | 80 | 90 | 100 | 120 | 140 | 150 | 180 | 210 |
Глинистые: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,05 0,1 | 20 | 50 | 70 | 90 | 110 | 120 | 140 | 170 | 200 | 250 | 270 | 300 |
0,1 0,3 | 5 | 30 | 40 | 50 | 70 | 80 | 100 | 110 | 130 | 180 | 190 | 200 |
0,3 0,5 | 3 | 20 | 30 | 40 | 60 | 70 | 90 | 100 | 110 | 140 | 150 | 170 |
Торф | 2 | 10 | 20 | 30 | 40 | 60 | 80 | 90 | 100 | 120 | 140 | 160 |
Грунты | Обозначения | Характеристики грунтов при температуре грунта, °С | |||||||||||
| характеристик грунтов | -0,5 | -1,0 | -1,5 | -2,0 | -2,5 | -3,0 | -3,5 | -4,0 | -5,0 | -6,0 | -8,0 | -10,0 |
Песчаные гравелистые | | 80 | 110 | 140 | 170 | 200 | 230 | 250 | 300 | 360 | 420 | 520 | - |
пески с содержанием пылеватой фракции более 8% | | 28 | 28 | 30 | 30 | 32 | 32 | 32 | 32 | 33 | 33 | 33 | - |
Контакт песчаных | | 70 | 90 | 120 | 150 | 180 | 200 | 220 | 270 | 280 | 330 | 410 | - |
грунтов со скалой (скальные образцы с размерами выступов 0,5-2,0 мм) | | 16 | 16 | 17 | 17 | 18 | 18 | 18 | 18 | 19 | 19 | 19 | - |
Песок | | - | 140 | - | 160 | - | - | - | 195 | - | 387 | - | 806 |
| | - | 25 | - | 31 | - | - | - | 38 | - | 39 | - | 45 |
Супесь | | - | 181 | - | 209 | - | - | - | 324 | - | 577 | - | 790 |
| | - | 15 | - | 22 | - | - | - | 25 | - | 27 | - | 28 |
Суглинок | | - | 109 | - | 131 | - | - | - | 275 | - | 350 | - | 462 |
| | - | 9 | - | 11 | - | - | - | 12 | - | 13 | - | 31 |
Глина | | - | 104 | - | 122 | - | - | - | 275 | - | 360 | - | 480 |
| | - | 9 | - | 11 | - | - | - | 14 | - | 16 | - | 31 |
Обозначения характеристик грунтов | Характеристики грунтов при значении показателя текучести  , доли единицы | |||||
| 0,25 | 0,35 | 0,5 | 0,625 | 0,75 | 1,00 |
, кПа | 21 | 19 | 17 | 15 | 13 | 9 |
, град | 32 | 28 | 23 | 19 | 14 | 5 |
Приложение Г
Среднегодовая температура и глубина сезонного оттаивания и промерзания грунта
где
Температура, °С | Значения коэффициента при объемной теплоемкости , Дж/(м ·° С) | |||
| 1,3 ·10  | 1,7 ·10 | 2,1 ·10 | 2,5 ·10 |
-1 | 6,8 | 5,9 | 5,3 | 5,0 |
-2 | 5,2 | 4,5 | 4,0 | 3,7 |
-4 | 3,7 | 3,2 | 2,8 | 2,5 |
-6 | 3,0 | 2,6 | 2,3 | 2,1 |
-8 | 2,5 | 2,2 | 1,9 | 1,6 |
-10 | 1,8 | 1,6 | 1,4 | 1,2 |
где
Остальные обозначения те же, что в формуле (Г.2).
Г.5 В случаях, когда предусматриваются вертикальная планировка территории подсыпкой, регулирование поверхностного стока и другие мероприятия, приводящие к понижению уровня подземных вод, значения теплофизических характеристик при расчете нормативных глубин сезонного оттаивания и промерзания грунтов по формулам (Г.3) и (Г.9) следует принимать при влажности грунта, равной:
для | крупнообломочных грунтов | 0,04: |
" | песков (кроме пылеватых) | 0,07; |
" | песков пылеватых | 0,10; |
" | глинистых грунтов |  ; |
" | заторфованных грунтов | 1,1  , |
Сооружения | | |
Здания и сооружения без холодного подполья | - | В соответствии с требованиями СП 22.13330 |
Здания и сооружения с холодным подпольем: |
|
|
у наружных стен с отмостками, имеющими асфальтовое и тому подобное покрытия | 1,2 | - |
у наружных стен с отмостками без асфальтовых покрытий | 1,0 | - |
у внутренних опор | 0,8 | - |
Мосты: |
|
|
промежуточные массивные опоры с фундаментами мелкого заложения или фундаментами из свай и свай-столбов с плитой (ростверком), заглубленной в грунт при ширине опор по фасаду: |
|
|
от 2 до 4 м | 1,3 | 1,2 |
4 м и более | 1,5 | 1,3 |
промежуточные столбчатые и свайные опоры, рамно-стоечные опоры с фундаментами мелкого заложения | 1,2 | 1,1 |
обсыпные устои | 1,0 | 1,0 |
Примечания
1 Данные таблицы не распространяются на случаи применения теплоизоляции и других специальных теплозащитных мероприятий (вентилируемые и теплоизолирующие подсыпки, охлаждающие устройства и т.д.).
2 Для устоев мостов, обсыпанных песчаным грунтом, значения и следует принимать по данным теплотехнического расчета, но не менее 1,2. | ||
Примечания
(Измененная редакция, Изм. № 2).
 |
Рисунок Г.1 - Глубины оттаивания песчаных грунтов
 |
Рисунок Г.2 - Глубины оттаивания глинистых грунтов
Приложение Д
Расчет температурного режима вентилируемого подполья
| Значения коэффициента при , сут | ||||
| 200 | 225 | 250 | 275 | 300 |
1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
1,1 | 0,87 | 0,96 | 0,98 | 0,99 | 1,0 |
1,2 | 0,78 | 0,93 | 0,97 | 0,99 | 1,0 |
1,3 | 0,72 | 0,90 | 0,96 | 0,99 | 1,0 |
Среднегодовая температура грунта с учетом температуры начала замерзания  , ° С | Понижение температуры , ° С |
 -0,5 | -2,5 |
-0,5  -1,0 | -1,5 |
-1,0 -1,5 | -0,5 |
-1,5 -6,0 | 0 |
Примечание - При  ниже минус 6 ° С допускается повышение природных температур многолетнемерзлых грунтов до значения , которое обеспечивает требуемую несущую способность основания. | |
где n - число трубопроводов;
Участок подполья | |
Вход с сужением потока | 0,50 |
Жалюзийная решетка | 2,00 |
Поворот потока на 90° | 1,32 |
Вход с расширением потока | 0,64 |
Приложение Е
Расчет оснований при строительстве по способу стабилизации верхней поверхности многолетнемерзлых грунтов
Е.1 При строительстве по способу стабилизации верхней поверхности многолетнемерзлого грунта (6.4.4) глубина заложения фундаментов d должна удовлетворять условию
Е.2 Расчет оснований фундаментов по несущей способности и деформациям следует производить в соответствии с требованиями СП 22.13330, СП 24.13330, настоящего свода правил.
Остальные обозначения те же, что в формулах приложения Д.
 |
В случае, если при полученной расчетом глубине оттаивания грунта Н (считая от поверхности многолетнемерзлого грунта), осадка основания превышает предельно допустимое для данного сооружения значение, следует предусматривать дополнительные мероприятия по регулированию глубины оттаивания основания.
Приложение Ж
Расчет свайных фундаментов на действие горизонтальных нагрузок и воздействий
Ж.1 Настоящее приложение не распространяется на расчет свайных фундаментов опор мостов на действие горизонтальных нагрузок, который следует проводить в соответствии с требованиями СП 35.13330 с учетом 12.17.
Ж.2 При расчете свайных фундаментов на действие горизонтальных нагрузок (сил и/или моментов) и воздействий (температурного расширения ростверка и пр.) следует рассматривать следующие расчетные схемы:
схема 3 - свая погружена в пластичномерзлый грунт, а также в случаях использования многолетнемерзлых грунтов в качестве основания по принципу II; окружающие сваю грунты рассматриваются как линейно-деформируемая среда с коэффициентом жесткости, возрастающим пропорционально глубине в пределах каждого однородного слоя.
При расчетах по схеме 2, а также по схеме 3 в случаях, когда многолетнемерзлые грунты используются в качестве основания по принципу II, величину коэффициента пропорциональности K, описывающего линейное возрастание с глубиной коэффициента жесткости, окружающего сваю грунта, принимают в зависимости от вида грунта по СП 24.13330. При этом, приведенные в СП 24.13330 значения K уменьшают на 30% для оттаявших глинистых грунтов и на 15% для водонасыщенных песков.
где E - модуль общей деформации, МПа, пластичномерзлого грунта, окружающего сваю;
l и d - соответственно длина, м, погруженной в грунт части сваи и наружный диаметр, м, круглого или сторона прямоугольного сечения сваи в плоскости, перпендикулярной к действию горизонтальной нагрузки.
Приложение И
Расчет осадок оснований, сложенных сильнольдистыми грунтами и подземным льдом
р - среднее давление на грунт под подошвой фундамента, кПа;
z’/b | Значения коэффициента при l/b | |||||||
| 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,0 | 3,0 | 10,0 |
0,4 | 0,417 | 0,450 | 0,474 | 0,492 | 0,506 | 0,516 | 0,545 | 0,569 |
0,6 | 0,269 | 0,299 | 0,324 | 0,343 | 0,358 | 0,370 | 0,406 | 0,438 |
0,8 | 0,181 | 0,206 | 0,227 | 0,245 | 0,259 | 0,272 | 0,310 | 0,350 |
1,0 | 0,128 | 0,148 | 0,165 | 0,180 | 0,193 | 0,205 | 0,243 | 0,289 |
1,5 | 0,064 | 0,075 | 0,085 | 0,095 | 0,104 | 0,112 | 0,143 | 0,196 |
2,0 | 0,038 | 0,044 | 0,051 | 0,057 | 0,063 | 0,069 | 0,093 | 0,145 |
2,5 | 0,025 | 0,029 | 0,038 | 0,038 | 0,042 | 0,046 | 0,064 | 0,112 |
3,0 | 0,017 | 0,020 | 0,024 | 0,027 | 0,030 | 0,033 | 0,047 | 0,090 |
И.2 Скорость осадки сильнольдистых грунтов v, м/год, обусловленная их пластично-вязким течением, определяется по формуле
где m - число месяцев в году, в течение которых развиваются деформации ползучести грунтов;
где p - среднее давление на грунт под подошвой фундамента от постоянной и длительных долей временных нагрузок, кПа;
z’/b | Значения коэффициента при a/b | |||||||
| 1 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2 | 3 | 10 |
0,05 | 0,089 | 0,090 | 0,077 | 0,074 | 0,072 | 0,070 | 0,066 | 0,063 |
0,1 | 0,171 | 0,159 | 0,150 | 0,144 | 0,140 | 0,137 | 0,129 | 0,123 |
0,2 | 0,298 | 0,281 | 0,269 | 0,259 | 0,252 | 0,247 | 0,232 | 0,221 |
0,4 | 0,382 | 0,356 | 0,373 | 0,366 | 0,360 | 0,354 | 0,334 | 0,312 |
0,6 | 0,337 | 0,352 | 0,359 | 0,360 | 0,359 | 0,357 | 0,342 | 0,316 |
0,8 | 0,268 | 0,290 | 0,304 | 0,307 | 0,318 | 0,321 | 0,316 | 0,291 |
1,0 | 0,208 | 0,231 | 0,248 | 0,261 | 0,270 | 0,276 | 0,282 | 0,260 |
1,5 | 0,115 | 0,133 | 0,147 | 0,160 | 0,171 | 0,180 | 0,204 | 0,198 |
2,0 | 0,071 | 0,083 | 0,094 | 0,104 | 0,113 | 0,121 | 0,148 | 0,158 |
2,5 | 0,047 | 0,056 | 0,064 | 0,071 | 0,078 | 0,085 | 0,109 | 0,132 |
3,0 | 0,034 | 0,040 | 0,046 | 0,052 | 0,057 | 0,062 | 0,083 | 0,112 |
4,0 | 0,019 | 0,023 | 0,027 | 0,030 | 0,033 | 0,037 | 0,051 | 0,085 |
 | Значения коэффициента при a/b | |||||||
| 1 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2 | 3 | 10 |
0 | 2,6 | 2,65 | 2,7 | 2,7 | 2,75 | 2,8 | 2,9 | 3,2 |
0,5 | 3,3 | 3,35 | 3,4 | 3,4 | 3,45 | 3,5 | 3,6 | 3,8 |
1,0 | 3,8 | 4,40 | 4,8 | 4,8 | 4,60 | 4,4 | 4,3 | 4,6 |
1,5 | 10,0 | 8,70 | 7,7 | 7,1 | 6,70 | 6,4 | 5,6 | 5,8 |
2,0 | 16,2 | 13,8 | 12,1 | 11,0 | 10,2 | 9,5 | 7,7 | 7,5 |
z, м | Значения коэффициента при j , мес | |||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
1,0 | 0,34 | 0,31 | 0,46 | 0,76 | 1,12 | 1,45 | 1,66 | 1,69 | 1,54 | 1,24 | 0,88 | 0,55 |
2,0 | 0,62 | 0,51 | 0,53 | 0,68 | 0,91 | 1,17 | 1,38 | 1,49 | 1,47 | 1,32 | 1,09 | 0,83 |
3,0 | 0,83 | 0,70 | 0,65 | 0,70 | 0,82 | 1,00 | 1,17 | 1,30 | 1,35 | 1,30 | 1,18 | 1,00 |
4,0 | 0,96 | 0,84 | 0,77 | 0,76 | 0,81 | 0,91 | 1,04 | 1,16 | 1,23 | 1,24 | 1,19 | 1,08 |
5,0 | 1,03 | 0,94 | 0,87 | 0,83 | 0,84 | 0,89 | 0,97 | 1,06 | 1,13 | 1,17 | 1,16 | 1,11 |
6,0 | 1,06 | 1,00 | 0,94 | 0,90 | 0,88 | 0,90 | 0,94 | 1,00 | 1,06 | 1,10 | 1,12 | 1,10 |
Примечание - z - расстояние от верхней поверхности многолетнемерзлых грунтов до уровня, на котором определяется температура. | ||||||||||||
(Измененная редакция, Изм. N 1).
И.6 Скорость осадки подземного льда v, м/год, обусловленная его пластично-вязким течением, определяется по формуле
b - ширина подошвы фундамента, м;
n - число слоев, на которое разделяется толща льда (толщина слоя принимается не более 0,4b);
z, м | Коэффициент kt, 1/ ° С, при температуре  , ° С | |||||||
| -2,5 | -3 | -3,5 | -4 | -5 | -6 | -8 | -10 |
0 | 0,408 | 0,377 | 0,353 | 0,333 | 0,301 | 0,277 | 0,243 | 0,218 |
1,0 | 0,327 | 0,295 | 0,266 | 0,242 | 0,206 | 0,179 | 0,143 | 0,118 |
1,5 | 0,316 | 0,279 | 0,251 | 0,227 | 0,192 | 0,166 | 0,131 | 0,108 |
2,0 | 0,307 | 0,269 | 0,241 | 0,218 | 0,184 | 0,158 | 0,124 | 0,102 |
2,5 | 0,299 | 0,263 | 0,235 | 0,213 | 0,178 | 0,153 | 0,120 | 0,098 |
3,0 | 0,295 | 0,259 | 0,231 | 0,208 | 0,174 | 0,150 | 0,117 | 0,096 |
4,0 | 0,289 | 0,255 | 0,227 | 0,204 | 0,170 | 0,146 | 0,114 | 0,094 |
5,0 | 0,288 | 0,252 | 0,225 | 0,202 | 0,168 | 0,144 | 0,112 | 0,092 |
6,0 | 0,287 | 0,251 | 0,223 | 0,200 | 0,167 | 0,143 | 0,111 | 0,091 |
z’/b | Значения коэффициента при a/b | ||||||||
| 1 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2 | 3 | 4 | 10 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0,5 | 0,070 | 0,068 | 0,066 | 0,065 | 0,063 | 0,062 | 0,059 | 0,058 | 0,055 |
1,0 | 0,145 | 0,145 | 0,145 | 0,145 | 0,145 | 0,144 | 0,139 | 0,136 | 0,130 |
1,5 | 0,181 | 0,189 | 0,194 | 0,198 | 0,200 | 0,201 | 0,200 | 0,196 | 0,186 |
2,0 | 0,204 | 0,216 | 0,224 | 0,230 | 0,235 | 0,238 | 0,243 | 0,242 | 0,231 |
2,5 | 0,218 | 0,232 | 0,243 | 0,262 | 0,258 | 0,263 | 0,275 | 0,277 | 0,267 |
3,0 | 0,228 | 0,244 | 0,257 | 0,267 | 0,275 | 0,281 | 0,299 | 0,305 | 0,297 |
3,5 | 0,236 | 0,253 | 0,267 | 0,278 | 0,287 | 0,295 | 0,317 | 0,326 | 0,323 |
4,0 | 0,241 | 0,259 | 0,274 | 0,286 | 0,297 | 0,305 | 0,332 | 0,344 | 0,346 |
5,0 | 0,249 | 0,269 | 0,285 | 0,299 | 0,310 | 0,320 | 0,353 | 0,370 | 0,384 |
6,0 | 0,254 | 0,275 | 0,292 | 0,307 | 0,319 | 0,330 | 0,368 | 0,389 | 0,414 |
Примечание - z - расстояние от верхней поверхности многолетнемерзлых грунтов до рассматриваемого уровня. | |||||||||
Приложение К
Расчет глубины оттаивания грунтов под сооружениями
К.1 Расчет глубины оттаивания грунтов в основании сооружения (7.3.3) H, м (считая от поверхности грунта под сооружением), за время его эксплуатации t, с (ч), проводится по формулам:
под серединой сооружения
под краем сооружения
Пара- метр | Значения коэффициента | ||||||||||||||
| для круглых в плане | для прямоугольных в плане сооружений при | |||||||||||||
| сооружений при , равном | L/B =1 и , равном | L/B =2 и , равном | ||||||||||||
| 0 | 0,4 | 0,8 | 1,2 | 2,0 | 0 | 0,4 | 0,8 | 1,2 | 2,0 | 0 | 0,4 | 0,8 | 1,2 | 2,0 |
0,10 | 0,97 | 0,87 | 0,82 | 0,76 | 0,71 | 1,00 | 0,93 | 0,87 | 0,83 | 0,80 | 1,00 | 1,00 | 0,99 | 0,97 | 0,96 |
0,25 | 0,93 | 0,79 | 0,71 | 0,64 | 0,61 | 0,95 | 0,85 | 0,78 | 0,74 | 0,68 | 1,00 | 0,97 | 0,92 | 0,89 | 0,96 |
0,50 | 0,91 | 0,71 | 0,62 | 0,61 | 0,61 | 0,94 | 0,78 | 0,68 | 0,66 | 0,68 | 0,99 | 0,95 | 0,88 | 0,85 | 0,87 |
1,00 | 0,90 | 0,64 | 0,57 | 0,59 | 0,61 | 0,92 | 0,70 | 0,63 | 0,66 | 0,68 | 0,97 | 0,90 | 0,82 | 0,85 | 0,87 |
1,50 | 0,89 | 0,59 | 0,56 | 0,59 | 0,61 | 0,90 | 0,64 | 0,63 | 0,66 | 0,68 | 0,96 | 0,87 | 0,82 | 0,85 | 0,87 |
2,50 | 0,88 | 0,54 | 0,56 | 0,59 | 0,61 | 0,89 | 0,58 | 0,63 | 0,66 | 0,68 | 0,95 | 0,84 | 0,82 | 0,85 | 0,87 |
3,50 | 0,87 | 0,53 | 0,56 | 0,59 | 0,61 | 0,88 | 0,57 | 0,63 | 0,66 | 0,68 | 0,94 | 0,83 | 0,82 | 0,85 | 0,87 |
под серединой сооружения
под краем сооружения
Форма сооружения | L/B | Значения коэффициента при , равном | ||||
|
| 0,2 | 0,4 | 0,8 | 1,2 | 2,0 |
Круглая | - | 0,40 | 0,49 | 0,56 | 0,59 | 0,61 |
| 1 | 0,45 | 0,55 | 0,63 | 0,66 | 0,68 |
| 2 | 0,62 | 0,74 | 0,82 | 0,85 | 0,87 |
Прямоугольная | 3 | 0,72 | 0,83 | 0,90 | 0,92 | 0,94 |
| 4 | 0,79 | 0,89 | 0,94 | 0,95 | 0,96 |
| 5 | 0,84 | 0,92 | 0,96 | 0,97 | 0,98 |
| 10 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
К.4 Для заглубленного сооружения глубина оттаивания грунта H, м (считая от поверхности грунта под заглубленной частью сооружения), за время t, с (ч), определяется по формулам:
под серединой сооружения
под краем сооружения
 |  |
Рисунок К.1 - Графики дли определении коэффициентов и | Рисунок К.2 - Графики дли определения коэффициентов и |
 |
Рисунок К.3 - Графики для определения коэффициентов
H/B | Значения коэффициента при , равном | ||||
| 0-0,2 | 0,4 | 0,8 | 1,2 | 2,0 |
0 | 0,85 | 0,69 | 0,39 | 0,22 | 0,13 |
0,25 | 0,88 | 0,76 | 0,62 | 0,48 | 0,29 |
0,50 | 0,90 | 0,82 | 0,69 | 0,57 | 0,38 |
0,75 | 0,92 | 0,87 | 0,75 | 0,63 | 0,46 |
1,00 | 0,93 | 0,90 | 0,78 | 0,66 | 0,51 |
под серединой сооружения
под краем сооружения
 |
здесь
 |  |
Рисунок К.5 - Графики для определения коэффициента | Рисунок К.6 - Графики для определения коэффициента |
Приложение Л
Определение состояния, свойств и несущей способности оснований свай в многолетнемерзлых грунтах по результатам статического зондирования
Л.1 На территории распространения многолетнемерзлых грунтов статическим зондированием испытывают мерзлые и талые дисперсные грунты, состав и состояние которых позволяет выполнять непрерывное внедрение зонда. Предварительно (при составлении технического задания на изыскания) применимость статического зондирования, в зависимости от грунтовых условий, допускается определять по таблице Л.1.
Таблица Л.1 - Применимость статического зондирования в зависимости от грунтовых условий
Вид зонда | Дисперсные грунты | Ледяные | |||||
| Талые/охлажденные | Мерзлые | грунты | ||||
| Гравийно- галечни- ковые | Песчаные | Глинистые | Мерзлые песчаные | Пластично- мерзлые глинистые | Твердо- мерзлые глинистые | (лед) |
Зонд без нагревательного элемента (ГОСТ Р 58888, ГОСТ 19912) | В | А-Б | А-Б | В-Г | Б | В-Г | В-Г |
Зонд с нагревательным элементом в конусе зонда (ГОСТ Р 58961) | В | А-Б | А-Б | Б-Г | А-Б | Б-Г | В |
Примечания
1 Применимость: "А" - высокая, "Б" - умеренная, "В" - низкая, "Г" - не применяется.
2 При невозможности достижения заданной глубины вдавливание зонда в грунт выполняют с периодическим разбуриванием согласно примечанию к пункту 5.4.6 ГОСТ 19912-2012. | |||||||
Статическое зондирование следует выполнять специальными зондами: для температурно-каротажного статического зондирования по ГОСТ Р 58888 (содержащий в том числе температурный датчик в конусе) или термостатического зондирования по ГОСТ Р 58961 (содержащий в том числе температурный датчик и нагревательный элемент в конусе).
Испытания следует выполнять установками тяжелого типа по ГОСТ 19912, обеспечивающими усилие вдавливания и извлечения зонда не менее 100 кН.
Примечание - В соответствии с требованиями технического задания, с учетом цели и задач изысканий, могут использоваться специальные зонды, имеющие другие дополнительные датчики (порового давления, токового каротажа, сейсмоакустический и др.) и устройства, позволяющие измерять дополнительные характеристики грунта или контролировать процесс зондирования.
Статическое зондирование в условиях распространения многолетнемерзлых грунтов применяют в комплексе с другими методами инженерно-геокриологических изысканий для выявления и определения:
- инженерно-геологических элементов;
- пространственной изменчивости состава, состояния и свойств грунтов;
- залегания кровли мерзлых грунтов;
- температуры грунтов;
- состояния (талое, мерзлое) грунтов;
- границ зон оттаивания (замораживания) при оттаивании (замораживании) грунтов;
- засолености и коррозионной активности грунтов, выявления криопегов;
возможности разжижения оттаявших песков при динамических и сейсмических воздействиях;
- параметров сейсмомикрорайонирования многолетнемерзлых и оттаявших грунтов;
- характеристик физических, теплофизических, прочностных и деформационных свойств мерзлых и талых грунтов;
- механических свойств мерзлых грунтов с учетом их оттаивания;
- возможности погружения (забивки, задавливания, завинчивания) свай до заданной отметки;
- сопротивлений грунта под нижним концом и по боковой поверхности свай;
- степени уплотнения (разуплотнения) и упрочнения (снижения прочности) грунтов во времени и пространстве при их оттаивании (замораживании);
- качества геотехнических работ при инженерной подготовке оснований.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
Л.2 Статическое зондирование выполняют в режиме температурно-каротажного статического зондирования по ГОСТ Р 58888 или термостатического зондирования по ГОСТ Р 58961.
Л.3 Для предварительных расчетов оснований сооружений нормального и повышенного уровней ответственности, а также для окончательных расчетов оснований сооружений пониженного уровня ответственности в глинистых пластичномерзлых (кроме засоленных и заторфованных) грунтах допускается определять нормативные значения характеристик механических свойств грунтов согласно Л.7, сопротивлений грунтов под нижним концом и по боковой поверхности вертикально нагруженных висячих забивных и бурозабивных свай согласно Л.9.
Окончательные расчеты сооружений допускается выполнять с использованием Л.7, Л.9 в случае выполнения контрольных сопоставлений результатов расчетов по данным статического зондирования и прямых методов испытаний грунтов, выполненных на ключевых участках.
Л.4 При проведении инженерно-геокриологических изысканий под конкретные сооружения статическое зондирование грунтов выполняют в пределах их контуров или на расстояниях от контуров не более 5 м. Для получения сопоставительных данных часть точек зондирования располагают на расстоянии не более 3 м от горных выработок, в которых производят отбор монолитов для лабораторных исследований, и выполняют другие полевые исследования грунтов, но не менее 1 м от границы выработки и не менее 2 м от оси испытуемой сваи.
Расположение точек в плане и глубину статического зондирования необходимо назначать согласно СП 47.13330 с учетом [1, часть IV]. При отсутствии соответствующих указаний, учитывающих особенности проектируемого сооружения, допускается руководствоваться аналогичными указаниями для инженерно-геологических скважин.
Л.5 Состояние грунта и границу между талыми и мерзлыми грунтами по данным зондирования определяют по показаниям температурного датчика зонда и (или) диаграммам, составляемым на основе местного опыта сопоставления результатов бурения разведочных скважин и данных статического зондирования. В случае отсутствия местного опыта для глинистых пластичномерзлых (кроме засоленных и заторфованных) грунтов допускается использовать диаграмму рисунка Л.1, при условии выполнения контрольных сопоставлений с результатами бурения.
 |
Рисунок Л.1 - Диаграмма определения состояния грунта по данным статического зондирования
Л.6 Природную температуру талого, охлажденного и мерзлого грунтов определяют по показаниям температурного датчика зонда, фиксируемым в процессе его "стабилизации", согласно ГОСТ Р 58888.
, кПа | 5000 | 10000 | 15000 | 20000 |
, кПа | 34 | 96 | 170 | 260 |
, МПа | 16 | 23 | 28 | 32 |
Примечание - Для промежуточных значений значения и определяют интерполяцией. | ||||
n - число точек зондирования.
где k - коэффициент, учитывающий различие в состоянии многолетнемерзлых грунтов в период статического зондирования (при природной температуре грунта) и эксплуатации (при расчетной температуре грунта) проектируемого сооружения, определяемый согласно 7.2.10; при вычислении коэффициента k температура грунта определяется как средняя на участке, расположенном в пределах одного диаметра d выше и четырех диаметров d ниже отметки острия проектируемой сваи (где d - диаметр круглого или сторона квадратного сечения сваи, м);
, кПа | 5000 | 10000 | 15000 | 20000 |
| 0,42 | 0,31 | 0,25 | 0,22 |
Примечания
1 Приведенные значения коэффициента могут использоваться при глубине заложения сваи 5...10 м и погружении ее нижнего конца глубже забоя лидерной скважины не менее чем на четыре диаметра сваи. 2 Для промежуточных значений значения определяют интерполяцией. | ||||
, кПа | Значения в зависимости от отношения  | ||||
| 0,00 | 0,25 | 0,50 | 0,75 | 1,00 |
50 | 0,18 | 0,17 | 0,17 | 0,16 | 0,14 |
100 | 0,26 | 0,25 | 0,24 | 0,22 | 0,19 |
150 | 0,33 | 0,31 | 0,29 | 0,27 | 0,22 |
200 | 0,38 | 0,36 | 0,34 | 0,31 | 0,24 |
Примечания
1 - площадь поперечного сечения лидерной скважины для бурозабивных свай, м . 2 Для забивных свай принимается  0. 3 Для бурозабивных свай 0  1. 4 Для промежуточных значений значения определяют интерполяцией. | |||||
Для многолетнемерзлых грунтов несливающегося типа сопротивление участка талого грунта сдвигу по боковой поверхности сваи по данным статического зондирования рассчитывается согласно СП 24.13330.
Приложение М
Контролируемые параметры при геотехническом мониторинге
М.1 Контролируемые параметры, параметры устройств контроля, применяемые при геотехническом мониторинге сооружений в зависимости от принципа строительства, приведены в таблице М.1.
М.2 Периодичность измерений контролируемых параметров при проведении геотехнического мониторинга в период строительства и реконструкции в зависимости от принципа строительства приведены в таблице М.2.
М.3 При мониторинге в сложных геокриологических условиях, а также для уникальных вновь возводимых и реконструируемых сооружений, допускается дополнительно производить фиксацию контролируемых параметров, не указанных в таблицах М.1, М.2.
Таблица М.1 - Основные контролируемые параметры при геотехническом мониторинге сооружений
Контролируемый параметр | Устройство для наблюдения за | Параметры устройств | Принципы использования многолетнемерзлых грунтов в качестве основания сооружений | |||
| контролируемым | контроля | I принцип | II принцип | ||
| параметром |
|
| Предварительное искусственное оттаивание грунтов | Допущение оттаивания грунтов в период эксплуатации сооружения | |
Температура грунта | Термометрическая скважина | Количество | Не менее 2% общего числа фундаментов (свай, столбчатых фундаментов) | Допускается не предусматривать  | Не менее 2% общего числа фундаментов | |
|
| Расположение | У наружных фундаментов и фундаментов, расположенных посредине здания | - | У наружных рядов фундаментов, а также в центре и на расстоянии от центра, равном 0,25-0,4 ширины здания | |
|
| Глубина заложения | Не менее глубины заложения фундаментов  | - | На глубину сжимаемого слоя, но не более 20 м  | |
Уровень подземных вод | Гидрогеологическая скважина | Количество | Не менее 2  | |||
|
| Расположение | Одна внутри контура здания, одна снаружи | В контуре здания | ||
|
| Глубина заложения | На глубине заложения фундаментов плюс 5 м, а в случае свайных фундаментов - на глубине заложения свай | |||
Деформация | Геодезическая марка | Расположение | Устанавливаются на угловых фундаментах, в средней части по осям здания по его наружному контуру, а также по обе стороны от осадочных швов | |||
Деформация грунтов основания  | Комплект глубинных марок | Количество | 1-2 комплекта глубинных марок | |||
|
| Расположение | В характерных мерзлотно-грунтовых условиях площадки строительства | |||
|
| Глубина заложения | Марки закладываются:
- в многолетнемерзлый грунт, который в результате прогноза не оттаивает в процессе эксплуатации, на глубину 0,5 м;
- в оттаивающем слое многолетнемерзлого грунта в середине при его мощности не более 1,0 м или с шагом 0,5 м при большей мощности;
- на глубине естественной поверхности грунта до намыва;
- в намывном грунте с шагом по глубине, равным 0,5 м | |||
Температура охлаждающих устройств | Конденсатор охлаждающих устройств | Количество | 100% | - | ||
Если в подполье предусмотрен водоотводный лоток, дополнительно необходимо предусматривать скважины у одного или двух фундаментов, расположенных вблизи лотка. Обязательна установка температурных скважин у фундаментов, ближайших к подземному вводу или выпуску санитарно-технических коммуникаций, а при надземной их прокладке - в местах их погружения в грунт, за пределами здания. Для зданий, возведенных с предварительным охлаждением грунтов оснований или их локальным замораживанием, необходимо сохранять термометрические скважины, оборудованные в период проведения работ по охлаждению грунтов. В случае выполнения стабилизации верхней границы многолетнемерзлого грунта закладываются в количестве одной-двух скважин в контуре здания на глубину заложения фундаментов плюс 5 м. Рекомендуется законсервировать две термометрические скважины под каждую секцию здания, пройденные при проведении предпостроечного оттаивания грунтов. На городских санитарно-технических сетях, укладываемых в вентилируемых каналах, контрольные термометрические скважины устанавливают сбоку канала в пазухах выкопанной траншеи и на границе зеленой полосы, под которой расположен канал. Скважины предусматривают на глубину расчетного оттаивания плюс 3 м. Для бесканальных прокладок коммуникаций контрольные термометрические скважины располагают рядом с трубопроводом и на величину одного-двух расчетных радиусов оттаивания в сторону от трубопровода. Скважины проходят на расчетную глубину оттаивания плюс 3 м. При строительстве по принципу I при наличии в основании сооружений многолетнемерзлых грунтов сливающегося типа, а также для сооружений с незначительными в плане размерами (шириной не более 6 м и длиной не более 10 м) гидрогеологические скважины допускается не устраивать, а при наличии в основании сооружений многолетнемерзлых грунтов несливающегося типа устраивать одну гидрогеологическую скважину. Температуру в контрольных термометрических скважинах измеряют по всей их глубине с интервалами: 0,5 м до глубины 5 м, 1 м - свыше 5 м до глубины 10 м, 2 м - свыше 10 м до глубины 20 м, 3-5 м - свыше 20 м связками инерционных термометров или электротермометров в ручном или автоматическом режимах. При сложных геокриологических условиях (частое переслаивание инженерно-геологических элементов, наличие криопэгов, бугров пучения, прослоев льда толщиной более 0,2 м) допускается уменьшение интервалов измерения температуры грунта. Температуру охлаждающих устройств измеряют тепловизорами.
Комплекты глубинных марок для измерения деформаций грунтов основания предусматривают при строительстве по принципу II, а также в случаях устройства оснований и фундаментов зданий и сооружений на намывных грунтах. | ||||||
Таблица М.1 (Измененная редакция, Изм. № 2).
Таблица М.2 - Периодичность проведения измерений контролируемых параметров в период строительства и реконструкции сооружений
Контролируемый параметр | Принципы использования многолетнемерзлых грунтов в качестве основания сооружения | ||
| I принцип | II принцип | |
|
| Предварительное искусственное оттаивание грунтов | Допущение оттаивания грунтов в период эксплуатации сооружения |
Температура грунта | Ежемесячно | ||
Уровень подземных вод | Один раз в конце летнего периода | Ежемесячно | Один раз в конце летнего периода |
Деформации строящегося (реконструируемого) сооружения | Ежемесячно | ||
Деформации сооружения окружающей застройки | Один раз в квартал | Ежемесячно | Один раз в квартал |
Деформация грунтов основания | Ежемесячно
| ||
Температура охлаждающих устройств | Ежемесячно в зимний период | - | |
Примечания
1 При выявлении отклонения значений контролируемых параметров от предельно допустимых, следует предусматривать мероприятия по их стабилизации, с остановкой строительства до завершения мероприятий по стабилизации.
2 Периодичность проведения измерений контролируемых параметров может быть изменена при соответствующем обосновании. | |||
Таблица М.2 (Измененная редакция, Изм. № 2).
Приложение Н
Расчет глубины оттаивания и промерзания в основании подземных и наземных магистральных трубопроводов на многолетнемерзлых грунтах
Н.1 Глубину многолетнего оттаивания многолетнемерзлых грунтов под центром горячих и теплых подземных трубопроводов (см. расчетную схему на рисунке Н.1а) следует рассчитывать по формуле (Н.1).
 |
Рисунок Н.1 - Расчетная схема для определения глубины многолетнего оттаивания многолетнемерзлых грунтов под теплыми и горячими трубопроводами, проложенными подземно (а) и наземно (б)
t - расчетное время, ч;
 |
Рисунок Н.2 - Номограмма для определения многолетнего оттаивания многолетнемерзлых грунтов вокруг теплого и горячего трубопроводов
 |
Рисунок Н.3 - Номограмма для определения оттаивания многолетнемерзлых грунтов вокруг холодного трубопровода
 |
Приложение П
Определение температурного коэффициента
П.2 Коэффициент вариации несущей способности основания вычисляется по формуле
А - амплитуда сезонных колебаний температуры наружного воздуха, °С, определяемая как полуразность значений среднемесячной температуры самого теплого и самого холодного месяца по СП 131.13330;
Таблица П.1 - Коэффициенты затухания случайных колебаний температуры с глубиной
Коэффициенты | Значения , с (ч ) | |||||||||
| 0 (0) | 1000 (25) | 2000 (50) | 3000 (75) | 4000 (100) | 6000 (125) | 8000 (150) | 10000 (175) | 15000 (250) | 20000 (300) |
| 0 (0) | 0,86 (0,80) | 0,75 (0,66) | 0,66 (0,54) | 0,58 (0,46) | 0,46 (0,39) | 0,37 (0,34) | 0,31 (0,29) | 0,21 (0,21) | 0,16 (0,18) |
| 0 (0) | 0,93 (0,90) | 0,86 (0,79) | 0,79 (0,73) | 0,71 (0,66) | 0,66 (0,60) | 0,58 (0,55) | 0,52 (0,50) | 0,41 (0,41) | 0,34 (0,36) |
Условные обозначения: z - глубина заложения подошвы фундамента от поверхности многолетнемерзлого грунта, м;  - объемная теплоемкость мерзлого грунта, Дж/(м ·° С); - теплопроводность мерзлого грунта, Вт/(м·°С). | ||||||||||
Метеостанция | Широта, град | Долгота, град | , ° С | Метеостанция | Широта, град | Долгота, град | , ° С | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
Амурская область | ||||||||
Бомнак | 54,7 | 128,9 | 0,83 | Сковородино | 54,0 | 124,0 | 0,86 | |
Джалинда | 53,3 | 124,0 | 0,88 | Тында | 55,2 | 124,7 | 0,93 | |
Ерофей Павлович | 54,0 | 121,9 | 0,88 | Унаха | 55,0 | 126,8 | 1,00 | |
Зея | 53,8 | 127,2 | 1,07 | Усть-Нюкжа | 56,6 | 121,5 | 0,83 | |
Магдагачи | 53,5 | 125,8 | 0,79 | Черняево | 52,8 | 126,0 | 0,80 | |
Нагорный | 56,0 | 124,8 | 0,88 | Экимчан | 53,1 | 133,0 | 0,84 | |
Архангельская область | ||||||||
Абрамовский маяк | 66,5 | 43,3 | 1,17 | Мезень | 65,8 | 44,2 | 1,23 | |
Архангельск | 64,6 | 40,5 | 1,13 | Холмогоры | 64,2 | 41,7 | 1,13 | |
Иркутская область | ||||||||
Алыгджер | 53,6 | 98,2 | 0,82 | Качуг | 54,0 | 105,9 | 0,78 | |
Балаганск | 53,7 | 106,3 | 0,84 | Киренск | 57,8 | 108,1 | 1,29 | |
Бодайбо | 57,9 | 114,2 | 1,15 | Мама | 58,3 | 112,8 | 1,13 | |
Братск | 56,3 | 101,8 | 1,19 | Нижнеудинск | 54,9 | 99,0 | 0,91 | |
Верхняя Гутара | 54,2 | 100,0 | 0,81 | Орлинга | 56,1 | 105,8 | 1,06 | |
Ербогачен | 61,3 | 108,0 | 1,44 | Тайшет | 56,0 | 98,0 | 1,12 | |
Жигалово | 54,8 | 105,2 | 0,98 | Тангуй | 55,4 | 101,0 | 0,99 | |
Зима | 53,9 | 102,1 | 0,93 | Танхой | 51,5 | 105,0 | 0,71 | |
Ика | 59,3 | 106,5 | 1,34 | Тулун | 54,5 | 100,6 | 0,87 | |
Инга | 53,0 | 102,0 | 0,65 | Усть-Илимск | 58,0 | 102,7 | 1,35 | |
Иркутск | 52,3 | 104,4 | 1,10 | Усть-Уда | 54,5 | 103,3 | 0,87 | |
Казачинск | 56,3 | 107,5 | 1,20 | Хамар-Дабан | 51,5 | 103,6 | 0,78 | |
Камчатский край | ||||||||
Ича | 55,6 | 155,6 | 0,75 | Петропавловск- Камчатский | 53,0 | 158,7 | 0,55 | |
Никольское | 55,2 | 166,0 | 0,50 | Семячики | 54,1 | 160,0 | 0,54 | |
Озерная | 51,5 | 156,5 | 0,63 | Усть-Камчатск | 56,2 | 162,7 | 0,74 | |
Республика Карелия | ||||||||
Кемь | 65,0 | 34,8 | 1,19 | Гридино | 65,9 | 34,8 | 1,31 | |
Республика Коми | ||||||||
Воркута | 67,5 | 64,0 | 1,35 | Троицко- Печорское | 62,7 | 56,2 | 1,11 | |
Сыктывкар | 61,7 | 50,8 | 1,03 | Усть-Цильма | 65,4 | 52,3 | 1,28 | |
Красноярский край | ||||||||
Агата | 66,9 | 93,5 | 1,31 | Ессей | 68,5 | 102,4 | 1,28 | |
Байкит | 61,7 | 96,4 | 1,42 | Игарка | 67,5 | 86,6 | 1,33 | |
Ванавара | 60,3 | 102,3 | 1,50 | Норильск | 69,5 | 88,3 | 1,49 | |
Верхне-Имбатское | 63,2 | 88,1 | 1,47 | Туруханск | 65,9 | 88,1 | 1,23 | |
Волочанка | 71,0 | 94,5 | 1,41 | Тура | 64,3 | 100,2 | 1,17 | |
Магаданская область | ||||||||
Атка | 60,9 | 151,7 | 1,19 | Магадан, Нагаева бухта | 59,55 | 150,78 | 0,74 | |
Кедон | 64,0 | 158,9 | 1,02 | Сеймчан | 62,92 | 152,42 | 0,96 | |
Мурманская область | ||||||||
Кола | 68,8 | 33,0 | 1,29 | Мурманск | 69,0 | 33,0 | 1,17 | |
Ненецкий автономный округ | ||||||||
Амдерма | 69,8 | 61,7 | 1,49 | Малые Кармакулы | 72,4 | 52,7 | 1,30 | |
Канин Нос | 68,7 | 43,3 | 1,13 | Нарьян-Мар | 67,6 | 53,0 | 1,43 | |
Пермская область | ||||||||
Бисер | 58,5 | 58,9 | 0,89 | Чердынь | 60,4 | 56,5 | 1,08 | |
Красноярский край | ||||||||
Дудинка | 69,5 | 86,3 | 1,35 | о.Голомянный | 79,6 | 90,6 | 0,98 | |
Им.Е.К.Федорова | 77,7 | 104,3 | 1,11 | о.Диксон | 73,5 | 80,2 | 1,33 | |
Ханты-Мансийский автономный округ | ||||||||
Сургут | 61,4 | 73,5 | 1,16 | Ханты-Мансийск | 61,1 | 69,1 | 1,10 | |
Хабаровский край | ||||||||
Арка | 60,1 | 142,3 | 0,81 | Николаевск-на- Амуре | 53,1 | 140,7 | 0,58 | |
Аян | 56,5 | 138,2 | 0,70 | о.Большой Сант | 54,8 | 137,5 | 0,70 | |
Богородское | 52,4 | 140,5 | 0,74 | Охотск | 59,4 | 143,2 | 0,73 | |
Бурукан | 53,0 | 136,0 | 0,93 | Софийский прииск | 52,3 | 134,0 | 0,85 | |
Гвасюги | 47,7 | 136,2 | 0,79 | Токо | 56,3 | 131,1 | 1,10 | |
Гуга | 52,7 | 137,5 | 0,98 | Троицкое | 49,5 | 136,6 | 0,73 | |
Им.Полины Осипенко | 52,4 | 136,5 | 0,88 | Чекунда | 50,8 | 132,2 | 0,95 | |
Забайкальский край | ||||||||
Акша | 50,3 | 113,3 | 0,78 | Кыра | 49,6 | 112,0 | 0,63 | |
Амазар | 53,7 | 120,7 | 0,78 | Нерчинский з-д | 51,3 | 119,6 | 0,70 | |
Борзя | 50,4 | 116,5 | 0,75 | Хилок | 51,4 | 110,5 | 0,76 | |
Калакан | 55,1 | 116,8 | 0,92 | Чара | 56,9 | 118,3 | 1,07 | |
Красный Чикой | 50,3 | 108,8 | 0,78 | Чита | 52,0 | 113,3 | 0,98 | |
Чукотский автономный округ | ||||||||
Анадырь | 64,8 | 177,6 | 1,23 | Мыс Шмидта | 68,9 | 180,6 | 1,22 | |
Б.Амбарчик | 69,6 | 162,3 | 0,92 | о.Врангеля | 71,0 | 178,5 | 0,98 | |
Бухта Провидения | 64,4 | 173,2 | 0,97 | Усть-Олой | 66,6 | 159,4 | 0,97 | |
Илирней | 67,3 | 169,0 | 1,20 | Уэлен | 66,2 | 190,8 | 1,48 | |
Марково | 64,7 | 170,4 | 1,00 | Эгвекинот | 66,4 | 179,1 | 1,04 | |
Республика Саха (Якутия) | ||||||||
Алдан | 58,6 | 125,0 | 1,11 | Оленек | 68,5 | 112,4 | 1,21 | |
Амга | 60,9 | 132,0 | 1,17 | Сангар | 64,0 | 127,5 | 1,00 | |
Бестяхская Звероферма | 65,3 | 124,1 | 1,09 | Саскылах | 71,9 | 114,1 | 1,19 | |
Верхоянск | 67,5 | 133,3 | 1,07 | Саханджа | 69,8 | 128,1 | 1,20 | |
Витим | 59,5 | 112,6 | 1,43 | Сеген-Кюель | 64,0 | 130,3 | 0,90 | |
Воронцово | 59,6 | 147,6 | 0,80 | Сиктях | 69,9 | 125,1 | 1,23 | |
Восточная | 63,2 | 139,6 | 0,87 | Собопол | 67,1 | 126,8 | 1,31 | |
Дарпир | 64,2 | 148,0 | 1,12 | Сого-Хая (Усть-Вилюй) | 64,3 | 126,5 | 1,04 | |
Делянкир | 63,8 | 145,6 | 1,00 | Сухана | 68,8 | 117,9 | 1,32 | |
Депутатский | 69,3 | 139,7 | 0,97 | Сюльдюкар | 63,2 | 113,6 | 1,38 | |
Жиганск | 66,8 | 123,4 | 1,07 | Сюрюн-Кюель | 65,0 | 130,7 | 1,05 | |
Жилинда | 70,1 | 113,8 | 1,15 | Тикси | 71,7 | 128,7 | 1,26 | |
Западная | 62,9 | 138,5 | 1,07 | Туой-Хая | 62,5 | 111,2 | 1,45 | |
Зырянка | 65,8 | 150,8 | 0,91 | Усть-Мая | 60,4 | 134,5 | 1,00 | |
Комака | 60,2 | 111,5 | 1,29 | Хатырык-Хомо | 64,0 | 124,8 | 1,06 | |
Кюсюр (Булун) | 70,6 | 127,5 | 1,20 | Чокурдах | 70,7 | 147,9 | 1,02 | |
Маак | 67,8 | 115,5 | 1,49 | Чульман | 56,8 | 124,9 | 0,96 | |
Мирный | 62,5 | 114,0 | 1,29 | Чумпурук | 64,2 | 116,9 | 1,20 | |
Мянгкяра | 68,0 | 123,0 | 1,22 | Шелагонцы | 66,3 | 114,3 | 1,12 | |
Нагорный | 56,0 | 124,9 | 0,97 | Эйк | 66,0 | 117,4 | 1,33 | |
Нюрба | 63,3 | 118,3 | 1,34 | Якутск | 62,1 | 129,5 | 1,15 | |
Оймякон | 63,3 | 143,2 | 0,98 | Ярольин | 67,1 | 108,5 | 1,54 | |
Ямало-Ненецкий автономный округ | ||||||||
Гыдояма | 70,9 | 78,5 | 1,40 | Салехард | 66,6 | 66,6 | 1,46 | |
Марре-Сале | 69,7 | 66,8 | 1,39 | Тазовский | 67,5 | 78,8 | 1,33 | |
Надым | 65,6 | 72,5 | 1,22 | Тамбей | 71,5 | 71,8 | 1,14 | |
о.Белый | 73,3 | 70,7 | 1,47 | Тарко-Сале | 64,9 | 77,8 | 1,27 | |
Ныда | 66,6 | 73,0 | 1,46 | Уренгой | 66,0 | 78,4 | 1,50 | |
Полуй | 66,0 | 68,7 | 1,44 | Харасавэй | 71,2 | 66,9 | 1,59 | |
Приложение Р
Проектирование и применение охлаждающих устройств
Р.1 Сезоннодействующие охлаждающие устройства или термосифоны, в которых за счет циркуляции газа (фреона, пропана, аммиака и др.) или жидкости (керосина, антифриза, этиленгликоля и др.) охлаждается окружающий грунт, следует применять для сохранения мерзлого состояния грунтов оснований при строительстве и эксплуатации, для предпостроечного замораживания грунтов основания, для повышения несущей способности опор линейных сооружений в пластичномерзлых грунтах, создания ледогрунтовых завес, восстановления нарушенного при эксплуатации сооружения теплового режима грунтов основания фундаментов, упрощения конструктивных решений и технологии нулевого цикла, а также для сокращения сроков строительства и других целей. Охлаждающие устройства могут быть вертикальными, горизонтальными или наклонными с одним или несколькими конденсаторами.
Р.2 Сезоннодействующее парожидкостное охлаждающее устройство представляет собой закрытую сверху и снизу металлическую трубу, в нижней части которой (0,05-0,1 высоты трубы) находится под давлением легкокипящая жидкость. К верхней части трубы для увеличения эффективности установки может быть присоединен выносной конденсатор. Работа парожидкостного охлаждающего устройства основана на конвекции легкокипящей жидкости под влиянием естественной разности температур охлаждаемого массива грунта и атмосферного воздуха. В зимнее время жидкость в нижней части установки, находящейся в грунте, испаряется за счет тепла, поступающего из грунта. Пары жидкости поднимаются вверх и конденсируются на холодных стенках трубы или в конденсаторе, находящихся выше поверхности грунта, отдавая тепло в атмосферу. Конденсат стекает по стенкам трубы в ее нижнюю часть. В летнее время, когда температура воздуха выше, чем температура многолетнемерзлого грунта, пары жидкости в верхней части охлаждающего устройства не конденсируются и действие ее прекращается.
Р.3 Устройство СОУ выполняется в соответствии с проектом, разработанным специализированной организацией. Проект должен содержать теплотехнический расчет, план расположения СОУ, значение глубины заложения устройств, тип теплоносителя и другие параметры. В проекте должны быть указаны требования по эксплуатации устройств и мониторингу за их работоспособностью, температурой охлаждаемого грунтового массива, требования к контролю качества при изготовлении устройств и установке в основание сооружения.
Р.4 Выбор конструкции охлаждающих установок и всей замораживающей системы в целом определяется конструктивными особенностями зданий и сооружений, технологическими особенностями их строительства и эксплуатации, а также температурным режимом грунтов.
Р.5 Устройство системы СОУ следует выполнять до начала зимнего периода. Предпочтительнее использовать охлаждающие устройства, поставляемые с завода в полной эксплуатационной готовности. Для защиты устройства от коррозии следует выполнять антикоррозионное покрытие.
Р.6 При замораживании грунтов одновременно с возведением надземной части сооружения замораживающие колонки должны быть расположены:
а) при наличии столбчатых фундаментов - с двух или четырех сторон фундамента;
б) при наличии ленточных фундаментов - симметрично их продольной оси с шагом, равным диаметру льдогрунтового цилиндра;
в) при наличии свайного фундамента - устанавливая испаритель возле сваи или в теле сваи (конструкция - "термосвая").
Расчет глубинного охлаждения, замораживания грунта
охлаждение
замораживание
 |
Рисунок Р.1 - Номограмма для расчета радиуса охлаждения и оттаивания
Радиус трубы конденсатора, мм | Коэффициент теплообмена , Вт/(м ·° С), при скорости ветра, м/с | ||||
| 0 | 2 | 4 | 6 | 8 |
17,0 | 6,9/8,7 | 21,0/24,4 | 33,0/37,1 | 45,0/48,7 | 55,0/59,2 |
22,0 | 6,5/9,2 | 20,0/24,4 | 31,0/38,3 | 42,0/49,9 | 51,0/60,3 |
28,5 | 6,0/11,0 | 17,0/30,2 | 29,0/47,6 | 38,0/61,5 | 48,0/74,2 |
36,5 | 5,3/11,2 | 16,0/30,2 | 27,0/47,6 | 36,0/61,5 | 44,0/74,2 |
44,5 | 4,9/10,3 | 15,0/26,7 | 26,0/41,8 | 34,0/54,5 | 41,0/65,0 |
54,0 | 4,4/8,2 | 15,0/23,2 | 24,0/36,0 | 31,0/47,6 | 38,0/56,8 |
63,5 | 4,1/11,8 | 14,0/33,6 | 23,0/53,4 | 30,0/68,4 | 37,0/83,5 |
73,0 | 3,6/10,6 | 14,0/29,0 | 22,0/45,2 | 29,0/59,2 | 36,0/71,9 |
84,0 | 3,4/10,0 | 13,0/25,5 | 21,0/39,4 | 28,0/52,2 | 35,0/62,6 |
Для воздушных и рассольных установок дополнительно определяется необходимая интенсивность подачи (расход) воздуха или рассола к колонке. Расчет осуществляется по формуле
Необходимая производительность холодильной станции П, кВт, вычисляется по формуле
где V - объем охлаждаемого, замораживаемого грунта.
В случае многослойного основания все грунтовые характеристики осредняются в интервале глубин от дневной поверхности до уровня погружения замораживающей колонки. Осреднение осуществляется по формуле
где A - осредненное значение грунтовой характеристики;
n - число слоев в интервале осреднения.
Приложение С
Способы устройства магистральных трубопроводов на многолетнемерзлых грунтах
С.1 При изысканиях трасс и проектировании магистральных трубопроводов по инженерно-геокриологическим и геоморфологическим признакам местность делят на четыре группы (таблица С.1). По этим признакам прогнозируется влияние будущего трубопровода на окружающую природную среду, в том числе и на многолетнемерзлые грунты, выбирается способ устройства трубопровода (таблица С.2) и назначается его эксплуатационный режим.
Таблица С.1 - Классификация местности применительно к трубопроводному строительству
Тип участка по сложности строительства | Характеристика местности | Величина относительного сжатия многолетнемерзлых грунтов при оттаивании | Группа местности |
Нормальный | Хорошо дренированные участки террас и гряды, сложенные малольдистыми супесями и песками, многолетнемерзлые грунты несливающегося типа | 0,00-0,01 | IV |
| Различного вида болота, кровля мерзлых пород глубже 8-10 м | 0,00-0,01 | III |
Сложный | Тундра и лесотундра, местность плохо дренирована, сложена льдистыми суглинками и супесями, мерзлота сливающаяся | 0,01-0,10 | II |
Особо сложный | Бугристые и плоские торфяники и солифлюкционные склоны, грунты сильнольдистые, многолетнемерзлые грунты сливающегося типа | Более 0,1 | I |
Примечание - Устройство трубопроводов на местности I и II групп выполняют только в зимний период, III и IV групп - круглогодично. | |||
Таблица С.2 - Способы устройства магистральных трубопроводов
Способ устройства | Преимущества и недостатки | Область применения |
I Подземный способ
 1 - хомут для крепления трубопровода к анкерам (от всплытия); 2 - анкер | Преимущества: меньшая вероятность повреждений; относительная стабильность внешней среды; технологичность строительства.
Недостатки: оттаивание (или промерзание) окружающего грунта с последующими осадками (пучением) трубопровода; необходимость разработки мерзлых грунтов; затруднительность наблюдения и ремонта | IV и III группы местности. Для холодных участков возможна и II группа местности. При теплоизоляции применима для теплых участков на II группе местности |
II Подземный способ с термоохладителями  1 - хомут анкерного устройства для закрепления газопровода от всплытия; 2 - термоохладители; 3 - верхняя граница многолетнемерзлого грунта | Преимущества: те же, что и для способа I, а также возможность значительно уменьшить осадки трубопровода.
Недостатки: возможность оттаивания на отдельных участках; необходимость разработки мерзлых грунтов; затруднительность наблюдения и ремонта; надзор за термоохладителями | II группа местности для теплых участков |
III Наземный способ с термоохладителями  1 - насыпь; 2 - талый грунт основания насыпи; 3 - мерзлый грунт основания насыпи; 4 - теплоизоляция; 5 - термоохладители | Преимущества: меньшая вероятность повреждений; стабильность (относительная) внешней среды; отсутствие анкерных устройств; технологичность строительства; меньшие (по сравнению с подземной прокладкой) затруднения при наблюдении и ремонте.
Недостатки: дополнительные наблюдения за термоохладителями | II группа местности для горячих участков в комбинации с теплоизоляцией.
I группа местности при холодных участках с применением теплоизоляции и обвалования |
IV Наземный способ с использованием местного грунта  1 - канава-резерв; 2 - выравнивающий слой | Преимущества: меньшая вероятность повреждений; стабильность (относительная) внешней среды; отсутствие анкерных устройств; технологичность строительства; меньшие (по сравнению с подземной прокладкой) затруднения при наблюдении и ремонте
Недостатки: значительный объем земляных работ | IV и III группы местности. Для холодных участков обвалование необязательно |
V Надземный способ с низкими опорами  1 - железобетонная плита; 2 - ригель; 3 - механизм регулирования опор; 4 - подушка из мелкозернистого уплотненного песка | Преимущества: исключается влияние на мерзлые грунты; отпадает необходимость разработки мерзлых грунтов; легкость наблюдения.
Недостатки: дорогое и сложное строительство; дополнительные металловложения; значительный объем разрушений при авариях; нестабильность внешней среды и возможность загустения нефти и других вязких продуктов | II группа местности для горячих участков.
I группа местности для теплых участков с величиной относительного сжатия многолетнемерзлых грунтов при оттаивании более 0,1 |
VI Надземный способ с высокими опорами  1 - пилон; 2 - оголовок сваи; 3 - сваи | Преимущества: те же, что и для способа V; не мешает миграции диких животных.
Недостатки: те же, что и для способа V; необходимость погружения опор в мерзлые грунты | I группа местности для горячих участков и для теплых участков с величиной относительного сжатия многолетнемерзлых грунтов при оттаивании более 0,1.
На пересечении с водотоками, железными и автомобильными дорогами |
VII Надземный способ с качающимися опорами  1 - трубопровод; 2 - опора; 3 - подвеска; 4 - подкладки из бревен | Преимущества: те же, что и для способа VI; максимально приспособлена к компенсации температурных деформаций труб.
Недостатки: те же, что и для способа V | Для трубопроводов диаметром меньше 400 мм, расположенных в сейсмических районах |
Примечание - При соответствующем обосновании допускается применение других способов устройства трубопроводов. | ||
С.2 При выборе способов устройства трубопроводов необходимо учитывать просадку грунта при оттаивании и образование (при наличии высокольдистых грунтов и льдов) термокарста при подземном способе устройства горячих трубопроводов на грунтах I и II типов местности. При устройстве холодных трубопроводов в грунтовых условиях III и IV типов необходимо учитывать воздействие на трубопроводы сил морозного пучения.
С.3 При специальном обосновании подземный или наземный способ устройства трубопроводов допускается: на сваях или с вывешиванием (в качестве страховочного мероприятия) трубопроводов на тросах, прикрепляемых к неподвижным опорным системам, расположенным за зоной возможного оттаивания грунтов вокруг трубопроводов. Трос служит для контроля осадок трубопровода и при необходимости его выравнивания.
С.4 В качестве меры предотвращения или снижения оттаивания грунта в основании подземных или наземных трубопроводов следует использовать регулирование температуры транспортируемого по трубопроводу продукта.
Библиография
[1] СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства (ч.I-VI)
[2] СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры
[3] СП 32-101-95 Проектирование и устройство фундаментов опор мостов в районах распространения вечномерзлых грунтов
[4] СП 11-102-97 Инженерно-экологические изыскания для строительства
[5] СП 11-104-97 Инженерно-геодезические изыскания для строительств
УДК 69+624.15:624.139 | ОКС 93.020 |
| |
Ключевые слова: многолетнемерзлый грунт, основания, фундаменты, проектирование | |