СП 22.13330.2011. Свод правил. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*

(утв. Приказом Минрегиона РФ от 28.12.2010 № 823)

(ред. от 10.02.2017)

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["НиТУ 127-55"]:::rst
  n1["НиТУ 137-56"]:::rst
  n2["СН 58-59"]:::rst
  n3["СНиП II-Б.1-62"]:::rst
  click n3 "https://bukva.ai/docs/snip-ii-b-1-62" "СНиП II-Б.1-62. Строительные нормы и правила. Часть II, раздел Б. Глава 1. Основания зданий и сооружений. Нормы проектирования (утв. Госстроем СССР 17.05.1962)"
  n4["СНиП II-Б.2-62"]:::rst
  click n4 "https://bukva.ai/docs/snip-ii-b-2-62" "СНиП II-Б.2-62. Строительные нормы и правила. Часть II, раздел Б. Глава 2. Основания и фундаменты зданий и сооружений на просадочных грунтах. Нормы проектирования (утв. Госстроем С"
  n5["СНиП II-И.9-62"]:::rst
  n6["СН 331-65"]:::rst
  n7["СН 360-66"]:::rst
  n8["СНиП II-15-74"]:::rst
  click n8 "https://bukva.ai/docs/snip-ii-15-74" "СНиП II-15-74. Строительные нормы и правила. Часть II. Нормы проектирования. Глава 15. Основания зданий и сооружений (утв. Постановлением Госстроя СССР от 18.10.1974 N 214)"
  n9["СН 475-75"]:::rst
  n10["СНиП 2.02.01-83*"]:::doc
  click n10 "https://bukva.ai/docs/snip-2-02-01-83-gosstroy-sssr-gosudarstvennyy" "СНиП 2.02.01-83*. Строительные нормы и правила. Основания зданий и сооружений (утв. Постановлением Госстроя СССР от 05.12.1983 N 311)"
  n11["СП 22.13330.2011"]:::rst
  click n11 "https://bukva.ai/docs/sp-svod-pravil-sp-22-13330-2011" "СП 22.13330.2011. Свод правил. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83* (утв. Приказом Минрегиона РФ от 28.12.2010 N 823)"
  n12["СП 22.13330.2016"]:::doc
  click n12 "https://bukva.ai/docs/snip-2-02-01-83-minstroy-rossii-ministerstvo" "СП 22.13330.2016. Свод правил. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83* (утв. Приказом Минстроя России от 16.12.2016 N 970/пр)"
  n11 --> n12
  n10 --> n11
  n9 --> n10
  n8 --> n10
  n2 --> n8
  n6 --> n8
  n5 --> n8
  n7 --> n8
  n4 --> n8
  n3 --> n8
  n0 --> n3
  n1 --> n4
classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000;
classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000;
classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;

Приказом Минрегиона РФ

СП 22.13330.2011

20 мая 2011 года

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила разработки — Постановлением Правительства Российской Федерации от 19 ноября 2008 г. № 858 «О порядке разработки и утверждения сводов правил».

Сведения о своде правил

1. Исполнители — Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им. Н.М. Герсеванова — институт ОАО «НИЦ „Строительство“ (НИИОСП им. Н.М. Герсеванова).»

2. Внесен Техническим комитетом по стандартизации (ТК 465) «Строительство».

3. Подготовлен к утверждению Департаментом архитектуры, строительства и градостроительной политики.

4. Утвержден Приказом Министерства регионального развития Российской Федерации (Минрегион России) от 28 декабря 2010 г. № 823 и введен в действие с 20 мая 2011 г.

5. Зарегистрирован Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 22.13330.2010.

Информация об изменениях к настоящему своду правил публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте разработчика (Минрегион России) в сети Интернет

Введение

Настоящий документ содержит указания по проектированию оснований зданий и сооружений, в том числе подземных, возводимых в различных инженерно-геологических условиях, для различных видов строительства.

Разработан НИИОСП им. Н.М. Герсеванова — институтом ОАО «НИЦ „Строительство“ (д-ра техн. наук В.П. Петрухин, Е.А. Сорочан, канд. техн. наук И.В. Колыбин — руководители темы; д-ра техн. наук: Б.В. Бахолдин, А.А. Григорян, П.А. Коновалов, В.И. Крутов, Н.С. Никифорова, Л.Р. Ставницер, В.И. Шейнин; канд. техн. наук: А.Г. Алексеев, Г.И. Бондаренко, В.Г. Буданов, Ф.Ф. Зехниев, М.Н. Ибрагимов, О.И. Игнатова, В.А. Ковалев, В.К. Когай, В.В. Михеев, В.С. Поляков, В.В. Семкин, В.Г. Федоровский, М.Л. Холмянский, О.А. Шулятьев; инженеры: А.Б. Мещанский, О.А. Мозгачева).»

1. Область применения

Настоящий свод правил (далее — СП) распространяется на проектирование оснований вновь строящихся и реконструируемых зданий и сооружений в котлованах.

Примечание. Далее вместо термина «здания и сооружения» используется термин «сооружения», в число которых входят также подземные сооружения.

Настоящий СП не распространяется на проектирование оснований гидротехнических сооружений, дорог, аэродромных покрытий, сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах, а также оснований глубоких опор и фундаментов машин с динамическими нагрузками.

Раздел 2 утратил силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

Раздел 3 утратил силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

4. Общие положения

4.1. Утратил силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

4.2 Основания и фундаменты сооружений должны проектироваться на основе и с учетом:

а) результатов инженерных изысканий для строительства;

б) данных, характеризующих назначение, конструктивные и технологические особенности сооружения и условия его эксплуатации;

в) нагрузок, действующих на фундаменты;

г) окружающей застройки и влияния на нее вновь строящихся и реконструируемых сооружений;

д) экологических и санитарно-эпидемиологических требований.

4.3. Утратил силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

4.4. Работы по проектированию следует вести в соответствии с техническим заданием на проектирование и необходимыми исходными данными (см. 4.2).

4.5 — 4.7. Утратили силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

4.8. Результаты инженерных изысканий должны содержать данные, необходимые и достаточные для выбора типа основания, фундаментов и подземных сооружений и проведения их расчетов по предельным состояниям с учетом прогноза возможных изменений (в процессе строительства и эксплуатации) инженерно-геологических условий площадки строительства и свойств грунтов, а также вида и объема инженерных мероприятий, необходимых для ее освоения.

Проектирование без соответствующих результатов инженерных изысканий или при их недостаточности не допускается.

Примечание. При строительстве в условиях окружающей застройки инженерные изыскания следует предусматривать не только для вновь строящихся или реконструируемых сооружений, но и для окружающей застройки, попадающей в зону их влияния.

4.9 — 4.11. Утратили силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

4.12. При возведении нового объекта или реконструкции существующего сооружения на застроенной территории необходимо учитывать его воздействие на окружающую застройку с целью предотвращения недопустимых дополнительных деформаций.

Зону влияния проектируемого объекта нового строительства или реконструируемого сооружения и прогнозируемые дополнительные деформации оснований и фундаментов сооружений окружающей застройки определяют расчетом в соответствии с указаниями раздела 9.

4.13 — 4.19. Утратили силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

4.20. На участках, где по данным инженерно-экологических изысканий имеются выделения газов (радона, метана и др.), должны быть предусмотрены мероприятия по изоляции соприкасающихся с грунтом конструкций или способствующие снижению концентрации газов в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.7.1287.

5. Проектирование оснований

5.1. Общие указания

5.1.1, 5.1.2. Утратили силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

5.1.3 Расчет оснований по несущей способности должен производиться в случаях, если:

а) на основание передаются значительные горизонтальные нагрузки (подпорные стены, фундаменты распорных конструкций, углубление подвалов реконструируемых сооружений и т.п.), в том числе сейсмические;

б) сооружение расположено на откосе или вблизи откоса;

в) сооружение расположено вблизи котлована или подземной выработки;

г) основание сложено дисперсными грунтами, указанными в 5.7.5;

д) основание сложено скальными грунтами;

е) сооружение относится к I уровню ответственности (ГОСТ 27751);

ж) увеличивается нагрузка на основание при реконструкции сооружений.

Расчет оснований по несущей способности в случаях, перечисленных в подпунктах а, б и в 5.1.3, следует производить с учетом конструктивных мероприятий, предусмотренных для предотвращения смещения проектируемого фундамента.

Если проектом предусматривается возможность возведения сооружения непосредственно после устройства фундаментов до обратной засыпки грунтом пазух котлованов, следует производить проверку несущей способности основания, учитывая нагрузки, действующие в процессе строительства.

5.1.4 — 5.1.6. Утратили силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

5.1.7 Результаты инженерно-геологических изысканий должны содержать сведения о:

местоположении территории предполагаемого строительства, ее рельефе, климатических и сейсмических условиях и ранее выполненных инженерных изысканиях;

инженерно-геологическом строении площадки строительства с описанием в стратиграфической последовательности напластований грунтов, формы залегания грунтовых образований, их размеров в плане и по глубине, возраста, происхождения и классификационных наименований грунтов и с указанием выделенных инженерно-геологических элементов (ГОСТ 25100);

гидрогеологических условиях площадки с указанием наличия, толщины и расположения водоносных горизонтов и режима подземных вод, отметок появившихся и установившихся уровней подземных вод, амплитуды их сезонных и многолетних колебаний, расходов воды, сведений о фильтрационных характеристиках грунтов, а также сведений о химическом составе подземных вод и их агрессивности по отношению к материалам подземных конструкций;

наличии специфических грунтов (см. раздел 6);

наблюдаемых неблагоприятных геологических и инженерно-геологических процессах (карст, оползни, подтопление, суффозия, горные подработки, температурные аномалии и др.);

физико-механических характеристиках грунтов;

возможном изменении гидрогеологических условий и физико-механических свойств грунтов в процессе строительства и эксплуатации сооружения.

5.1.8, 5.1.9. Утратили силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

5.2. Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах оснований

5.2.1. Нагрузки и воздействия на основания, передаваемые фундаментами сооружений, должны устанавливаться расчетом, как правило, исходя из рассмотрения совместной работы сооружения и основания.

Учитываемые при этом нагрузки и воздействия на основание, сооружение или отдельные конструктивные элементы, коэффициенты надежности по нагрузке, а также возможные сочетания нагрузок должны приниматься согласно требованиям СП 20.13330, за исключением оговоренных в настоящем СП.

Нагрузки на основание допускается определять без учета их перераспределения надфундаментной конструкцией при расчете:

а) оснований сооружений III уровня ответственности;

б) общей устойчивости массива грунта основания совместно с сооружением;

в) средних значений осадок основания фундаментов;

г) деформаций основания при привязке типового проекта к местным грунтовым условиям.

5.2.2. Все расчеты оснований должны производиться на расчетные значения нагрузок, которые определяют как произведение нормативных нагрузок на коэффициент надежности по нагрузке \gamma_{f} , устанавливаемый в зависимости от группы предельного состояния.

Коэффициент надежности по нагрузке \gamma_{f} принимают при расчете оснований:

по первой группе предельных состояний (по несущей способности) — по СП 20.13330, за исключением оговоренных в настоящем СП;

по второй группе предельных состояний (по деформациям) — равным единице.

5.2.3. Расчет оснований по деформациям должен производиться на основное сочетание нагрузок; по несущей способности — на основное сочетание, а при наличии особых нагрузок и воздействий — на основное и особое сочетания.

При этом нагрузки на перекрытия и снеговые нагрузки, которые согласно СП 20.13330 могут относиться как к длительным, так и к кратковременным, при расчете оснований по несущей способности считают кратковременными, а при расчете по деформациям — длительными. Нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования в обоих случаях считают кратковременными.

5.2.4. В расчетах оснований необходимо учитывать нагрузки от складируемого материала и оборудования, размещаемых вблизи фундаментов.

5.2.5. Утратил силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

5.2.6. Нагрузки, воздействия, их сочетания и коэффициенты надежности по нагрузке при расчете опор мостов и труб под насыпями должны приниматься в соответствии с требованиями СП 35.13330.

5.3. Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов

5.3.1 — 5.3.15. Утратили силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

5.3.16. Доверительную вероятность расчетных значений характеристик грунтов \alpha принимают равной при расчетах оснований по первой группе предельных состояний 0,95, по второй группе — 0,85.

При соответствующем обосновании для сооружений I уровня ответственности допускается принимать большую доверительную вероятность расчетных значений характеристик грунтов, чем указано выше.

Примечания. 1. Расчетные значения характеристик грунтов, соответствующие различным значениям доверительной вероятности (для расчетов по первой и второй группам предельных состояний), должны приводиться в отчетах по инженерно-геологическим изысканиям.

2. Расчетные значения характеристик грунтов \varphi , c, c_{u} и \rho для расчетов по несущей способности обозначают \varphi_{I} , c_{I} , c_{uI} и \rho_{I} , а по деформациям — \varphi_{II} , c_{II} , c_{uII} и \rho_{II} .

5.3.17. Число определений характеристик грунтов, необходимое для вычисления их нормативных и расчетных значений, должно устанавливаться в зависимости от степени неоднородности грунтов основания, требуемой точности вычисления характеристики и уровня ответственности сооружения и указываться в программе исследований. Следует учитывать, что увеличение числа определений характеристик грунтов приводит к повышению их расчетных значений и, следовательно, к более экономичным проектным решениям.

Число одноименных частных определений для каждого выделенного на площадке инженерно-геологического или расчетного грунтового элемента (ГОСТ 20522) должно быть не менее десяти для физических характеристик и не менее шести — для механических характеристик. При определении модуля деформации по результатам испытаний грунтов в полевых условиях штампом допускается ограничиваться результатами трех испытаний (или двух, если они отклоняются от среднего не более чем на 25%).

5.3.18. Утратил силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

5.4. Подземные воды

5.4.1. При проектировании оснований, фундаментов и подземных сооружений в условиях нового строительства или реконструкции необходимо учитывать гидрогеологические условия площадки и возможность их изменения в процессе строительства и эксплуатации сооружения, а именно:

естественные сезонные и многолетние колебания уровней подземных вод;

техногенные изменения уровней подземных вод и возможность образования «верховодки»;

высоту зоны капиллярного подъема над уровнем подземных вод в пылеватых песках и глинистых грунтах;

степень агрессивности подземных вод по отношению к материалам подземных конструкций и коррозионную агрессивность грунтов по результатам инженерно-геологических изысканий с учетом технологических особенностей производства.

5.4.2. Для оценки степени воздействия сооружения на режим подземных вод застраиваемой и прилегающей к ней территорий необходимо выполнить прогноз изменения гидрогеологических условий для стадии строительства и эксплуатации.

5.4.3. Прогноз изменения гидрогеологических условий должен выполняться для сооружений I и II уровней ответственности с учетом изменений факторов, оказывающих влияние на формирование многолетнего режима подземных вод, методами математического моделирования, аналитическими и др. Для выполнения указанных исследований необходимо привлекать специализированные организации.

5.4.4 — 5.4.11. Утратили силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

5.4.12. При подъеме уровня подземных вод следует учитывать возможность развития дополнительных осадок основания вследствие ухудшения деформационных и прочностных характеристик грунтов при их водонасыщении и изменения напряженного состояния сжимаемой толщи в результате гидростатического и гидродинамического взвешивания.

5.4.13. Утратил силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

5.4.14. Для сооружений I и II уровней ответственности количественный прогноз изменений гидрогеологических условий территории производится для:

расчета водопритоков в котлован;

оценки устойчивости основания и откосов котлована, а также возможности проявления суффозионных процессов;

обоснования необходимости устройства противофильтрационной завесы и ее глубины;

оценки влияния дренажа на прилегающие территории с определением размеров депрессионной воронки;

оценки барражного эффекта;

расчета давления подземных вод на заглубленную часть сооружения;

расчета оседания земной поверхности;

расчета водопритоков к дренажу и определения зоны его влияния;

оценки высоты зоны капиллярного подъема.

5.4.15. Если при прогнозируемом уровне подземных вод возможно ухудшение физико-механических свойств грунтов основания, развитие неблагоприятных геологических и инженерно-геологических процессов, нарушение условий нормальной эксплуатации подземных частей сооружений и т.п., то в проекте должны предусматриваться соответствующие защитные мероприятия, в частности:

гидроизоляция подземных конструкций;

мероприятия, ограничивающие подъем уровня подземных вод, снижающие или исключающие утечки из водонесущих коммуникаций и т.п. (дренаж, противофильтрационные завесы, устройство специальных защитных каналов для коммуникаций и т.д.);

мероприятия, препятствующие механической или химической суффозии грунтов (устройство ограждения котлована, закрепление грунтов);

устройство стационарной сети наблюдательных скважин для контроля над развитием процесса подтопления, своевременное устранение утечек из водонесущих коммуникаций и т.д.

Выбор одного из указанных мероприятий или их комплекса должен производиться на основе технико-экономического анализа с учетом прогнозируемого уровня подземных вод, конструктивных и технологических особенностей проектируемого сооружения, его уровня ответственности и расчетного срока эксплуатации, стоимости и надежности водозащитных мероприятий и т.п.

В необходимых случаях на стадии строительства и эксплуатации сооружения следует осуществлять мониторинг изменения гидрогеологических условий для контроля над возможным процессом подтопления или осушения, своевременным предотвращением утечек из водонесущих коммуникаций, прекращением или уменьшением объема откачек и т.д.

5.4.16. Утратил силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

5.5. Глубина заложения фундаментов

5.5.1, 5.5.2. Утратили силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

5.5.3. Нормативную глубину сезонного промерзания грунта d_{fn} , м, при отсутствии данных многолетних наблюдений следует определять на основе теплотехнических расчетов. Для районов, где глубина промерзания не превышает 2,5 м, ее нормативное значение допускается определять по формуле

где M_{t} — безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за год в данном районе, принимаемых по СНиП 23-01, а при отсутствии в нем данных для конкретного пункта или района строительства — по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях с районом строительства;

d_{0} — величина, принимаемая равной для суглинков и глин 0,23 м; супесей, песков мелких и пылеватых — 0,28 м; песков гравелистых, крупных и средней крупности — 0,30 м; крупнообломочных грунтов — 0,34 м.

Значение d_{0} для грунтов неоднородного сложения определяют как средневзвешенное в пределах глубины промерзания.

Нормативная глубина промерзания грунта в районах, где d_{fn}>2,5\text{м} , а также в горных районах (где резко изменяются рельеф местности, инженерно-геологические и климатические условия), должна определяться теплотехническим расчетом в соответствии с требованиями СП 25.13330.

5.5.4 Расчетную глубину сезонного промерзания грунта d_{f} , м, определяют по формуле

где d_{fn} — нормативная глубина промерзания, м, определяемая по 5.5.2 - 5.5.3;

k_{h} — коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый для наружных фундаментов отапливаемых сооружений — по таблице 5.2; для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений k_{h} = 1,1 , кроме районов с отрицательной среднегодовой температурой.

Примечания. 1. В районах с отрицательной среднегодовой температурой расчетная глубина промерзания грунта для неотапливаемых сооружений должна определяться теплотехническим расчетом в соответствии с требованиями СП 25.13330. Расчетная глубина промерзания должна определяться теплотехническим расчетом и в случае применения постоянной теплозащиты основания, а также если тепловой режим проектируемого сооружения может существенно влиять на температуру грунтов (холодильники, котельные и т.п.).

2. Для зданий с нерегулярным отоплением при определении k_{h} за расчетную температуру воздуха принимают ее среднесуточное значение с учетом длительности отапливаемого и неотапливаемого периодов в течение суток.

Таблица 5.2

5.5.5. Глубина заложения фундаментов отапливаемых сооружений по условиям недопущения морозного пучения грунтов основания должна назначаться:

для наружных фундаментов (от уровня планировки) по таблице 5.3;

для внутренних фундаментов — независимо от расчетной глубины промерзания грунтов.

Таблица 5.3

Глубину заложения наружных фундаментов допускается назначать независимо от расчетной глубины промерзания, если:

специальными исследованиями на данной площадке установлено, что они не имеют пучинистых свойств;

специальными исследованиями и расчетами установлено, что деформации грунтов основания при их промерзании и оттаивании не нарушают эксплуатационную надежность сооружения;

предусмотрены специальные теплотехнические мероприятия, исключающие промерзание грунтов.

5.5.6. Глубину заложения наружных и внутренних фундаментов отапливаемых сооружений с холодными подвалами и техническими подпольями (имеющими отрицательную температуру в зимний период) следует принимать по таблице 5.3, считая от пола подвала или технического подполья.

При наличии в холодном подвале (техническом подполье) отапливаемого сооружения отрицательной среднезимней температуры глубину заложения внутренних фундаментов принимают по таблице 5.3 в зависимости от расчетной глубины промерзания грунта, определяемой по формуле 5.4 при коэффициенте k_{h} = 1 . При этом нормативную глубину промерзания, считая от пола подвала, определяют расчетом по 5.5.3 с учетом среднезимней температуры воздуха в подвале.

Глубину заложения наружных фундаментов отапливаемых сооружений с холодным подвалом (техническим подпольем) принимают наибольшей из значений глубины заложения внутренних фундаментов и расчетной глубины промерзания грунта с коэффициентом k_{h} = 1 , считая от уровня планировки.

5.5.7. Глубина заложения наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений должна назначаться по таблице 5.3, при этом глубина исчисляется: при отсутствии подвала или технического подполья — от уровня планировки, а при их наличии — от пола подвала или технического подполья.

5.5.8. Утратил силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

5.5.9. При проектировании сооружений уровень подземных вод должен приниматься с учетом его прогнозирования на период эксплуатации сооружения по подразделу 5.4 и влияния на него водопонижающих мероприятий, если они предусмотрены проектом (см. раздел 11).

5.5.10. Фундаменты сооружения или его отсека должны закладываться на одном уровне. При необходимости заложения соседних фундаментов на разных отметках их допустимую разность \Delta h , м, определяют исходя из условия

\Delta h \leq \alpha(tg\varphi_{I} + c_{I}/p) , (5.5)

где \alpha — расстояние между фундаментами в свету, м;

\varphi_{I} , c_{I} — расчетные значения угла внутреннего трения, град, и удельного сцепления, кПа;

p — среднее давление под подошвой вышерасположенного фундамента от расчетных нагрузок (для расчета основания по несущей способности), кПа.

5.6. Расчет оснований по деформациям

5.6.1, 5.6.2. Утратили силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

5.6.3. Расчет оснований по деформациям должен производиться исходя из условия совместной работы сооружения и основания.

Деформации основания фундаментов допускается определять без учета совместной работы сооружения и основания в случаях, оговоренных в 5.2.1.

5.6.4. Утратили силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

5.6.5 Расчет оснований по деформациям производят исходя из условия

s \leq s_{u} , (5.6)

где s — осадка основания фундамента (совместная деформация основания и сооружения);

s_{u} — предельное значение осадки основания фундамента (совместной деформации основания и сооружения), устанавливаемое в соответствии с указаниями 5.6.46 — 5.6.50.

Примечания. 1. Для определения совместной деформации основания и сооружения s могут использоваться методы, указанные в 5.1.4.

2. При расчете оснований по деформациям условие формулы (5.6) должно выполняться в том числе для параметров, указанных в 5.6.4.

3. В необходимых случаях для оценки напряженно-деформированного состояния конструкций сооружений с учетом длительных процессов и прогноза времени консолидации основания следует производить расчет осадок во времени с учетом первичной и вторичной консолидации.

4. Осадки основания фундаментов, происходящие в процессе строительства (например, осадки от веса насыпей до устройства фундаментов, осадки до омоноличивания стыков строительных конструкций), допускается не учитывать, если они не влияют на эксплуатационную надежность сооружений.

5. При расчете оснований по деформациям необходимо учитывать возможность изменения как расчетных, так и предельных значений деформаций основания за счет применения мероприятий, указанных в подразделе 5.9.

5.6.6. Расчетная схема основания, используемая для определения совместной деформации основания и сооружения, должна выбираться в соответствии с указаниями 5.1.6.

Расчет деформаций основания фундамента при среднем давлении под подошвой фундамента p, не превышающем расчетное сопротивление грунта R (см. 5.6.7), следует выполнять, применяя расчетную схему в виде линейно деформируемого полупространства (см. 5.6.31) с условным ограничением глубины сжимаемой толщи H_{c} (см. 5.6.41).

Для предварительных расчетов деформаций основания фундаментов сооружений II и III уровней ответственности при среднем давлении под подошвой фундамента p, не превышающем расчетное сопротивление грунта R (см. 5.6.7), допускается применять расчетную схему в виде линейно деформируемого слоя (см. Приложение Г), при соблюдении следующих условий:

ширина (диаметр) фундамента b >= 10 м;

среднее давление под подошвой фундамента p изменяется в пределах от 150 до 500 кПа;

глубина заложения фундамента от уровня планировки d <= 5 м;

Примечание. Деформации основания рекомендуется определять с учетом изменения свойств грунтов в результате природных и техногенных воздействий на грунты в открытом котловане.

k_{z} — коэффициент, принимаемый равным единице при b < 10 м; k_{z} = z_{0}/b + 0,2 при b >= 10 м (здесь z_{0} = 8\text{м} );

b — ширина подошвы фундамента, м (при бетонной или щебеночной подготовке толщиной h_{n} допускается увеличивать b на 2h_{n} );

\gamma_{II} — осредненное (см. 5.6.10) расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3;

\gamma_{I}\prime_{I} — то же, для грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м3;

c_{II} — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента (см. 5.6.10), кПа;

d_{1} — глубина заложения фундаментов, м, бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле (5.8). При плитных фундаментах за d_{1} принимают наименьшую глубину от подошвы плиты до уровня планировки;

d_{b} — глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом глубиной свыше 2 м принимают равным 2 м);

Таблица 5.6

5.6.8. Определение расчетного сопротивления оснований R, сложенных рыхлыми песками, должно выполняться на основе специальных исследований. Значение R, найденное для рыхлых песков по формуле (5.7) при \gamma_{c1} = 1 и \gamma_{c2} = 1 или по указаниям 5.6.12, должно уточняться по результатам испытаний штампа (не менее трех). Размеры и форма штампа должны быть близкими к форме и размерам проектируемого фундамента, но не менее 0,5 м2.

5.6.9. Значение R вычисляют на глубине заложения фундамента, определяемой от уровня планировки срезкой или подсыпкой; в последнем случае в проекте должно быть оговорено требование об устройстве насыпи до приложения полной нагрузки на фундаменты.

Допускается принимать глубину заложения фундамента от пола подвала менее 0,5 м, если удовлетворяется расчет по несущей способности.

5.6.10 — 5.6.12. Утратили силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

5.6.13. Расчетное сопротивление R основания, сложенного крупнообломочными грунтами, вычисляют по формуле (5.7) на основе результатов непосредственных определений прочностных характеристик грунтов.

Если содержание заполнителя превышает 40%, значение R для крупнообломочных грунтов допускается определять по характеристикам заполнителя.

5.6.14, 5.6.15. Утратили силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

5.6.16. Ленточные фундаменты могут проектироваться с прерывистой укладкой плит (прерывистые фундаменты). Расчетное сопротивление грунтов основания R для прерывистых фундаментов определяют как для ленточных фундаментов по указаниям 5.6.7 - 5.6.10 с повышением значения R коэффициентом k_{d} , принимаемым по таблице 5.6.

5.6.17 — 5.6.24. Утратили силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

5.6.25. При наличии в пределах сжимаемой толщи основания на глубине z от подошвы фундамента слоя грунта меньшей прочности, чем прочность грунта вышележащих слоев, размеры фундамента должны назначаться такими, чтобы для суммарного напряжения \sigma_{z} обеспечивалось условие

\sigma_{z} = (\sigma_{zp} - \sigma_{z\gamma}) + \sigma_{zg} \leq R_{z} , (5.9)

где \sigma_{zp} , \sigma_{z\gamma} и \sigma_{zg} — вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента (см. 5.6.31), кПа;

R_{z} — расчетное сопротивление грунта пониженной прочности, кПа, на глубине z, вычисленное по формуле (5.7) для условного фундамента шириной b_{z} , м, равной

b_{z} = \sqrt{A_{z} + a^{2}} - a , (5.10)

где A_{z} = N/\sigma_{zp} ; a = (l — b)/2,

здесь N — вертикальная нагрузка на основание от фундамента;

l и b — соответственно длина и ширина фундамента.

5.6.26. Давление на грунт у края подошвы внецентренно нагруженного фундамента (вычисленное в предположении линейного распределения давления под подошвой фундамента при нагрузках, принимаемых для расчета оснований по деформациям), как правило, должно определяться с учетом заглубления фундамента в грунт и жесткости надфундаментных конструкций. Краевое давление при действии изгибающего момента вдоль каждой оси фундамента не должно превышать 1,2R и в угловой точке — 1,5R (здесь R — расчетное сопротивление грунта основания, определяемое в соответствии с требованиями 5.6.7 - 5.6.25).

5.6.27 — 5.6.52. Утратили силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

5.7. Расчет оснований по несущей способности

5.7.1. Целью расчета оснований по несущей способности является обеспечение прочности и устойчивости оснований, а также недопущение сдвига фундамента по подошве и его опрокидывания. Принимаемая в расчете схема разрушения основания (при достижении им предельного состояния) должна быть статически и кинематически возможна для данного воздействия и конструкции фундамента или сооружения.

5.7.2. Утратил силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

5.7.3. Вертикальную составляющую силу предельного сопротивления основания N_{u} , кН, сложенного скальными грунтами, независимо от глубины заложения фундамента вычисляют по формуле

N_{u} = R_{c}b\prime l\prime , (5.28)

где R_{c} — расчетное значение предела прочности на одноосное сжатие скального грунта, кПа;

b' и l' — соответственно приведенные ширина и длина фундамента, м, вычисляемые по формулам:

b\prime = b - 2e_{b} ; l\prime = l - 2e_{l} , (5.29)

здесь e_{b} и e_{l} — соответственно эксцентриситеты приложения равнодействующей нагрузок в направлении поперечной и продольной осей фундамента, м.

5.7.4. Сила предельного сопротивления основания, сложенного дисперсными грунтами в стабилизированном состоянии, должна определяться исходя из условия, что соотношение между нормальными \sigma и касательными \tau напряжениями по всем поверхностям скольжения, соответствующее предельному состоянию основания, подчиняется зависимости

\tau = \sigma tg\varphi_{I} + c_{I} , (5.30)

где \varphi_{I} и c_{I} — соответственно расчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта (см. подраздел 5.3).

5.7.5. Сила предельного сопротивления основания, сложенного медленно уплотняющимися водонасыщенными глинистыми, органоминеральными и органическими грунтами (при степени влажности S_{r} \geq 0,85 и коэффициенте консолидации c_{v} \leq 10^{7}\text{см}^{2}/\text{год} ), должна определяться с учетом возможного нестабилизированного состояния грунтов основания за счет повышения давления в поровой воде u. При этом эффективные касательные напряжения \tau принимают по зависимости

\tau = (\sigma_{t} - u)tg\varphi_{I} + c_{I} , (5.31)

где \sigma_{t} и u — значение полного нормального напряжения и порового давления соответственно;

\varphi_{I} и c_{I} — соответствуют стабилизированному состоянию грунтов основания и определяются по результатам консолидированного среза или трехосного сжатия (ГОСТ 12248 и ГОСТ 20276).

Давление в поровой воде допускается определять методами фильтрационной консолидации грунтов с учетом скорости приложения нагрузки на основание.

При соответствующем обосновании (высокие темпы возведения сооружения или нагружения его эксплуатационными нагрузками, отсутствие в основании дренирующих слоев грунта или дренирующих устройств) допускается в запас надежности принимать \varphi_{1} = 0 , а c_{I} — соответствующим нестабилизированному состоянию грунтов основания и равным прочности грунта по результатам неконсолидированно-недренированного испытания при трехосном испытании c_{u} по ГОСТ 12248 (см. 5.7.14).

5.7.6. При проверке несущей способности основания фундамента следует учитывать, что потеря устойчивости может происходить по следующим возможным вариантам (в зависимости от соотношения вертикальной и горизонтальной составляющих равнодействующей, а также значения эксцентриситета):

плоский сдвиг по подошве;

глубинный сдвиг;

смешанный сдвиг (плоский сдвиг по части подошвы и глубинный сдвиг по поверхности, охватывающей оставшуюся часть подошвы).

Необходимо учитывать форму фундамента и характер его подошвы, наличие связей фундамента с другими элементами сооружения, напластование и свойства грунтов основания.

Проверку устойчивости основания отдельного фундамента следует производить с учетом работы основания всего сооружения в целом.

5.7.7. Расчет оснований по несущей способности в общем случае следует выполнять методами теории предельного равновесия, основанными на поиске наиболее опасной поверхности скольжения и обеспечивающими равенство сдвигающих и удерживающих сил. Возможные поверхности скольжения, отделяющие сдвигаемый массив грунта от неподвижного, могут быть приняты круглоцилиндрическими, ломаными, в виде логарифмической спирали и другой формы.

5.7.8. Возможные поверхности скольжения могут полностью или частично совпадать с выраженными ослабленными поверхностями в грунтовом массиве или пересекать слои слабых грунтов; при их выборе необходимо учитывать ограничения на перемещения грунта, исходя из конструктивных особенностей сооружения. При расчете должны учитываться различные сочетания нагрузок, отвечающие как периоду строительства, так и периоду эксплуатации сооружения.

5.7.9. Для каждой возможной поверхности скольжения вычисляют предельную нагрузку. При этом используют соотношения между вертикальными, горизонтальными и моментными компонентами нагрузки, которые ожидаются в момент потери устойчивости, и описывают нагрузку одним параметром. Этот параметр определяется из условия равновесия сил (в проекции на заданную ось) или моментов (относительно заданной оси). В качестве предельной нагрузки принимают минимальное значение.

5.7.10. В число рассматриваемых при определении равновесия сил включают вертикальные, горизонтальные и моментные нагрузки от сооружения, вес грунта, фильтрационные силы, силы трения и сцепления по выбранной поверхности скольжения, активное и (или) пассивное давление грунта на сдвигаемую часть грунтового массива вне поверхности скольжения.

5.7.11. Вертикальную составляющую силы предельного сопротивления N_{u} , кН, основания, сложенного дисперсными грунтами в стабилизированном состоянии, допускается определять по формуле (5.32), если фундамент имеет плоскую подошву и грунты основания ниже подошвы однородны до глубины не менее ее ширины, а в случае различной вертикальной пригрузки с разных сторон фундамента интенсивность большей из них не превышает 0,5R (R — расчетное сопротивление грунта основания, определяемое в соответствии с 5.6.7 - 5.6.25)

N_{u} = b\prime l\prime(N_{\gamma}\xi_{\gamma}b\prime\gamma_{I} + N_{q}\xi_{q}\gamma_{I}\prime d + N_{c}\xi_{c}c_{I}) , (5.32)

где b' и l' — то же, что и в формуле (5.29), при этом буквой b обозначена сторона фундамента, в направлении которой предполагается потеря устойчивости основания;

N_{\gamma} , N_{q} , N_{c} — безразмерные коэффициенты несущей способности, определяемые по таблице 5.12 в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта \varphi_{I} и угла наклона к вертикали \delta равнодействующей внешней нагрузки на основание F в уровне подошвы фундамента;

\gamma_{I} и \gamma_{I}\prime — расчетные значения удельного веса грунтов, кН/м3, находящихся в пределах возможной призмы выпирания соответственно ниже и выше подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяют с учетом взвешивающего действия воды для грунтов, находящихся выше водоупора);

c_{I} — расчетное значение удельного сцепления грунта, кПа;

d — глубина заложения фундамента, м (в случае неодинаковой вертикальной пригрузки с разных сторон фундамента принимают значение d, соответствующее наименьшей пригрузке, например, со стороны подвала);

\xi_{\gamma} , \xi_{q} , \xi_{c} — коэффициенты формы фундамента, определяемые по формулам:

\xi_{\gamma} = 1 - 0,25/\eta ; \xi_{q} = 1 + 1,5/\eta ; \xi_{c} = 1 + 0,3/\eta ; (5.33)

здесь \eta = l/b ;

l и b — соответственно длина и ширина подошвы фундамента, м, принимаемые в случае внецентренного приложения равнодействующей нагрузки равными приведенным значениям l' и b', определяемым по формуле (5.29).

Таблица 5.12

Угол внутреннего трения грунта \varphi_{I} , град.	Обозначение коэффициентов	Коэффициенты несущей способности N_{\gamma} , Nq и Nc при углах наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки \delta , град., равных
		0	5			10			15			20			25			30			35			40			45
0	N_{\gamma}	0	-			-			-			-			-			-			-			-			-
	Nq	1,00
	Nc	5,14
5	N_{\gamma}	0,20		0,05		\delta\prime = 4,9			-			-			-			-			-			-			-
	Nq	1,57		0,26
	Nc	6,49		2,93
10	N_{\gamma}	0,60	0,42				0,12		\delta\prime = 9,8			-			-			-			-			-			-
	Nq	2,47	2,16				1,16
	Nc	8,34	6,57				3,38
15	N_{\gamma}	1,35	1,02			0,61				0,21		\delta\prime = 14,5			-			-			-			-			-
	Nq	3,94	3,45			2,84				2,06
	Nc	10,98	9,13			6,88				3,94
20	N_{\gamma}	2,88	2,18			1,47			0,82				0,36		\delta\prime = 18,9			-			-			-			-
	Nq	6,40	5,56			4,64			3,64				2,69
	Nc	14,84	12,53			10,02			7,26				4,65
25	N_{\gamma}	5,87	4,50			3,18			2,00			1,05				0,58		\delta\prime = 22,9			-			-			-
	Nq	10,66	9,17			7,65			6,13			4,58				3,60
	Nc	20,72	17,53			14,26			10,99			7,68				5,58
30	N_{\gamma}	12,39	9,43			6,72			4,44			2,63			1,29				0,95		\delta\prime = 26,5			-			-
	Nq	18,40	15,63			12,94			10,37			7,96			5,67				4,95
	Nc	30,14	25,34			20,68			16,23			12,05			8,09				6,85
35	N_{\gamma}	27,50	20,58			14,63			9,79			6,08			3,38				1,60		\delta\prime = 29,8			-			-
	Nq	33,30	27,86			22,77			18,12			13,94			10,24				7,04
	Nc	46,12	38,36			31,09			24,45			18,48			13,19				8,63
40	N_{\gamma}	66,01	48,30			33,84			22,56			14,18			8,26			4,30				2,79		\delta\prime = 32,7			-
	Nq	64,19	52,71			42,37			33,26			25,39			18,70			13,11				10,46
	Nc	75,31	61,63			49,31			38,45			29,07			21,10			14,43				11,27
45	N_{\gamma}	177,61	126,09			86,20			56,50			32,26			20,73			11,26			5,45				5,22		\delta\prime = 35,2
	Nq	134,87	108,24			85,16			65,58			49,26			35,93			25,24			16,82				16,42
	Nc	133,87	107,23			84,16			64,58			48,26			34,93			24,24			15,82				15,82
Примечания 1 При промежуточных значениях \varphi_{I} и \delta коэффициенты N_{\gamma} , Nq и Nc допускается определять интерполяцией. 2 В фигурных скобках приведены значения коэффициентов несущей способности, соответствующие значению угла наклона нагрузки \delta\prime , исходя из условия формулы (5.35).

Если \eta = l/b<1 , в формулах (5.33) следует принимать \eta = 1 .

Угол наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки на основание определяют из условия

tg\delta = F_{h}/F_{v} , (5.34)

где F_{h} и F_{v} — соответственно горизонтальная и вертикальная составляющие внешней нагрузки F на основание в уровне подошвы фундамента, кН.

Расчет по формуле (5.32) допускается выполнять, если соблюдается условие

tg\delta<sin\varphi_{I} . (5.35)

Примечания. 1. При использовании формулы (5.32) в случае неодинаковой пригрузки с разных сторон фундамента в составе горизонтальных нагрузок следует учитывать активное давление грунта.

2. Если условие формулы (5.35) не выполняется, следует производить расчет фундамента на сдвиг по подошве (см. 5.7.12).

3. При соотношении сторон фундамента \eta>5 фундамент рассматривается как ленточный и коэффициенты \xi_{\gamma} , \xi_{q} и \xi_{c} принимают равными единице.

5.7.12 Расчет фундамента на сдвиг по подошве производят исходя из условия

\Sigma F_{s,a} \leq (\gamma_{c}\Sigma F_{s,r})/\gamma_{n} , (5.36)

где \Sigma F_{s,a} и \Sigma F_{s,r} — суммы проекций на плоскость скольжения соответственно расчетных сдвигающих и удерживающих сил, кН, определяемых с учетом активного и пассивного давлений грунта на боковые грани фундамента, коэффициента трения подошвы фундамента по грунту, а также силы гидростатического противодавления (при уровне подземных вод выше подошвы фундамента);

\gamma_{c} и \gamma_{n} — то же, что и в формуле (5.27).

5.7.13. Расчет на плоский сдвиг по подошве производят при наличии горизонтальной составляющей нагрузки на фундамент в случаях:

нарушения условия формулы (5.35) применимости формулы (5.32);

наличия слоя грунта с низкими значениями прочностных характеристик непосредственно под подошвой фундамента;

в случаях, указанных в 5.7.14.

5.7.14. Предельное сопротивление основания (однородного ниже подошвы фундамента до глубины не менее 0,75b), сложенного медленно уплотняющимися водонасыщенными грунтами (см. 5.7.5), допускается определять следующим образом:

а) вертикальную составляющую силы предельного сопротивления основания ленточного фундамента n_{u} , кН/м, по формуле

n_{u} = b\prime[q + (1 + \pi + cos\alpha)c_{1}] , (5.37)

где b' — то же, что и в формуле (5.28);

q — пригрузка с той стороны фундамента, в направлении которой действует горизонтальная составляющая нагрузки, кПа;

c_{I} = c_{u} — то же, что и в 5.7.5;

\pi = 3,14 ;

\alpha — угол, рад, определяемый по формуле

\alpha = arcsin(f_{h}/b\prime c_{I}) , (5.38)

здесь f_{h} — горизонтальная составляющая расчетной нагрузки на 1 м длины фундамента с учетом активного давления грунта, кН/м.

Формулу (5.37) допускается использовать, если выполняется условие

f_{h} \leq b\prime c_{I} ; (5.39)

б) силу предельного сопротивления основания прямоугольного (l <= 3b) фундамента при действии на него вертикальной нагрузки допускается определять по формуле (5.32), полагая \varphi_{I} = 0 , \xi_{c} = 1 + 0,11/\eta , c_{I} = c_{u} .

Во всех случаях, если на фундамент действуют горизонтальные нагрузки и основание сложено грунтами в нестабилизированном состоянии, следует производить расчет фундамента на сдвиг по подошве (см. 5.7.12).

5.8. Особенности проектирования оснований при реконструкции сооружений

5.8.1. Техническое задание на проектирование оснований и фундаментов реконструируемых сооружений должно включать сведения о целях реконструкции (надстройка существующего сооружения, пристройка к нему новой части, устройство подземной части, встройка — при поднятии вышерасположенных этажей и устройстве в них промежуточных помещений и т.п.), характеристику здания, уровень ответственности, нагрузки и другие данные, необходимые для проектирования.

5.8.2. Исходные данные также должны содержать результаты инженерно-геологических изысканий площадки строительства на момент реконструкции, включающие определение деформационно-прочностных характеристик грунтов, в том числе полученных по испытаниям образцов, отобранных из-под подошвы фундаментов, и данные технического обследования фундаментов и конструкций сооружения. При выполнении технического обследования особое внимание должно уделяться прочностным характеристикам материалов строительных конструкций, наличию в них деформаций, трещин и т.п.

5.8.3. По полученным данным (см. 5.8.2) проверяют фактические и предполагаемые (в зависимости от целей реконструкции) давления на грунты основания под подошвой существующих фундаментов и устанавливают необходимость усиления основания. При выбранных способах усиления основание и конструкции фундаментов должны быть рассчитаны на нагрузки и воздействия, возникающие в период реконструкции сооружения и в процессе его дальнейшей эксплуатации.

5.8.4. При проектировании усиления оснований и фундаментов необходимо учитывать состояние конструкций подземной и наземной частей, а также особенности производства работ по усилению оснований, фундаментов, подземной и наземной частей сооружения.

В проектах реконструируемых сооружений должны приниматься такие решения по устройству или усилению оснований и фундаментов, при которых наиболее полно используются несущая способность существующих конструкций фундаментов и деформационно-прочностные характеристики грунтов.

5.8.5. Проектирование оснований фундаментов реконструируемых сооружений выполняют в соответствии с указаниями подразделов 5.1 - 5.7.

5.8.6. Расчетное сопротивление грунта основания R реконструируемого сооружения, в том числе при его предполагаемой надстройке, определяют по формуле (5.7) с учетом требований 5.6.23. При усилении конструкции фундаментов монолитной железобетонной обоймой толщиной до 10 см, площадь ее подошвы при расчете основания не учитывают. При толщине обоймы более 10 см ее площадь учитывается в расчете при условии, что она устраивается по предварительно втрамбованной в основание песчано-гравийной смеси.

5.8.7 Расчет оснований фундаментов по деформациям для реконструируемых сооружений производят исходя из условия

s_{ad} \leq s_{ad,u} , (5.40)

где s_{ad} — дополнительная осадка основания фундамента (совместная дополнительная деформация основания и сооружения), определяемая в соответствии с указаниями подраздела 5.6 с учетом совокупности техногенных воздействий, связанных с увеличением (снижением) нагрузки на основание, технологии и последовательности строительных работ;

s_{ad,u} — предельное значение дополнительной осадки основания фундамента (предельное значение совместной дополнительной деформации основания и сооружения), устанавливаемое при проектировании реконструкции в соответствии с категорией технического состояния сооружения (см. Приложение Е) с учетом указаний 5.6.46 — 5.6.48.

Примечания. 1. Для расчета совместной деформации основания и реконструируемого сооружения s_{ad} могут использоваться методы, указанные в 5.1.4.

2. При расчете оснований реконструируемых сооружений по деформациям условие формулы (5.40) должно выполняться в том числе для параметров, указанных в 5.6.4.

5.8.8. Предельные значения дополнительных деформаций основания реконструируемого сооружения, допускается принимать в зависимости от конструктивной схемы и категории технического состояния (Приложение Е) согласно Приложению Ж, если его конструкции не рассчитаны на усилия (в том числе с учетом мероприятий по усилению оснований, фундаментов и надземных конструкций), возникающие в них при взаимодействии с основанием при устройстве реконструкции и дальнейшей эксплуатации.

5.8.9. При устройстве в реконструируемых сооружениях подземных сооружений (подвалов, тоннелей и т.п.) должны учитываться: дополнительное активное горизонтальное давление, снижение несущей способности основания фундаментов и пр.

Если реконструкция вызывает увеличение нагрузок, необходимо оценивать несущую способность основания, особенно при наличии фундаментов с глубиной заложения менее 0,5 м.

5.8.10. При устройстве нового фундамента ниже существующего допустимая разность \Delta h отметок заложения соседних одиночных или ленточных фундаментов должна определяться по формуле (5.5).

5.8.11. Проектирование оснований и фундаментов при реконструкции должно вестись с учетом динамических воздействий от оборудования, установленного в зданиях, наземного и подземного транспорта, производства строительных работ и других источников на основе данных инструментальных измерений вибраций (см. раздел 6.13).

5.8.12. При расположении реконструируемого сооружения на застроенной территории следует производить оценку влияния реконструкции на окружающую застройку в соответствии с указаниями раздела 9.

5.8.13. В проекте оснований и фундаментов необходимо предусмотреть проведение работ по геотехническому мониторингу реконструируемого сооружения и окружающей застройки, при расположении объекта реконструкции на застроенной территории, в соответствии с указаниями раздела 12.

5.9 Мероприятия по уменьшению деформаций

Подраздел 5.9 утратил силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

6. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на специфических грунтах и в особых условиях

6.1. Просадочные грунты

6.1.1. Основания, сложенные просадочными грунтами, должны проектироваться с учетом их особенности, заключающейся в том, что при повышении влажности выше определенного уровня происходит потеря прочности грунта и они дают дополнительные деформации — просадки — от внешней нагрузки и (или) собственного веса грунта.

6.1.2. При проектировании оснований, сложенных просадочными грунтами, следует учитывать возможность повышения их влажности за счет:

а) замачивания грунтов — сверху из внешних источников и (или) снизу при подъеме уровня подземных вод;

б) накопления влаги в грунте вследствие инфильтрации поверхностных вод и экранирования поверхности.

6.1.3. Просадочные грунты характеризуются относительной просадочностью \epsilon_{sl} и начальным просадочным давлением p_{sl} . Указанные характеристики определяют в соответствии с 6.1.12, 6.1.14.

Нормативные значения \epsilon_{sl} и p_{sl} вычисляют как средние значения результатов их определений (ГОСТ 20522), а расчетные значения допускается принимать равными нормативным (\gamma_{g} = 1) .

6.1.4 При проектировании оснований, сложенных просадочными грунтами, должны учитываться:

а) просадки от внешней нагрузки s_{sl,p} , происходящие в пределах верхней зоны просадки h_{sl,p} , измеряемой от подошвы фундамента до глубины, где суммарные вертикальные напряжения от внешней нагрузки и собственного веса грунта равны начальному просадочному давлению или сумма указанных напряжений минимальна (см. 6.1.15);

б) просадки от собственного веса грунта s_{sl,g} , происходящие в нижней зоне просадки h_{sl,g} , начиная с глубины, где суммарные вертикальные напряжения превышают начальное просадочное давление p_{sl} или сумма вертикальных напряжений от собственного веса грунта и внешней нагрузки минимальна, и до нижней границы просадочной толщи;

в) неравномерность просадки грунтов \Delta s_{sl} ;

г) горизонтальные перемещения основания u_{sl} в пределах криволинейной части просадочной воронки при просадке грунтов от собственного веса;

д) потеря устойчивости откосов и склонов;

е) дополнительные нагрузки вследствие образования в грунтовой толще водных куполов;

ж) дополнительные осадки подстилающего просадочную толщу грунтов, происходящие за счет изменения напряженного состояния грунтового массива (см. 6.1.7).

Примечание. Просадку грунтов учитывают при относительной просадочности e_{sl} \geq 0,01 .

6.1.5 При определении просадок грунтов и их неравномерности следует учитывать:

характер планировки территории (наличие выемок и срезки или насыпей и подсыпок, которые оказывают влияние на напряженное состояние грунтов основания, а также на вид и размер просадок);

возможные виды, размеры и места расположения источников замачивания грунтов; конструктивные особенности сооружения, в частности наличие тоннелей, подвалов под частью сооружения и т.п.;

дополнительные нагрузки на глубокие фундаменты, уплотненные и закрепленные массивы от сил негативного трения, возникающих при просадках грунтов от собственного веса.

Кроме того, необходимо учитывать, что при замачивании сверху больших площадей (ширина замачиваемой площади B_{w} равна или превышает толщину слоя просадочного грунта — просадочную толщу H_{sl} ) и замачивании снизу за счет подъема уровня подземных вод полностью проявляется просадка от собственного веса s_{sl,g} , а при замачивании сверху малых площадей (B_{w}<H_{sl}) проявляется только ее часть s_{s}\prime_{l,g} (см. 6.1.18).

Примечание. При определении неравномерности просадок грунтов следует учитывать возможные наиболее неблагоприятные виды и места расположения источников замачивания по отношению к рассчитываемому фундаменту или сооружению в целом.

6.1.6. Грунтовые условия площадок, сложенных просадочными грунтами, в зависимости от возможности проявления просадки грунтов от собственного веса подразделяют на два типа:

I тип — грунтовые условия, в которых возможна в основном просадка грунтов от внешней нагрузки, а просадка грунтов от собственного веса отсутствует или не превышает 5 см;

II тип — грунтовые условия, в которых помимо просадки грунтов от внешней нагрузки возможна их просадка от собственного веса и ее величина превышает 5 см.

6.1.7. Расчет оснований, сложенных просадочными грунтами, производят в соответствии с требованиями раздела 5.

При этом деформации основания определяют суммированием осадок и просадок. Осадки основания определяют без учета просадочных свойств грунтов исходя из деформационных характеристик грунтов при установившейся влажности, а просадки — в соответствии с требованиями 6.1.2 - 6.1.5.

Установившееся значение влажности принимают равным природной влажности w, если w \geq w_{p} , и влажности на границе раскатывания w_{p} , если w<w_{p} .

Примечание. Следует также учитывать дополнительные осадки подстилающих просадочную толщу грунтов, которые могут быть вызваны изменением напряженного состояния грунтового массива из-за нагрузок: от зданий и сооружений, грунтовых подушек, подсыпок при выполнении вертикальной планировки, а также от веса воды при водонасыщении просадочной толщи и т.п.

6.1.8. Расчетное сопротивление грунта основания R при возможном замачивании просадочных грунтов (см. 6.1.2, а) принимают равным:

а) начальному просадочному давлению p_{sl} при устранении возможности просадки грунтов от внешней нагрузки путем снижения давления по подошве фундамента;

б) значению, вычисленному по формуле (5.7) с использованием расчетных значений прочностных характеристик ( \varphi_{II} и c_{II} ) в водонасыщенном состоянии.

При невозможности замачивания просадочных грунтов расчетное сопротивление грунта основания R определяют по формуле (5.7) с использованием прочностных характеристик этих грунтов при установившейся влажности (см. 6.1.7).

При определении расчетного сопротивления грунта основания при возможности его замачивания до полного водонасыщения коэффициенты условий работы \gamma_{c1} и \gamma_{c2} принимают по таблице 5.4 как для глинистых грунтов с показателем текучести I_{L}>0,5 , а при невозможности замачивания — с показателем текучести I_{L} \leq 0,5 .

6.1.9. Предварительные размеры фундаментов сооружений I и II уровней ответственности, возводимых на просадочных грунтах, назначают исходя из расчетных сопротивлений основания R_{0} , принимаемых по таблице В.4 Приложения В.

Указанными значениями R_{0} допускается пользоваться также для назначения окончательных размеров фундаментов сооружений III уровня ответственности, в которых отсутствует мокрый процесс.

6.1.10. При устранении просадочных свойств грунтов уплотнением или закреплением для сооружений I и II уровней ответственности необходимо обеспечить, чтобы полное давление на кровлю подстилающего неуплотненного или незакрепленного слоя не превышало начальное просадочное давление p_{sl} .

6.1.11. Просадку грунтов основания s_{sl} , см, при увеличении их влажности вследствие замачивания сверху больших площадей (см. 6.1.5), а также замачивания снизу при подъеме уровня подземных вод определяют по формуле

s_{sl} = \sum_{i = 1}^{n} \epsilon_{sl,i}h_{i}k_{sl,i} , (6.1)

где \epsilon_{sl,i} — относительная просадочность i-го слоя грунта, определяемая в соответствии с 6.1.12;

h_{i} — толщина i-го слоя, см;

k_{sl,i} — коэффициент, определяемый в соответствии с 6.1.13;

n — число слоев, на которое разбита зона просадки h_{sl} , принимаемое в соответствии с 6.1.17.

6.1.12. Относительную просадочность грунта \epsilon_{sl} определяют на основе испытаний грунта в лабораторных условиях (ГОСТ 23161) по формуле

\epsilon_{sl} = \frac{h_{n,p} - h_{sat,p}}{h_{n,g}} , (6.2)

где h_{n,p} и h_{sat,p} — высота образца, см, соответственно природной влажности и после его полного водонасыщения (w = w_{sat}) при давлении p, кПа, равном вертикальному напряжению на рассматриваемой глубине от внешней нагрузки и собственного веса грунта p = \sigma_{zp} + \sigma_{zg} при определении просадки грунта в верхней зоне просадки; при определении просадки грунта в нижней зоне просадки также учитывают дополнительную нагрузку от сил негативного трения;

h_{n,g} — высота, см, того же образца природной влажности при p = \sigma_{zg} .

Значение \epsilon_{sl} может быть определено также в полевых условиях по испытаниям грунта штампом с замачиванием (ГОСТ 20276).

6.1.13. Коэффициент k_{sl,i} , входящий в формулу (6.1), при b >= 12 м принимают равным единице для всех слоев грунта в пределах зоны просадки; при b <= 3 м вычисляют по формуле

k_{sl,i} = 0,5 + 1,5(p - p_{sl,i})/p_{0} , (6.3)

где p — среднее давление под подошвой фундамента, кПа;

p_{sl,i} — начальное просадочное давление грунта i-го слоя, кПа, определяемое в соответствии с 6.1.14;

p_{0} — давление, равное 100 кПа.

При 3 м < b < 12 м k_{sl,i} определяют интерполяцией.

При определении просадки грунта от собственного веса следует принимать k_{sl} = 1 при H_{sl} \leq 15\text{м} и k_{sl} = 1,25 при H_{sl} \geq 20\text{м} , при промежуточных значениях H_{sl} коэффициент k_{sl} определяют интерполяцией.

6.1.14 За начальное просадочное давление p_{sl} принимают давление, соответствующее:

при лабораторных испытаниях грунтов в компрессионном приборе (ГОСТ 23161) - давлению, при котором относительная просадочность \epsilon_{sl} равна 0,01;

при полевых испытаниях штампами предварительно замоченных грунтов (ГОСТ 20276) - давлению, равному пределу пропорциональности на графике «нагрузка — осадка»;

при замачивании грунтов в опытных котлованах — вертикальному напряжению от собственного веса грунта на глубине, начиная с которой происходит просадка грунта от собственного веса.

6.1.15 Толщину зоны просадки грунта h_{sl} принимают равной (см. рисунок 6.1):

толщине верхней зоны просадочной толщи h_{sl,p} при определении просадки грунта от внешней нагрузки s_{sl,p} (см. 6.1.4), при этом нижняя граница указанной зоны соответствует глубине, где \sigma_{z} = \sigma_{zp} + \sigma_{zg} = p_{sl} (см. рисунок 6.1 а, б), или глубине, где значение \sigma_{z} минимально, если \sigma_{z,min}>p_{sl} (см. рисунок 6.1, в);

толщине нижней зоны просадочной толщи h_{sl,g} при определении просадки грунта от собственного веса s_{sl,g} (см. 6.1.4, 6.1.5), т.е. начиная с глубины z_{g} , где \sigma_{z} = p_{sl} , или значение \sigma_{z} минимально, если \sigma_{z,min}>p_{sl} , и до нижней границы просадочной толщи.

г)

d — глубина заложения фундамента

Рисунок 6.1. Схемы к расчету просадок основания фундаментов

6.1.16. При отсутствии опытных определений начального просадочного давления суммирование по формуле (6.1) производят до глубины, на которой относительная просадочность \epsilon_{sl} от давления p_{i} равна 0,01.

6.1.17. Для расчета просадки грунта от нагрузки фундамента просадочную толщу разбивают на отдельные слои h_{i} в соответствии с литологическим разрезом и горизонтами определения \epsilon_{sl,i} . При этом толщина слоев должна быть не более 2 м, а изменение суммарного напряжения в пределах каждого слоя не должно превышать 200 кПа.

При расчете просадок по формуле (6.1) учитывают только слои грунта, относительная просадочность которых при фактическом напряжении \epsilon_{sl} \geq 0,01 . Слои, в которых \epsilon_{sl}<0,01 , исключают из рассмотрения. Указанные требования относятся и к расчету максимальной просадки грунта от собственного веса по формуле (6.1).

6.1.18. Возможную просадку грунта от собственного веса s_{s}\prime_{l,g} , см, при замачивании сверху малых площадей (ширина замачиваемой площади B_{w} меньше размера просадочной толщи H_{sl} ) определяют по формуле

s_{s}\prime_{l,g} = s_{sl,g} \sqrt{(2 - B_{w}/H_{sl})B_{w}/H_{sl}} , (6.4)

где s_{sl,g} — максимальное значение просадки грунта от собственного веса, см, определяемое в соответствии с 6.1.11.

6.1.19. При проектировании оснований, сложенных просадочными грунтами, в случае их возможного замачивания (см. 6.1.2, а) должны предусматриваться мероприятия, исключающие или снижающие до допустимых пределов просадки оснований и (или) уменьшающие их влияние на эксплуатационную надежность сооружений в соответствии с 6.1.21, 6.1.22.

В случае невозможности замачивания основания в течение всего срока эксплуатации сооружения (с учетом его возможной реконструкции) просадочные свойства грунтов допускается не учитывать, однако в расчетах должны использоваться физико-механические характеристики грунтов, соответствующие установившейся влажности (см. 6.1.7).

6.1.20. Расчет просадки в грунтовых условиях I типа не производят, если в пределах всей просадочной толщи сумма вертикальных напряжений от внешней нагрузки и от собственного веса грунта не превышает начальное просадочное давление p_{sl} .

6.1.21 При возможности замачивания грунтов основания (см. 6.1.2) следует предусматривать:

а) устранение просадочных свойств грунтов в пределах всей просадочной толщи (см. 6.1.22);

б) прорезку просадочной толщи фундаментами, в том числе свайными и массивами из закрепленного грунта (см. 6.1.23);

в) комплекс мероприятий, включающий частичное устранение просадочных свойств грунтов, водозащитные и конструктивные мероприятия, указанные в разделе 5.9.

В грунтовых условиях II типа наряду с устранением просадочных свойств грунтов или прорезкой просадочной толщи фундаментами глубокого заложения должны предусматриваться водозащитные мероприятия, а также соответствующая компоновка генплана.

Выбор мероприятий должен производиться с учетом типа грунтовых условий, вида возможного замачивания, расчетной просадки, взаимосвязи проектируемых сооружений с сооружениями окружающей застройки в соответствии с требованиями 4.2.

6.1.22 Устранение просадочных свойств грунтов достигается:

а) в пределах верхней зоны просадки или ее части — уплотнением тяжелыми трамбовками, устройством грунтовых подушек, вытрамбовыванием котлованов, в том числе с устройством уширения из жесткого материала (бетона, щебня, песчано-гравийной смеси), химическим или термическим закреплением;

б) в пределах всей просадочной толщи — глубинным уплотнением грунтовыми сваями, предварительным замачиванием грунтов основания, в том числе с глубинными взрывами, химическим или термическим закреплением.

6.1.23 При проектировании заглубленных фундаментов следует учитывать:

в грунтовых условиях I типа — сопротивление грунта по боковой поверхности фундаментов;

в грунтовых условиях II типа — негативное трение грунта по боковой поверхности фундаментов, возникающее при просадке грунтов от собственного веса.

6.2. Набухающие грунты

6.2.1. Основания, сложенные набухающими грунтами, должны проектироваться с учетом способности таких грунтов при повышении влажности увеличиваться в объеме — набухать. При последующем понижении влажности у набухающих грунтов происходит обратный процесс — усадка.

Необходимо учитывать, что способностью набухать при увеличении влажности обладают некоторые виды шлаков (например, шлаки электроплавильных производств), а также обычные глинистые грунты (не набухающие при увеличении влажности), если они замачиваются химическими отходами производств (например, растворами серной кислоты).

Возможность набухания шлаков при их увлажнении и глинистых грунтов при замачивании химическими отходами производств устанавливают опытным путем в лабораторных или полевых условиях.

6.2.2. Набухающие грунты характеризуются относительным набуханием при заданном давлении \epsilon_{sw} , давлением набухания p_{sw} , влажностью набухания w_{sw} , и относительной усадкой при высыхании \epsilon_{sh} .

Указанные характеристики определяют в соответствии с 6.2.7, 6.2.10 и 6.2.16.

6.2.3 При проектировании оснований, сложенных набухающими грунтами, следует учитывать возможность:

набухания грунтов за счет подъема уровня подземных вод или инфильтрации — увлажнения грунтов производственными или поверхностными водами;

набухания грунтов за счет накопления влаги под сооружениями в ограниченной по глубине зоне вследствие нарушения природных условий испарения при застройке и асфальтировании территории (экранирование поверхности);

набухания и усадки грунта в верхней части зоны аэрации — за счет изменения водно-теплового режима (сезонных климатических факторов);

усадки за счет высыхания от воздействия тепловых источников.

Примечание. При проектировании заглубленных частей сооружений необходимо учитывать горизонтальное давление, возникающее при набухании и усадке грунтов.

6.2.4 Горизонтальное давление p_{h} , кПа, определяют по формуле

p_{h} = \gamma_{c}k_{sw}p_{max,h} , (6.5)

где \gamma_{c} — коэффициент условий работы, равный 0,85;

k_{sw} — коэффициент, зависящий от интенсивности набухания и принимаемый по таблице 6.1;

p_{max,h} — максимальное горизонтальное давление, определяемое в лабораторных условиях, кПа.

Таблица 6.1

6.2.5. Основания, сложенные набухающими грунтами, должны рассчитываться в соответствии с требованиями раздела 5.

Деформации основания в результате набухания или усадки грунта должны определяться путем суммирования деформаций отдельных слоев основания согласно 6.2.9, 6.2.15.

При определении деформаций основания осадка его от внешней нагрузки и возможная осадка от уменьшения влажности набухающего грунта должны суммироваться. Подъем основания в результате набухания грунта определяют в предположении, что осадки основания от внешней нагрузки стабилизировались.

Предельные значения деформаций основания фундаментов, вызываемых набуханием (усадкой) грунтов, допускается принимать в соответствии с указаниями Приложения Д с учетом требований 5.6.50.

6.2.6. При расчете оснований из набухающих грунтов должны применяться характеристики грунтов при их природной плотности и влажности. При расчете оснований из набухающих грунтов после их предварительного замачивания используют характеристики грунта в замоченном состоянии.

Расчетное сопротивление грунтов оснований, сложенных набухающими грунтами, вычисляют по формуле (5.7). При этом рекомендуется учитывать допустимость его повышения согласно указаниям 5.6.24, что будет способствовать уменьшению подъема фундамента при набухании грунта.

6.2.7. Относительное набухание \epsilon_{sw} , давление набухания p_{sw} и относительную усадку \epsilon_{sh} определяют по результатам лабораторных испытаний (ГОСТ 24143) с учетом указанных в 6.2.3 причин набухания или усадки. Эти характеристики могут быть получены также по данным полевых испытаний грунтов штампом.

6.2.8. Нормативные значения характеристик \epsilon_{sw} и \epsilon_{sh} набухающих грунтов вычисляют как средние значения результатов их определений (ГОСТ 20522). Расчетные значения этих характеристик допускается принимать равными нормативным (\gamma_{g} = 1) .

6.2.9 Подъем основания при набухании грунта h_{sw} , см, определяют по формуле

h_{sw} = \sum_{i = 1}^{n} \epsilon_{sw,i}h_{i}k_{sw,i} , (6.6)

где \epsilon_{sw,i} — относительное набухание грунта i-го слоя, определяемое в соответствии с 6.2.10;

h_{i} — толщина i-го слоя грунта, см;

k_{sw,i} — коэффициент, определяемый в соответствии с 6.2.12;

n — число слоев, на которое разбита зона набухания грунта.

6.2.10 Относительное набухание грунта при инфильтрации влаги определяют по формуле

\epsilon_{sw} = (h_{sat} - h_{n})/h_{n} , (6.7)

где h_{n} — высота образца, см, природной влажности и плотности, обжатого без возможности бокового расширения давлением p, равным суммарному вертикальному напряжению на рассматриваемой глубине (значение определяют в соответствии с 6.2.13);

h_{sat} — высота того же образца, см, после замачивания до полного водонасыщения и обжатого в тех же условиях.

По результатам испытаний образцов грунта при различном давлении строят зависимости \epsilon_{sw} = f(p) и w_{sw} = f(p) и определяют давление набухания p_{sw} , соответствующее \epsilon_{sw} = 0 .

При экранировании поверхности и изменении водно-теплового режима относительное набухание \epsilon_{sw} определяют по формуле

\epsilon_{sw} = k(w_{eq} - w_{0})/(1 + e_{0}) , (6.8)

где k — коэффициент, определяемый опытным путем (при отсутствии опытных данных принимают равным 2);

w_{eq} — конечная (установившаяся) влажность грунта, доли единицы, определяемая по 6.2.11;

w_{0} и e_{0} — соответственно начальные значения влажности и коэффициента пористости грунта, доли единицы.

6.2.11. Значение w_{eq} i-го слоя при экранировании поверхности определяют по экспериментальной зависимости влажности набухания от нагрузки w_{sw} = f(p) при давлении p_{i} , кПа, вычисляемом по формуле

p_{i} = \gamma_{w}(z - z_{i} + 2\sigma_{tot,i}/\gamma_{i}) , (6.9)

где \gamma_{w} — удельный вес воды, кН/м3;

z — расстояние от экранируемой поверхности до уровня подземных вод;

z_{i} — глубина залегания рассматриваемого слоя, м;

\sigma_{tot,i} — суммарное напряжение в рассматриваемом i-м слое, кПа;

\gamma_{i} — удельный вес грунта i-го слоя, кН/м3.

Значение (w_{eq} - w_{0}) в формуле (6.8) при изменении водно-теплового режима определяют как разность между наибольшим (в период максимального увлажнения) и наименьшим (в период максимального подсыхания) значениями влажности грунта. Коэффициент пористости в этом случае принимают для влажности грунта, отвечающей периоду максимального подсыхания. Профиль влажности массива для случая максимального увлажнения и подсыхания определяют экспериментальным путем в полевых условиях.

6.2.12. Коэффициент k_{sw} , входящий в формулу (6.6), в зависимости от суммарного вертикального напряжения \sigma_{z,tot} на рассматриваемой глубине принимают равным 0,8 при \sigma_{z,tot} = 50\text{кПа} и k_{sw} = 0,6 при \sigma_{z,tot} = 300\text{кПа} , а при промежуточных значениях определяют интерполяцией.

6.2.13. Суммарное вертикальное напряжение \sigma_{z,tot} , кПа, на глубине z от подошвы фундамента (см. рисунок 6.2) определяют по формуле

\sigma_{z,tot} = \sigma_{zp} + \sigma_{zg} + \sigma_{z,ad} , (6.10)

где \sigma_{zp} , \sigma_{zg} — вертикальные напряжения соответственно от нагрузки фундамента и от собственного веса грунта, кПа;

\sigma_{z,ad} — дополнительное вертикальное давление, кПа, вызванное влиянием веса неувлажненной части массива грунта за пределами площади замачивания, определяемое по формуле

\sigma_{z,ad} = k_{g}\gamma(d + z) , (6.11)

здесь k_{g} — коэффициент, принимаемый по таблице 6.2;

\gamma — удельный вес грунта, кН/м3;

(d + z) — см. рисунок 6.2.

основания при набухании грунта

Таблица 6.2

6.2.14 Нижнюю границу зоны набухания H_{sw} , см (см. рисунок 6.2):

а) при инфильтрации влаги принимают на глубине, где суммарное вертикальное напряжение \sigma_{z,tot} (см. 6.2.13) равно давлению набухания p_{sw} ;

б) при экранировании поверхности и изменении водно-теплового режима определяют опытным путем (при отсутствии опытных данных принимают равной 5 м).

При наличии подземных вод нижнюю границу зоны набухания принимают на 3 м выше начального уровня подземных вод, но не ниже установленного в позиции a.

6.2.15 Осадку основания в результате высыхания набухшего грунта s_{sh} , см, определяют по формуле

s_{sh} = \sum_{i = 1}^{n} \epsilon_{sh,i}h_{i}k_{sh} , (6.12)

где \epsilon_{sh,i} — относительная линейная усадка грунта i-го слоя, определяемая в соответствии с 6.2.16;

h_{i} — толщина i-го слоя грунта, см;

k_{sh} — коэффициент, принимаемый равным 1,3;

n — число слоев, на которое разбита зона усадки грунта, принимаемая в соответствии с 6.2.17.

Допускается принимать \epsilon_{sh,i} , определяемую без нагрузки, при этом k_{sh} = 1,2 .

6.2.16 Относительную линейную усадку грунта при его высыхании \epsilon_{sh} определяют по формуле

\epsilon_{sh} = (h_{n} - h_{d})/h_{n} , (6.13)

где h_{n} — высота образца грунта, см, после его максимального набухания при обжатии его суммарным вертикальным напряжением без возможности бокового расширения;

h_{d} — высота образца, см, в тех же условиях после уменьшения влажности в результате высыхания.

6.2.17. Нижнюю границу зоны усадки H_{sh} определяют экспериментальным путем, а при отсутствии опытных данных принимают равной 5 м.

При высыхании грунта в результате теплового воздействия технологических установок нижнюю границу зоны усадки H_{sh} определяют опытным путем или соответствующим расчетом.

6.2.18. При расчетных деформациях основания, сложенного набухающими грунтами, больше предельных или недостаточной несущей способности основания должны предусматриваться следующие мероприятия в соответствии с подразделом 5.9:

водозащитные мероприятия;

предварительное замачивание основания в пределах всей или части толщи набухающих грунтов;

применение компенсирующих песчаных подушек;

полная или частичная замена слоя набухающего грунта ненабухающим;

полная или частичная прорезка фундаментами слоя набухающего грунта.

6.2.19. Глубину предварительного замачивания, толщину частично заменяемого слоя набухающего грунта или частичной его прорезки назначают в зависимости от требуемого снижения деформаций от набухания.

6.2.20. При возведении фундаментов на предварительно замоченном основании из набухающих грунтов следует предусматривать устройство подушек из песка, щебня или гравия либо упрочнение верхнего слоя грунта связующими материалами.

6.2.21. Компенсирующие песчаные подушки устраивают на кровле или в пределах слоя набухающих грунтов при давлении, передаваемом на основание, не менее 0,1 МПа.

Для устройства подушек применяют пески любой крупности, за исключением пылеватых, уплотняемые до плотности в сухом состоянии не менее 1,6 т/м3.

Компенсирующие песчаные подушки устраивают только под ленточные фундаменты, когда их ширина не превышает 1,2 м. Размеры подушки назначают по таблице 6.3.

6.2.22. Уменьшение подъема фундамента на естественном основании из набухающих грунтов может обеспечиваться путем анкеровки фундамента с помощью свай, частично или полностью прорезающих набухающий слой. При этом нагрузка, передаваемая сооружением, воспринимается совместно фундаментом и сваями, а предельные деформации (осадки, подъемы) этой конструкции не должны превышать предельных значений.

6.2.23. К числу конструктивных мероприятий относят увеличение жесткости и прочности сооружения путем разбивки его на отдельные отсеки осадочными швами. Отсек должен иметь правильную геометрическую форму в плане и одинаковую высоту. Увеличение жесткости и прочности достигается также введением железобетонных непрерывных поясов толщиной не менее 15 см, устраиваемых по высоте в нескольких уровнях. Пояса следует армировать каркасами, располагаемыми на уровне перекрытий или верха проема и полностью перекрывающими наружные стены. Пояса предусматривают при частичной прорезке набухающих грунтов; частичной замене набухающего грунта ненабухающим; устройстве компенсирующих подушек; предварительном замачивании набухающих грунтов.

6.2.24. Замену набухающего грунта производят местным ненабухающим грунтом, уплотняемым до заданной плотности. Проектирование оснований сооружений в этом случае должно выполняться как на обычных ненабухающих грунтах.

6.2.25. Допускается использовать набухающие грунты для обратной засыпки пазух и траншей при условии, что горизонтальное давление, вызванное их увлажнением, окажется допустимым для данного сооружения, а возможный подъем грунта засыпки не приведет к ухудшению условий эксплуатации. Уплотнение грунтов производят в соответствии с требованиями, принятыми для устройства грунтовых подушек и обратных засыпок из обычных грунтов.

6.3. Засоленные грунты

6.3.1 Основания, сложенные засоленными грунтами, должны проектироваться с учетом их особенностей, обусловливающих:

образование при длительной фильтрации воды и выщелачивании солей суффозионной осадки s_{sf} ;

изменение в процессе выщелачивания солей физико-механических свойств грунта, сопровождающееся, как правило, снижением его прочностных характеристик;

повышенную агрессивность подземных вод к материалам подземных конструкций за счет растворения солей, содержащихся в грунте.

Следует также иметь в виду, что в засоленных грунтах при их замачивании могут проявляться просадка или набухание.

Примечание. Отнесение грунтов к засоленным и их подразделение в зависимости от суммарного содержания легко- и среднерастворимых солей по степени засоленности следует производить по ГОСТ 25100.

6.3.2. Засоленные грунты характеризуют относительным суффозионным сжатием \epsilon_{sf} и начальным давлением суффозионного сжатия p_{sf} .

Значения \epsilon_{sf} и p_{sf} определяют, как правило, лабораторными методами (компрессионно-фильтрационные испытания), а для детального изучения отдельных участков строительной площадки — полевыми испытаниями статической нагрузкой с длительным замачиванием основания. При наличии результатов полевых испытаний и опыта строительства в аналогичных инженерно-геологических условиях указанные характеристики допускается определять только лабораторными методами.

Значения \epsilon_{sf} и p_{sf} определяют в соответствии с 6.3.14.

6.3.4. Нормативные значения характеристик засоленных грунтов \epsilon_{sf} и p_{sf} вычисляют как средние значения результатов их определений (ГОСТ 20522). Расчетные значения допускается принимать равными нормативным (\gamma_{g} = 1) .

6.3.5. Расчет оснований, сложенных засоленными грунтами, должен производиться в соответствии с требованиями раздела 5. Если засоленные грунты являются просадочными или набухающими, следует учитывать соответственно требования подразделов 6.1 и 6.2.

6.3.6. Расчетное сопротивление R основания, сложенного засоленными грунтами, при возможности длительного замачивания грунтов и выщелачивания солей определяют по формуле (5.7) с использованием расчетных значений прочностных характеристик ( \varphi_{II} и c_{II} ), полученных для грунтов в водонасыщенном состоянии после выщелачивания солей.

При невозможности длительного замачивания грунтов и выщелачивания солей значение R следует определять по формуле (5.7) с использованием прочностных характеристик, полученных для засоленных грунтов в водонасыщенном состоянии.

При вычислении R для частично или полностью выщелоченных грунтов коэффициент условий работы грунтового основания \gamma_{c1} в формуле (5.7) для загипсованных суглинков с начальным содержанием гипса d_{0} \leq 20\% принимают равным 1,1, а для суглинков с d_{0}>20\% и для всех загипсованных супесей \gamma_{c1} = 1 .

Коэффициент условий работы сооружения \gamma_{c2} во взаимодействии с основанием в формуле (5.7) для всех засоленных грунтов принимают равным единице.

Коэффициент k в формуле (5.7) принимают равным единице при определении прочностных характеристик засоленных грунтов в лабораторных условиях в приборах трехосного сжатия и в полевых условиях методом сдвига целика и k = 1,1 при определении этих характеристик в лабораторных условиях в приборах одноплоскостного среза и по таблицам Приложения Б.

6.3.7. Деформации основания фундаментов определяют суммированием осадки основания при природной влажности от внешней нагрузки (см. подраздел 5.6) и суффозионной осадки, а также просадки, набухания или усадки, если засоленные грунты являются просадочными или набухающими.

При невозможности длительного замачивания грунтов и выщелачивания солей деформации основания фундаментов определяют в соответствии с подразделом 5.6 исходя из деформационных характеристик засоленных грунтов при полном водонасыщении.

6.3.8. Максимальные и средние суффозионные осадки, разность осадок и крены отдельных фундаментов и сооружения в целом необходимо рассчитывать с учетом неравномерности замачивания основания, схемы фильтрационного потока в пределах отдельного фундамента или контура сооружения, неоднородности распределения солей в грунте по площади и по глубине основания.

6.3.10 При расчете суффозионных осадок оснований, сложенных загипсованными глинистыми грунтами, принимают, что:

длина зоны, в пределах которой возможно выщелачивание гипса (выщелачиваемая зона H_{l} ), ограничена условием предельного насыщения гипсом фильтрующей жидкости;

в процессе фильтрации происходит развитие выщелачиваемой зоны, т.е. увеличивается ее длина и уменьшается содержание гипса в грунте в направлении движения фильтрационного потока;

суффозионные осадки основания происходят только в пределах выщелачиваемой зоны.

6.3.11. При расчете суффозионных осадок основания, сложенного загипсованными глинистыми грунтами, следует различать две схемы фильтрационного потока в основании фундамента (см. рисунок 6.3).

1 — вертикальная фильтрация; 2 — горизонтальная фильтрация в слое ограниченной толщины

Рисунок 6.3. Схемы замачивания фундаментов

При расчете суффозионных осадок основания по схеме 1 сначала следует определить состояние выщелачиваемой зоны H_{l} , т.е. ее длину и распределение в ней гипса в расчетный момент времени (например, через 5, 10 лет и так далее после начала эксплуатации сооружения). Для этого необходимо выделить слои с различным содержанием гипса (см. рисунок 6.4). При этом начальное распределение гипса в грунте представляется в виде ступенчатой эпюры d_{0}(z) . Выделенные слои разбивают на более мелкие, толщиной 0,5 м, для которых производят расчет процесса рассоления.

1 — границы слоев с различным содержанием гипса; 2 — границы расчетных слоев; 3 — расчетный слой; 4 — направление фильтрации; 5 — начальная эпюра относительного содержания гипса d_{0}(z)

Рисунок 6.4. Схема для расчета рассоления основания при вертикальной фильтрации

Если основание сложено однородным грунтом, то начальное содержание гипса принимают постоянным в пределах выщелачиваемой зоны d_{0}(z) = const , а вся зона разбивается на слои по 0,5 м.

После разбивки основания на слои следует последовательно в каждом слое, начиная с верхнего, определить количество оставшегося в твердой фазе гипса в расчетный момент времени. При этом слой, в котором содержание гипса будет равно начальному, является нижней границей выщелачиваемой зоны H_{l} . Для нижележащих слоев расчет растворения гипса производить не следует.

6.3.12. При расчете суффозионных деформаций основания, сложенного загипсованными глинистыми грунтами, при фильтрации по схеме 1 (см. рисунок 6.3) зона суффозионной осадки в основании фундамента ограничивается глубиной H_{c} , где суммарные вертикальные напряжения от нагрузки фундамента и собственного веса грунта равны начальному давлению суффозионного сжатия p_{sf} .

Если на расчетный момент времени H_{l} \leq H_{c} , расчет суффозионной осадки следует производить только в пределах выщелачиваемой зоны H_{l} . При H_{l}>H_{c} расчет осадки необходимо выполнять в пределах сжимаемой толщи H_{c} . Глубину H_{c} принимают за границу сжимаемой толщи (см. рисунок 6.5).

Рисунок 6.5. Схема расчета суффозионной осадки засоленного грунта при вертикальной фильтрации

6.3.13. Суффозионную осадку основания s_{sf} , см, сложенного засоленными грунтами, при вертикальной фильтрации (см. рисунок 6.3) определяют по формуле

s_{sf} = \sum_{i = 1}^{n} \epsilon_{sf,i}h_{i} , (6.15)

h_{ng} — высота того же образца природной влажности при давлении p_{1} = \sigma_{zg} .

Начальное давление суффозионного сжатия p_{sf} соответствует давлению, при котором \epsilon_{sf} = 0,01 .

Значения \epsilon_{sf} и p_{sf} могут быть определены также при полевых испытаниях грунтов штампом с длительным замачиванием грунтов (ГОСТ 20276).

6.3.15. Деформации оснований при фильтрации по схеме 2 (см. рисунок 6.3) следует рассчитывать с учетом развития во времени выщелачиваемой зоны в горизонтальном направлении и неоднородности деформационных свойств грунтов основания в пределах площади фундамента или контура сооружения.

Как и при фильтрации по схеме 1 (см. рисунок 6.3) необходимо установить состояние выщелачиваемой зоны в основании фундамента на расчетный момент времени (ее длину и распределение в ней гипса). Для установленного состояния выщелачиваемой зоны следует определить осадку сторон фундамента и его крен.

Начальное содержание гипса в грунте принимают постоянным (d_{0} = const) как по глубине загипсованной толщи, так и по площади фундамента и в его окрестности (см. рисунок 6.6) и равным среднему значению загипсованности толщи.

1 — входной участок фильтрационного потока; 2 — направление фильтрации; 3 — расчетный слой; 4 — границы расчетных слоев

Рисунок 6.6. Схема для расчета рассоления основания при горизонтальной фильтрации

Разбивку основания на вертикальные слои шириной по 0,5 м следует производить в пределах от z = 0 (источник замачивания) до z = l + 2L + 1, где l — расстояние до фундамента, а 2L — ширина фундамента. Направление формирования и перемещения выщелачиваемой зоны принимают горизонтальным.

6.3.16. Для расчета осадок сторон фундамента при фильтрации по схеме 2 (см. рисунок 6.3) рекомендуется применять метод расчета конструкций на основании, характеризующемся переменным коэффициентом постели. Расчетная схема предусматривает наличие двух участков в основании фундамента (см. рисунок 6.7), где участок 1 равен длине выщелачиваемой зоны. Коэффициент постели на этом участке изменяется от c_{min} под одной стороной фундамента, ближайшей к источнику замачивания, до c_{max} на границе выщелачиваемой зоны. Участок 2 равен длине невыщелоченной зоны. Коэффициент постели на этом участке постоянен и равен c_{max} .

Рисунок 6.7. Схема для расчета деформаций засоленного грунта при горизонтальной фильтрации

6.3.17. При расчетных деформациях основания, сложенного засоленными грунтами, больше предельных или недостаточной несущей способности основания должны предусматриваться следующие мероприятия в соответствии с подразделом 5.9:

водозащитные;

конструктивные;

частичная или полная срезка засоленных грунтов с устройством подушки из глинистых грунтов;

прорезка толщи засоленных грунтов фундаментами, в том числе свайными;

закрепление, уплотнение или нейтрализация (насыщение грунтов растворами, исключающими растворение солей) грунтов;

предварительное рассоление грунтов;

комплекс мероприятий, включающий водозащитные и конструктивные мероприятия, а также устройство грунтовой подушки.

При устройстве подушки из глинистых грунтов в основании сооружений предельное содержание солей и степень уплотнения грунта должны устанавливаться по данным специальных исследований и зависят от передаваемых на основание нагрузок, свойств грунта, уровня ответственности и конструктивных особенностей сооружения, возможных условий замачивания основания.

При проектировании фундаментов в засоленных грунтах необходимо применять антикоррозионные мероприятия для защиты тела фундамента от агрессивного воздействия вод и грунтов.

Для сильно- и избыточно засоленных грунтов (ГОСТ 25100) рекомендуется применять:

прекращение или замедление движения фильтрационного потока (устройство водонепроницаемых завес: глинистых, силикатных, битумных, цементных);

снижение растворяющей способности подземных вод (искусственное водонасыщение фильтрационного потока солями).

6.4. Органоминеральные и органические грунты

6.4.1. Основания, сложенные водонасыщенными органоминеральными (илы, сапропели, заторфованные грунты) и органическими грунтами (торфы) или включающие эти грунты, должны проектироваться с учетом их особенностей: большой сжимаемости, изменчивости и анизотропии прочностных, деформационных и фильтрационных характеристик и изменений их в процессе консолидации основания, длительного развития осадок во времени и возможности возникновения нестабилизированного состояния.

Для илов следует учитывать тиксотропию и газовыделение (метан, углекислый газ).

Следует учитывать также, что подземные воды в органоминеральных и органических грунтах, как правило, агрессивны к материалам подземных конструкций.

6.4.2. По характеру залегания органоминеральные и органические грунты делятся на открытые (залегающие с поверхности), погребенные (залегающие в виде линз или слоев на различной глубине) и искусственно погребенные (перекрытые искусственно сформированными отложениями).

6.4.3. В зависимости от расположения слоев или линз органоминерального и органического грунта в плане и по глубине основания выделяют наиболее распространенные типы оснований, приведенные на рисунке 6.8.

I — в пределах всей сжимаемой толщи основания залегают органоминеральные или органические грунты; II — в верхней части сжимаемой толщи основания залегает слой органоминерального или органического грунта; III в нижней части сжимаемой толщи основания залегают органоминеральные или органические грунты; IV — сжимаемая толща в пределах пятна застройки здания включает односторонне (IVа), двусторонне (IVб) вклинившиеся линзы или содержит множество линз (IVв) из органоминеральных или органических грунтов; V — в пределах глубины сжимаемой толщи находится одна (Vа) или несколько прослоек (Vб) органоминерального или органического грунта, границы которых в плане выходят за пределы пятна застройки здания

Рисунок 6.8. Типовые схема оснований, содержащих органоминеральные и органические грунты

6.4.4 При проведении инженерно-геологических изысканий следует дополнительно устанавливать:

характер залегания органоминеральных и органических грунтов (см. рисунок 6.8) и толщину слоев, прослоек и линз этих грунтов;

содержание органического вещества I_{r} для выделения заторфованных грунтов, торфов и сапропелей (ГОСТ 23740);

степень разложения органического вещества D_{dp} в торфах (ГОСТ 10650);

коэффициент консолидации (ГОСТ 12248).

Расстояние между отдельными скважинами не должно превышать 20 м и они должны полностью прорезать толщу органоминеральных и органических грунтов с заглублением не менее чем на 2 м в подстилающие минеральные грунты.

Определение характеристик органоминеральных и органических грунтов должно производиться не менее чем через 0,5 м по глубине каждого обнаруженного слоя.

6.4.5. На площадках, в основании которых залегают илы с целью сохранения природной структуры этого грунта должны применяться методы испытаний, исключающие динамическое воздействие на грунт. Рекомендуется применение штампов, прессиометров, статического зондирования, приборов вращательного среза, радиоизотопных методов и т.д.

6.4.6. Следует выделять пресноводные илы с содержанием органического вещества более 10% — сапропели. В зависимости от условий залегания сапропели подразделяют на неуплотненные и уплотненные в природном залегании; по содержанию органического вещества — на минеральные, среднеминеральные и слабоминеральные.

6.4.7. Характеристики органоминеральных и органических грунтов должны определяться, как правило, на основе непосредственных испытаний грунтов в полевых или лабораторных условиях (ГОСТ 20276, ГОСТ 12248).

Ориентировочные значения физико-механических характеристик сапропелей, открытых и погребенных торфов и илов, которые могут быть использованы для предварительной оценки оснований, сложенных указанными грунтами, приведены в Приложении И.

Для глинистых грунтов с содержанием органических веществ в долях единицы в диапазоне 0,05 \leq I_{r} \leq 0,25 нормативные значения характеристик E, \varphi_{n} и c_{n} для расчетов оснований сооружений, оговоренных в 5.3.18, допускается принимать по таблице Б.4 Приложения Б.

6.4.8. Деформационные, прочностные и фильтрационные характеристики органоминеральных и органических грунтов должны определяться в диапазоне давлений, соответствующих напряженному состоянию основания проектируемого сооружения. Указанные характеристики должны устанавливаться при испытаниях образцов грунта в вертикальном и горизонтальном направлениях.

6.4.9. Для определения прочностных характеристик \varphi и c органоминеральных и органических грунтов следует проводить испытания, применяя методику консолидированных испытаний для определения этих характеристик в стабилизированном состоянии и неконсолидированных испытаний для определения в нестабилизированном состоянии (ГОСТ 12248).

6.4.10. В полевых условиях деформационные характеристики органоминеральных и органических грунтов определяют методами, указанными в ГОСТ 20276. При определении деформационных характеристик этих грунтов в компрессионных приборах, учитывая их высокую сжимаемость, испытуемые образцы должны иметь начальную высоту 30 — 50 мм, а их нагружение следует проводить небольшими ступенями согласно ГОСТ 12248.

Максимальное давление на образец в компрессионном опыте должно превышать проектное не менее чем на 10 — 20%, но быть не менее 0,1 МПа.

Значения модуля деформации по результатам опыта должны устанавливаться для различных интервалов давлений и использоваться в расчетах осадки в зависимости от фактических нормальных напряжений по глубине основания в пределах сжимаемой толщи.

6.4.11. Коэффициент бокового давления органоминеральных и органических грунтов \xi определяют в приборах трехосного сжатия. Допускается принимать значения \xi по таблицам Приложения И.

6.4.12. При применении комплекса мероприятий по предварительной подготовке основания, содержащего органоминеральные и органические грунты (временная или постоянная пригрузка, дренирование и т.п.), характеристики этих грунтов должны устанавливаться по результатам их испытаний после уплотнения.

6.4.13. При расчете оснований должны учитываться анизотропные свойства органоминеральных и органических грунтов. В каждой точке основания следует отбирать не менее двух образцов для определения характеристик в двух направлениях: вертикальном и горизонтальном. Коэффициент фильтрации также должен определяться для этих двух направлений.

Обозначения характеристик грунта с анизотропными свойствами должны иметь индекс, указывающий диапазоны давлений и их направление при испытании (горизонтальное или вертикальное).

6.4.14. Расчет оснований, сложенных органоминеральными и органическими грунтами, должен производиться в соответствии с требованиями раздела 5 с учетом скорости передачи нагрузки на основание, изменения эффективных напряжений в грунте в процессе консолидации основания, анизотропии свойств грунтов, вторичной консолидации. При этом допускается использовать методы теории как линейной, так и нелинейной консолидации грунтов.

Примечание. Анизотропию свойств органоминеральных и органических грунтов допускается не учитывать, если значения характеристик для вертикального и горизонтального направлений отличаются не более чем на 40%.

6.4.15. При наличии в основании дренирующих слоев необходимо учитывать фильтрацию поровой воды в их сторону, а при наличии песчаной подушки под фундаментом — также в сторону этой подушки. Учитывать действие дренирующего слоя допускается только в том случае, если он не представляет собой замкнутую линзу, а песчаной подушки под фундаментом — если обратная засыпка пазух произведена также дренирующим грунтом.

6.4.16. Основания, сложенные водонасыщенными органоминеральными и органическими грунтами, в соответствии с 5.1.3, 5.7.5 должны рассчитываться по несущей способности.

В этих расчетах силу предельного сопротивления основания N_{u} , кН/м, при действии вертикальной нагрузки для ленточного фундамента допускается определять по формуле

N_{u} = b\prime(q + 5,14c_{I}) , (6.17)

q — пригрузка, кПа;

c_{I} — расчетное значение удельного сцепления грунта, кПа, равное c_{u} .

6.4.17. При намыве на дно водоема, сложенного органоминеральными и органическими грунтами, песчаного слоя его толщина должна определяться необходимыми планировочными отметками с расчетом несущей способности основания и с учетом возможности возникновения нестабилизированного состояния.

6.4.18. При расчете по деформациям оснований, включающих водонасыщенные органоминеральные и органические грунты, расчетное сопротивление грунта основания R определяют по формуле (5.7). При этом коэффициент условий работы грунтового основания \gamma_{c1} принимают по таблице 6.5.

Таблица 6.5

Дополнительную осадку основания фундаментов за счет разложения (минерализации) органических включений допускается не учитывать, если в период срока службы сооружения уровень подземных вод не будет понижаться.

Осадку слоя сильнозаторфованного грунта или торфа при намыве или отсыпке на него песчаного слоя определяют по 6.4.30, 6.4.31.

6.4.21. В расчете по деформациям основания, содержащего органоминеральные и органические грунты, нижнюю границу сжимаемой толщи принимают в соответствии с рекомендациями 5.6.41.

6.4.22. Опирание фундаментов непосредственно на поверхность органоминеральных и органических грунтов не допускается, если они представлены сильнозаторфованными грунтами и торфами, сапропелями и илами.

Если непосредственно под подошвой фундамента залегает слой грунта с модулем деформации E < 5 МПа толщиной более ширины фундамента, то осадка основания фундаментов должна определяться по формуле (5.16) при \sigma_{z\gamma,i} = 0 .

6.4.23. При расчетных деформациях основания, сложенного органоминеральными и органическими грунтами, больше предельных или недостаточной несущей способности основания должны предусматриваться следующие мероприятия в соответствии с подразделом 5.9:

полная или частичная прорезка слоев органоминеральных и органических грунтов фундаментами;

полная или частичная замена органоминерального и органического грунта песком, гравием, щебнем и т.д.;

уплотнение грунтов временной или постоянной пригрузкой основания сооружения или всей площадки строительства насыпным (намывным) грунтом или другим материалом (с устройством фильтрующего слоя или дрен при необходимости ускорения процесса консолидации основания);

закрепление илов буросмесительным способом.

6.4.24. В зависимости от типа основания (см. рисунок 6.8), степени заторфованности, глубины залегания и толщины органоминеральных и органических грунтов, а также конструктивных особенностей проектируемого сооружения и предъявляемых к нему эксплуатационных требований рекомендуются следующие варианты специальных мероприятий:

уплотнение основания временной или постоянной нагрузкой, в том числе с устройством вертикальных дрен и дренажных прорезей — для оснований I и II типов;

полная или частичная прорезка слоя органоминеральных и органических грунтов фундаментами, в том числе свайными, — для оснований II, IV и V типов;

выторфовка линз или слоев органоминерального и органического грунта с заменой его минеральным грунтом — для оснований II, IV и V типов;

устройство фундаментов (столбчатых, ленточных и т.п.) на песчаной, гравийной, щебеночной подушке или на предварительно уплотненной подсыпке из местного материала — для всех типов оснований;

устройство сооружений на плитных фундаментах, перекрестных монолитных или сборно-монолитных лентах и т.п. с конструктивными мероприятиями по повышению пространственной жесткости сооружения — для всех типов оснований.

6.4.25. В отдельных случаях основание, содержащее органоминеральные и органические грунты может быть использовано при соблюдении определенной скорости передачи нагрузки или при применении конструктивных мероприятий (введение поясов жесткости, разбивка здания на отдельные секции и т.п.).

6.4.26. Песчаные подушки, устраиваемые под фундаментами с целью замены органоминеральных и органических грунтов, уменьшения давления на нижележащие слои, повышения, в случае необходимости, отметки подошвы фундаментов, ускорения процесса консолидации (уплотнения) нижележащих грунтов, устраивают, как правило, из песков крупных и средней крупности. В отдельных случаях допускается применение щебня, гравия, шлака или гравийно-песчаной смеси. Мелкие пески для устройства подушек не рекомендуются.

Плотность сухого грунта в подушках из песка крупного и средней крупности рекомендуется не менее 1,65 т/м3.

При назначении прочностных характеристик уплотненного грунта в подушках следует учитывать указания 5.6.14.

6.4.27. Для намыва слоя грунта в качестве основания сооружения могут применяться супеси и пески любой крупности. Для ускорения консолидации намываемого слоя пылеватых песков или супесей необходимы предварительный намыв или укладка на маловодопроницаемое естественное основание, сложенное органоминеральными и органическими грунтами, дренирующего слоя, например, из песка средней крупности.

6.4.28. Проектирование пригрузки должно производиться с учетом требований 6.4.12. При этом должны быть установлены толщина и размеры в плане пригрузочного слоя и время, необходимые для достижения заданной степени консолидации основания, а также конечная осадка основания под пригрузкой.

6.4.29. Конечную осадку и время консолидации слоя органоминерального и органического грунта при намыве или отсыпке на него песчаного слоя определяют без учета осадки подстилающего слоя, если его модуль деформации в 10 раз и более превышает модуль деформации органоминерального и органического грунта.

Нагрузку от намыва или отсыпки и порядок ее учета в расчетах конечной осадки, а также время консолидации слоя органоминерального и органического грунта определяют в соответствии с принятым проектом организации работ.

6.4.30. Конечную осадку слоя органоминерального и органического грунта в стабилизированном состоянии s, м, вызванную намытым или отсыпанным слоем песка, определяют по формуле

s = 3ph/(3E + 4p), (6.18)

где p — давление от песчаной насыпи на поверхность органоминерального и органического грунта, кПа;

h — толщина слоя органоминерального и органического грунта, м;

E — модуль деформации органоминерального и органического грунта при полной влагоемкости, кПа.

Формулу (6.18) допускается использовать при размере насыпи в плане не менее 5h.

6.4.31. В случае если основание, содержащее органоминеральные и органические грунты, состоит из нескольких горизонтальных слоев с различными модулями деформации, осадку всей толщи в конце периода стабилизации определяют как сумму осадок отдельных слоев.

6.4.32. При толщине слоев органоминеральных и органических грунтов превышающей 3 м, их рекомендуется уплотнять с использованием вертикальных дрен.

План расположения дрен, их сечение и шаг устанавливают расчетом из условия 90% консолидации основания или в зависимости от назначаемых сроков уплотнения строительной площадки. В плане дрены располагают по квадратной или гексагональной сетке (из равносторонних треугольников) с шагом: для песчаных дрен 1,5 — 3 м, для дрен заводского изготовления 0,5 — 2 м.

Для сооружений I и II уровней ответственности шаг дрен определяют на опытных участках.

6.4.33. При использовании вертикальных дрен, полностью прорезающих уплотняемый слой грунта, и наличии дренирующих слоев на концах дрены консолидация грунта под нагрузкой происходит за счет отжатия поровой воды в дрену и дренирующие слои. Эквивалентный диаметр зоны влияния дрен d_{e} в этом случае следует принимать при расположении дрен по квадратной сетке d_{e} = 1,13d ; по гексагональной сетке — d_{e} = 1,05d , где d — расстояние между осями дрен (шаг дрен).

6.4.34. В проектах сооружений, возводимых на органоминеральных и органических грунтах, должны предусматриваться следующие нормы геотехнического мониторинга деформаций оснований и фундаментов:

при застройке новых районов типовыми зданиями высотой 5 этажей и более — одно наблюдаемое здание на 3 строящихся;

при застройке квартала — первое по очередности постройки здание I и II уровней ответственности;

для всех сооружений, имеющих конструкции пролетом более 24 м;

для сооружений, в которых в ходе строительства или эксплуатации возникли значительные деформации несущих конструкций или появились трещины.

6.5. Элювиальные грунты

6.5.1. Основания, сложенные элювиальными грунтами — продуктами выветривания скальных и полускальных грунтов, оставшимися на месте своего образования и сохранившими структуру и текстуру исходных пород, должны проектироваться с учетом:

неоднородности состава и свойств по глубине и в плане из-за наличия грунтов разной степени выветрелости с различием прочностных и деформационных характеристик, возрастающих с глубиной;

снижения прочностных и деформационных характеристик во время их длительного пребывания в открытых котлованах;

возможности перехода в плывунное состояние элювиальных супесей и пылеватых песков в случае их водонасыщения в период устройства котлованов и фундаментов;

возможного наличия просадочных свойств у элювиальных пылеватых песков с коэффициентом пористости e > 0,6 и степенью влажности S_{r}<0,7 и возможности набухания элювиальных глинистых грунтов при замачивании отходами технологических производств.

6.5.2. В зависимости от исходных горных пород, подвергшихся выветриванию, следует выделять элювиальные грунты магматических, метаморфических и осадочных сцементированных скальных грунтов, а по содержанию кварца — подразделять элювиальные грунты на две группы: содержащие кварц и бескварцевые.

6.5.3. Профиль коры выветривания в общем случае может быть представлен сверху вниз следующими зонами, различающимися степенью выветрелости: дисперсной, обломочной, глыбовой и трещиноватой. В соответствии с выделенными зонами наблюдается возрастание по глубине плотности элювиальных образований, уменьшение пористости и трещиноватости и увеличение прочности крупных обломков и отдельностей.

6.5.4. При проведении инженерно-геологических изысканий на элювиальных грунтах должны быть выявлены: генетический вид и петрографический состав исходной скальной породы; структура и профиль коры выветривания, ее трещиноватость, сланцеватость, слоистость, элементы падения и простирания, поверхности скольжения, наличие «языков» и «карманов» выветривания; размеры, форма и количество крупных включений; изменение по глубине состава и свойств грунтов.

6.5.5. Степень снижения прочности элювиальных грунтов основания во время пребывания их открытыми в котловане должна устанавливаться опытным путем в полевых условиях. Допускается проводить определение этих параметров в лабораторных условиях на отобранных образцах (монолитах) грунта.

Для предварительной оценки возможного снижения прочности элювиальных грунтов допускаются косвенные методы, учитывающие изменение в течение заданного периода времени: плотности скальных грунтов; удельного сопротивления пенетрации глинистых грунтов; содержания частиц размером менее 0,1 мм в песках и менее 2 мм в крупнообломочных грунтах.

6.5.6. Количественную оценку снижения прочности элювиальных грунтов в открытых котлованах производят по изменению их прочностных и деформационных характеристик в период дополнительного выветривания, а качественную оценку — по изменению значений плотности образцов грунта, их водопоглощающей способности, интенсивности распада (дробления) крупных обломков, глыб и отдельностей.

Необходимо устанавливать также толщину верхнего ослабленного дополнительным выветриванием слоя элювиального грунта.

6.5.7. Оценку стойкости элювиальных грунтов к дополнительному (атмосферному) выветриванию, устанавливающую степень снижения их прочности в открытых котлованах за ожидаемый период времени t (годы, месяцы, сутки), производят путем определения:

скорости снижения выбранного параметра степени выветрелости A за период времени t: (A_{1} - A_{2})/t ;

степени снижения выбранного параметра A: (A_{1} - A_{2})/A_{1} ;

общего количественного снижения параметра A за весь период t: (A_{1} - A_{2}) . Ожидаемый период пребывания элювиальных грунтов открытыми в разработанных котлованах, а также интервалы времени \Delta t , через которые проводят определения количественных значений параметра A, устанавливают исходя из конкретных особенностей района и сроков строительства.

6.5.8. Для элювия скальных и элювиальных крупнообломочных грунтов необходимо устанавливать степень их выветрелости, характеризуемую коэффициентом выветрелости (см. 6.5.9, 6.5.10), а для крупнообломочных грунтов также — относительную прочность обломков, характеризуемую коэффициентом истираемости (см. 6.5.11).

6.5.9. Коэффициент выветрелости K_{wr} элювия скальных грунтов устанавливают с учетом плотности \rho выветрелой породы в условиях природного залегания и плотности \rho_{u} невыветрелой (монолитной) породы и вычисляют по формуле

K_{wr} = 1 - I_{wr} , (6.19)

где I_{wr} = (\rho_{u} - \rho)/\rho .

Допускается значение \rho_{u} принимать равным плотности частиц скального грунта.

Подразделение элювия скальных грунтов по степени выветрелости приведено в таблице 6.6, а ориентировочные значения предела прочности на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии R_{c} , которые могут быть использованы для предварительной оценки оснований из этих грунтов, приведены в Приложении К.

Таблица 6.6

6.5.12. При подразделении элювиальных крупнообломочных грунтов по гранулометрическому составу на разновидности в дополнение к ГОСТ 25100 необходимо указывать содержание частиц заполнителя размером менее 0,1 мм, а также выделять щебенисто-дресвяные грунты при содержании частиц менее 0,1 мм до 10%, а частиц крупнее 10 мм — более 25% по массе.

Ориентировочные значения модуля деформации для разновидностей элювиальных крупнообломочных грунтов приведены в Приложении К.

6.5.13. В элювиальных песках и глинистых грунтах — продуктах выветривания магматических и метаморфических пород — следует выделять прочноструктурные и слабоструктурные разновидности.

К прочноструктурным (сапролитам) относятся пески и глинистые грунты, в которых частично сохранена макроструктура исходных пород и которые при природной влажности характеризуются пределом прочности на одноосное сжатие R_{\text{с}} \geq 0,2\text{МПа} .

Элювиальные пески и глинистые грунты, имеющие при природной влажности значение R_{\text{с}}<0,2\text{МПа} , относятся к слабоструктурным. Нормативные значения E, \varphi и c этих грунтов для расчетов оснований сооружений, оговоренных в 5.3.18, допускается принимать по таблицам Б.5 и Б.6 Приложения Б.

6.5.14. Элювиальные глинистые грунты — продукты выветривания осадочных сцементированных скальных грунтов аргиллито-алевролитового комплекса — представлены в основном суглинками и глинами. Нормативные значения E, \varphi и c этих грунтов допускается принимать по таблице Б.7 Приложения Б, а для песков осадочных пород — по таблице Б.5 Приложения Б, так как они близки по свойствам к пескам магматических кварцесодержащих пород.

6.5.15. Расчет оснований фундаментов, сложенных элювиальными грунтами, должен производиться в соответствии с требованиями раздела 5. Если элювиальные грунты являются просадочными или набухающими, следует учитывать требования подразделов 6.1 и 6.2.

6.5.16. Расчетные сопротивления R дисперсных элювиальных грунтов при расчетах оснований фундаментов по деформациям определяют согласно требованиям подраздела 5.6.

Расчетные сопротивления R_{0} для назначения предварительных размеров фундаментов сооружений I и II уровней ответственности и окончательных размеров сооружений III уровня ответственности приведены в таблицах В.6 — В.8 Приложения В.

6.5.17. При расчетных деформациях основания фундаментов, сложенного элювиальными грунтами, больше предельных или недостаточной несущей способности основания должны предусматриваться следующие мероприятия в соответствии с подразделом 5.9:

устройство уплотненных грунтовых распределительных подушек из песка, гравия, щебня или крупнообломочных грунтов с обломками исходных горных пород, в частности при неровной поверхности скальных грунтов;

удаление из верхней зоны основания включений скальных грунтов, полная или частичная замена рыхлого заполнения «карманов» и «гнезд» выветривания в скальных грунтах щебнем, гравием или песком с уплотнением.

В случае недостаточности этих мероприятий следует предусматривать конструктивные мероприятия в соответствии с требованиями подраздела 5.9, свайные фундаменты или метод выравнивания осадок основания фундаментов.

6.5.18. В проекте оснований и фундаментов должна предусматриваться защита элювиальных грунтов от разрушения атмосферными воздействиями и водой в период устройства котлованов. Для этой цели следует применять водозащитные мероприятия, не допускать перерывы в устройстве оснований и последующем возведении фундаментов; предусматривать недобор грунта в котловане; применять взрывной способ разработки скальных грунтов лишь при условии мелкошпуровой отпалки.

6.6. Насыпные грунты

6.6.4 В качестве естественных оснований рекомендуется использовать:

отвалы грунтов и отходов производств, состоящие из щебенистых и гравийных грунтов, крупных песков и шлаков.

Свалки грунтов и отходов производств допускается использовать для строительства сооружений III уровня ответственности при проведении расчета по деформациям. Использование свалок бытовых отходов в качестве естественных оснований не допускается.

6.6.5. Неравномерность сжимаемости насыпных грунтов должна определяться по результатам полевых и лабораторных исследований, выполняемых с учетом состава и сложения насыпных грунтов, способа отсыпки, вида материала, составляющего основную часть насыпи. Модуль деформации насыпных грунтов, как правило, должен определяться на основе штамповых испытаний.

6.6.6. Дополнительные осадки фундаментов за счет разложения органических включений учитывают в пределах слоев, расположенных выше уровня подземных вод, при относительном содержании по массе органических веществ в насыпях из песков, хвостов обогатительных фабрик и шлаков более 0,03, а из глинистых грунтов и золошлаков — более 0,05.

6.6.7. Дополнительные осадки, их неравномерность и время развития за счет уплотнения подстилающих грунтов от веса насыпи определяются толщиной слоя насыпных грунтов, а также сжимаемостью и условиями консолидации подстилающих насыпь грунтов.

Примечание. Допускается принимать, что уплотнение подстилающих грунтов от веса насыпи практически заканчивается для грунтов: песков — через год, глинистых, расположенных выше уровня подземных вод, — через 2 года, а находящихся ниже уровня подземных вод — через 5 лет.

6.6.8. Инженерно-геологические изыскания насыпных грунтов предусматривают в дополнение к общим требованиям изучение их состава, способа и давности отсыпки, толщины насыпи и ее изменение на застраиваемом участке, степени изменчивости сжимаемости. При исследовании отходов производств необходимо изучить технологию их образования, химический состав и характерные особенности: склонность к распаду, загрязнение токсичными веществами, наличие органических включений, выделение газов и т.п.

6.6.9. При проведении изысканий кроме бурения необходимо предусматривать проходку шурфов для отбора монолитов для лабораторных исследований и проведения испытаний грунтов штампами (см. 6.6.11).

Для изучения плотности сложения, степени изменчивости сжимаемости, выявления крупных пустот, установления необходимой глубины погружения свай необходимо использовать зондирование (ГОСТ 19912) и геофизические методы исследований.

6.6.10. Скважины бурят на глубину, превышающую глубину насыпного слоя не менее чем на 5 м. Расстояния между скважинами принимают не более, м: для планомерно возведенных насыпей — 50; отвалов — 40; свалок — 30.

Шурфы проходят на всю толщину насыпного слоя. Расстояния между шурфами принимают не более, м: для планомерно возведенных насыпей — 100; отвалов 60; свалок — 40. Монолиты для лабораторных испытаний отбирают через 1 — 2 м по глубине.

Расстояния между зондировочными скважинами принимают не более, м: для планомерно возведенных насыпей — 50; отвалов — 20; свалок — 15.

6.6.11. Для сооружений I и II уровней ответственности сжимаемость всех видов насыпных грунтов и отходов производств необходимо определять в полевых условиях статическими нагрузками в соответствии с ГОСТ 20276.

Число испытаний штампами в пределах проектируемого сооружения принимают не менее: для планомерно возведенных насыпей — 2; для отвалов — 3.

6.6.12. При использовании насыпных грунтов и отходов производств для устройства искусственных оснований, насыпей, подсыпок под полы, обратных засыпок котлованов и т.п. для назначения проектной плотности и диапазона изменения влажности необходимо предусматривать испытания грунтов по ГОСТ 22733.

6.6.13. Основания, сложенные насыпными грунтами и отходами производств, должны рассчитываться в соответствии с требованиями раздела 5. Если насыпные грунты являются просадочными, набухающими или имеют относительное содержание органического вещества I_{r}>0,1 , следует учитывать соответственно требования подразделов 6.1, 6.2 и 6.4. Полная деформация основания должна определяться суммированием осадок основания от внешней нагрузки и дополнительных осадок от самоуплотнения насыпных грунтов и разложения органических включений, а также осадок (просадок) подстилающих грунтов от веса насыпи и нагрузок от фундамента.

6.6.14. Для учета самоуплотнения неслежавшихся насыпных грунтов и отходов производств к значениям дополнительного вертикального напряжения от внешней нагрузки \sigma_{zp} по 5.6.32 в пределах насыпного слоя добавляют вертикальное напряжение от собственного веса грунта, равное произведению k_{ss}\sigma_{zg} , где k_{ss} = 0,4 — для неслежавшихся насыпей из песков (кроме пылеватых), шлаков и т.п. и k_{ss} = 0,6 — из пылеватых песков, глинистых грунтов, золошлаков и т.п.

При расчете осадок основания фундаментов учитывают осадку подстилающих грунтов от веса насыпи путем добавления к значениям \sigma_{zp} , ниже кровли подстилающих грунтов вертикального напряжения от веса вышележащих слоев.

Примечание. Допускается не учитывать дополнительную осадку подстилающих грунтов при давности отсыпки насыпей из песков и шлаков более двух лет и из глинистых грунтов, хвостов обогатительных фабрик, зол, золошлаков и шламов — пяти лет.

6.6.15. Расчетное сопротивление основания R, сложенного насыпными грунтами и отходами производств, определяют в соответствии с требованиями подраздела 5.6.

При определении расчетных сопротивлений грунтов по формуле 5.7 значения коэффициентов \gamma_{c1} и \gamma_{c2} принимают равными для планомерно возведенных насыпей по таблице 5.4; отвалов — \gamma_{c1} = 0,8 и \gamma_{c2} = 0,9 ; свалок — \gamma_{c1} = 0,6 и \gamma_{c2} = 0,7 .

Предварительные размеры фундаментов сооружений I и II уровней ответственности, возводимых на слежавшихся насыпных грунтах, допускается назначать исходя из значений расчетных сопротивлений грунтов основания R_{0} по таблице В.9 Приложения В. Эти значения R_{0} допускается использовать также для назначения окончательных размеров фундаментов сооружений III уровня ответственности.

6.6.16. При проведении уплотнения, устройстве песчаных, гравийных и т.п. подушек расчетные сопротивления R_{0} уточняют из условия, чтобы полное вертикальное напряжение от нагрузки на фундамент и от собственного веса уплотненного грунта на подстилающие насыпные (неуплотненные) или природные грунты не превышало расчетные сопротивления этих грунтов в соответствии с требованиями 5.6.25.

6.6.17. При расчетных деформациях основания, сложенного насыпными грунтами больше предельных или недостаточной несущей способности основания рекомендуется предусматривать следующие мероприятия в соответствии с требованиями подраздела 5.9:

поверхностное уплотнение оснований тяжелыми трамбовками, вибрационными машинами, катками;

6.6.18 В проекте основания, уплотняемого тяжелыми трамбовками, должны быть указаны:

величина недобора грунта до проектной отметки заложения фундаментов (понижение уплотняемой поверхности);

плотность уплотненного грунта и оптимальная влажность.

6.6.19. Вибрационные машины и катки используют при уплотнении на глубину до 1,5 м и для уплотнения отдельных слоев при возведении насыпей из грунтов и отходов производств, имеющих степень влажности S_{r} \leq 0,7 .

6.6.20. Гидровиброуплотнение применяют для уплотнения на глубину до 6 м насыпных грунтов и отходов производств (хвостов, формовочной земли, золошлаков) с содержанием по массе глинистых частиц не более 0,05 и степени влажности S_{r}>0,7 .

6.6.21. Грунтовые подушки применяют при замене сильно- и неравномерно сжимаемых насыпных грунтов. Они могут устраиваться как из природных грунтов (щебеночных, гравийных, песчаных и т.п.), так и из отходов производств (шлаков, золошлаков).

Плотность подушек назначают в зависимости от вида применяемых грунтов и отходов производств и уровня ответственности сооружения.

6.6.22. Модули деформации подушек и оснований из насыпных грунтов, уплотненных тяжелыми трамбовками, вибрационными машинами, катками и гидровиброметодом принимают по результатам полевых испытаний статическими нагрузками.

6.6.23. Конструктивные мероприятия при строительстве сооружений на насыпных грунтах и отходах производств применяют в соответствии с подразделом 5.9.

6.7. Намывные грунты

6.7.1. Основания, сложенные намывными грунтами, должны проектироваться с учетом их неоднородности (многослойности, изменчивости состава и свойств в плане и по глубине), способности изменять физико-механические свойства со временем (в том числе за счет колебаний уровня подземных вод), чувствительности к вибрационным воздействиям, а также возможных осадок подстилающих слоев.

Для намыва следует использовать пески различной крупности, а также супеси при соответствующем обосновании.

Примечание. Намыв грунта на просадочные (в грунтовых условиях I типа), набухающие и засоленные грунты допускается при соответствующем обосновании. Намыв на просадочные грунты II типа не допускается.

6.7.2. Проектирование оснований и фундаментов должно производиться по результатам инженерно-геологических изысканий, выполненных не ранее чем через три месяца после окончания намыва песчаных грунтов.

6.7.3. Прочностные и деформационные характеристики намывных грунтов должны устанавливаться по результатам полевых и лабораторных исследований грунтов ненарушенного сложения с учетом возраста намывного грунта, т.е. времени, прошедшего от окончания намыва, а также разницы во времени между периодом инженерно-геологических изысканий и началом строительства.

6.7.4. Намывные пески обладают способностью до двух лет после намыва интенсивно менять свои физико-механические свойства. В связи с этим на расчетные значения характеристик намывных грунтов должна вводиться поправка, учитывающая разницу во времени между периодом инженерно-геологических изысканий и моментом устройства фундаментов.

6.7.5. Для предварительных расчетов оснований зданий и сооружений I и II уровней ответственности, а также окончательных расчетов оснований зданий и сооружений III уровня ответственности допускается пользоваться значениями прочностных и деформационных характеристик грунтов, полученными по их физическим характеристикам в зависимости от возраста намывных грунтов по таблице Б.8 Приложения Б.

6.7.6. Численные значения механических характеристик намывных грунтов для конкретных строительных площадок рекомендуется определять по эмпирическим зависимостям. Параметры в этих зависимостях следует находить в результате последовательных двухкратных испытаний грунтов на строительной площадке, при этом сроки испытаний намывных грунтов следует выбирать такими, чтобы от завершения гидронамыва и до начала строительства зданий или сооружений обеспечить последовательные двухкратные испытания через равные промежутки времени.

6.7.7. Нормативное значение модуля деформации E пылеватых, мелких и среднезернистых намывных песков для их возраста t, годы, после гидронамыва в пределах от 0,5 до 4,5 рекомендуется определять по эмпирической формуле

E = \frac{AtK}{t + B/K_{1}} , (6.22)

где

A = \frac{E_{1}E_{2}(t_{2} - t_{1})}{K(E_{1}t_{2} - E_{2}t_{1})} ; (6.23)

B = \frac{t_{1}t_{2}(E_{2} - E_{1})K_{1}}{(E_{1}t_{2} - E_{2}t_{1})} ; (6.24)

K — коэффициент, равный 1 МПа;

K_{1} — коэффициент, равный 1/год;

A, B — безразмерные параметры;

E_{1} , E_{2} — модули деформации, МПа, полученные в результате последовательных во времени двухкратных испытаний намывных грунтов на одной и той же строительной площадке в период времени t_{1} и t_{2} (в годах) после гидронамыва.

6.7.8. Нормативное значение удельного сцепления c_{n} пылеватых, мелких и среднезернистых намывных грунтов для их возраста t, годы, после гидронамыва в пределах от 0,5 до 4,5 рекомендуется определять по эмпирической формуле

, (6.25)

где

A_{1} = \frac{c_{1}c_{2}(t_{2} - t_{1})}{K(c_{1}t_{2} - c_{2}t_{1})} ; (6.26)

B_{1} = \frac{t_{1}t_{2}(c_{2} - c_{1})K_{1}}{(c_{1}t_{2} - c_{2}t_{1})} ; (6.27)

K, K_{1} — коэффициенты, то же, что и в формуле (6.22);

A_{1} , B_{1} — безразмерные параметры;

c_{1} , c_{2} — нормативные удельные сцепления, полученные в результате испытаний намывных грунтов на одной и той же строительной площадке в период времени t_{1} и t_{2} (в годах) после гидронамыва.

6.7.9. Нормативный угол внутреннего трения \varphi_{n} , пылеватых, мелких и среднезернистых намывных песков для их возраста t, годы, после гидронамыва в пределах от 0,5 до 4,5 рекомендуется определять по эмпирической формуле

\varphi_{n} = \varphi_{\infty}[1 - exp( - t/C - D)] , (6.28)

где

C = \frac{t_{2} - t_{1}}{ln(1 - \frac{\varphi_{1}}{\varphi_{\infty}}) - ln(1 - \frac{\varphi_{2}}{\varphi_{\infty}})} ; (6.29)

; (6.30)

\varphi_{\infty} — стабилизированное значение угла внутреннего трения намывных песков, которое допускается определять как \varphi_{n} по таблице Б.8 Приложения Б;

\varphi_{1} , \varphi_{2} — нормативные значения углов внутреннего трения, полученные в результате испытаний намывных грунтов на одной и той же строительной площадке в период времени t_{1} и t_{2} после гидронамыва.

6.7.10. Для предварительных расчетов допускается принимать значения параметров A, B, A_{1} , B_{1} , C, D, \varphi_{\infty} по таблице 6.10.

Таблица 6.10

6.7.11. Расчет оснований, сложенных намывными грунтами, должен производиться в соответствии с требованиями раздела 5.

Если толща намывных грунтов подстилается биогенными грунтами или илами, в расчетах оснований следует дополнительно учитывать требования подраздела 6.4. В указанном случае применение столбчатых фундаментов не допускается.

6.7.12. Расчетное сопротивление R намывных грунтов определяется в соответствии с требованиями подраздела 5.6. При этом значения прочностных характеристик намывного грунта ( \varphi_{II} , c_{II} ) рекомендуется принимать соответствующими началу строительства с учетом 6.7.8 и 6.7.9.

6.7.13. Общая осадка основания, сложенного намывными грунтами, должна определяться суммированием осадок основания от внешней нагрузки, самоуплотнения толщи намывных грунтов и дополнительных осадок загруженных намывом подстилающих слоев грунта с учетом их консолидации.

6.7.14. Расчет осадки намывного основания фундамента при толщине верхнего намывного песчаного слоя не менее 4b (где b — ширина фундамента) и при отношении суммарной площади фундаментов к площади застройки здания или сооружения больше 0,3, следует проводить от нагрузки, распределенной по площади застройки и полученной путем деления веса здания или сооружения на площадь, ограниченную контуром наружных граней фундаментов. При отношении суммарной площади фундаментов к площади застройки здания или сооружения меньше 0,3, расчет осадки основания фундаментов следует проводить в соответствии с указаниями раздела 5.

6.7.15. При расчетных деформациях основания фундаментов, сложенного намывными грунтами, превышающих предельные, или при недостаточной несущей способности основания в соответствии с указаниями раздела 5.9 должны предусматриваться:

уплотнение намывных грунтов (вибрационными машинами и катками, глубинным гидровиброуплотнением, использованием энергии взрыва, трамбованием, избыточным намывом грунта на площади застройки и др.);

закрепление или армирование намывного грунта;

конструктивные мероприятия.

6.7.16. Отметку заложения подошвы фундамента принимают независимо от глубины сезонного промерзания грунтов, если в основании здания залегает толща намывных песков гравелистых, крупных и средней крупности, а также мелких, если специальными исследованиями на данной площадке установлено, что они не обладают пучинистыми свойствами.

6.7.17. При проектировании намывных работ необходимо так размещать дамбы обвалования, ограждающие карты намыва, чтобы они не служили основанием зданий и сооружений во избежание развития недопустимых неравномерных осадок.

6.8. Пучинистые грунты

6.8.1. Основания, сложенные пучинистыми грунтами, должны проектироваться с учетом способности таких грунтов при сезонном или многолетнем промерзании увеличиваться в объеме, что сопровождается подъемом поверхности грунта и развитием сил морозного пучения, действующих на фундаменты и другие конструкции сооружений. При последующем оттаивании пучинистого грунта происходит его осадка.

6.8.2. К пучинистым грунтам относятся глинистые грунты, пески пылеватые и мелкие, а также крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем, имеющие к началу промерзания влажность выше определенного уровня (ГОСТ 25100). При проектировании фундаментов на основаниях, сложенных пучинистыми грунтами, следует учитывать возможность повышения влажности грунта за счет подъема уровня подземных вод, инфильтрации поверхностных вод и экранирования поверхности.

6.8.3 Пучинистые грунты характеризуются:

абсолютной деформацией морозного пучения h_{f} , представляющей подъем ненагруженной поверхности промерзающего грунта;

относительной деформацией (интенсивностью) морозного пучения \epsilon_{fh} — отношением h_{f} к толщине промерзающего слоя d_{f} ;

вертикальным давлением морозного пучения p_{fh,v} , действующим нормально к подошве фундамента;

горизонтальным давлением морозного пучения p_{fh,h} , действующим нормально к боковой поверхности фундамента;

удельным значением касательной силы морозного пучения \tau_{fh} , действующей вдоль боковой поверхности фундамента.

Указанные характеристики должны устанавливаться на основе опытных данных с учетом возможного изменения гидрогеологических условий. Для сооружений III уровня ответственности допускается определять значения \epsilon_{fh} в зависимости от параметра R_{f} (рисунок 6.9), вычисляемого по формуле

R_{f} = 0,67\rho_{d}[0,012(w - 0,1) + \frac{w(w - w_{cr})^{2}}{w_{sat}w_{p} \sqrt{M_{0}}}] , (6.31)

где w, w_{p} — влажность в пределах слоя промерзающего грунта соответственно природная и на границе раскатывания, доли единицы;

w_{cr} — критическая влажность, доли единицы, ниже значения которой в промерзающем пучинистом грунте прекращается перераспределение влаги, вызывающей морозное пучение; определяется по графикам (см. рисунок 6.10);

w_{sat} — полная влагоемкость грунта, доли единицы;

\rho_{d} — плотность сухого грунта, т/м3;

M_{0} — безразмерный коэффициент, численно равный абсолютному значению средней многолетней температуры воздуха за зимний период, определяемый в соответствии с СНиП 23-01.

1, 2 — супеси; 3 — суглинки; 4 — суглинки с 0,07<I_{P} \leq 0,13 ; 5 — суглинки с 0,13<I_{P} \leq 0,17 ; 6 — глины (в грунтах 2, 4 и 5 содержание пылеватых частиц размером 0,05 — 0,005 мм составляет более 50% по массе); а — практически непучинистый; б — слабопучинистый; в — среднепучинистый; г — сильнопучинистый; д — чрезмернопучинистый

Рисунок 6.9. Взаимосвязь параметра R_{f} и относительной деформации пучения \epsilon_{fh}

Рисунок 6.10. Зависимость критической влажности w_{cr} от числа пластичности I_{p} и предела текучести грунта w_{L}

6.8.4. По степени пучинистости грунты подразделяют в зависимости от \epsilon_{fh} на пять групп (ГОСТ 25100). Принадлежность глинистого грунта к одной из групп также может быть оценена по параметру R_{f} (см. рисунок 6.9).

6.8.5. Расчет оснований, сложенных пучинистыми грунтами, должен выполняться в соответствии с рекомендациями раздела 5 и предусматривать проверку устойчивости фундаментов при действии сил морозного пучения.

6.8.6. Расчет устойчивости фундаментов на воздействие касательных сил морозного пучения, действующих вдоль боковой поверхности фундаментов, должен выполняться при заложении подошвы фундаментов ниже расчетной глубины промерзания пучинистых грунтов.

Устойчивость фундаментов проверяют по формуле

\tau_{fh}A_{fh} - F \leq \frac{\gamma_{c}}{\gamma_{n}} F_{rf} , (6.32)

где \tau_{fh} — значение расчетной удельной касательной силы пучения, кПа, принимаемое по 6.8.7;

A_{fh} — площадь боковой поверхности фундамента, находящейся в пределах расчетной глубины сезонного промерзания, м2;

F — расчетная постоянная нагрузка, кН, при коэффициенте надежности по нагрузке \gamma_{f} = 0,9 ;

F_{rf} — расчетное значение силы, кН, удерживающей фундамент от выпучивания вследствие трения его боковой поверхности о талый грунт, лежащий ниже расчетной глубины промерзания;

\gamma_{c} — коэффициент условий работы, принимаемый равным 1,0;

\gamma_{n} — коэффициент надежности, принимаемый равным 1,1.

6.8.7. Значение расчетной удельной касательной силы пучения \tau_{fh} должно определяться опытным путем. При отсутствии опытных данных допускается принимать значения \tau_{fh} по таблице 6.11 в зависимости от вида и характеристик грунта.

Таблица 6.11

6.8.8. Пучинистые свойства крупнообломочных грунтов и песков, содержащих пылевато-глинистые фракции, а также супесей при I_{p}<0,02 определяются через показатель дисперсности D. Эти грунты относятся к непучинистым при D < 1, к пучинистым — при D >= 1. Для слабопучинистых грунтов показатель D изменяется в пределах 1 < D < 5. Значение D определяется по формуле

D = k/\overline{d^{2}}e , (6.₃₃)

где k — коэффициент, равный 1,85 \times 10^{- 4}\text{см}^{3} ;

e — коэффициент пористости;

\overline{d} — средний диаметр частиц грунта, см, определяемый по формуле

\overline{d} = (p_{1}/d_{1} + p_{2}/d_{2} + ... + p_{i}/d_{i})^{- 1} , (6.34)

где p_{1} , p_{2} ,..., p_{i} — содержание отдельных фракций грунта, доли единицы;

d_{1} , d_{2} ,..., d_{i} — средний диаметр частиц отдельных фракций, см.

6.8.9 Расчетное значение силы F_{rf} , кН, для фундаментов, имеющих вертикальные грани, определяют по формуле

F_{rf} = \sum_{j = 1}^{n} R_{fj}A_{fj} , (6.35)

где R_{fj} — расчетное сопротивление талых грунтов сдвигу по боковой поверхности фундамента в j-м слое, кПа; допускается применять в соответствии с нормативными документами по проектированию свайных фундаментов;

A_{fj} — площадь вертикальной поверхности сдвига j-м слое грунта ниже расчетной глубины промерзания, м2;

n — число слоев грунта.

6.8.10. При заложении фундаментов выше расчетной глубины промерзания пучинистых грунтов (малозаглубленные фундаменты) необходимо производить расчет по деформациям морозного пучения грунтов основания с учетом касательных и нормальных сил морозного пучения.

Примечание. Малозаглубленные фундаменты допускается применять для сооружений III уровня ответственности и малоэтажных зданий (см. раздел 8) при нормативной глубине промерзания не более 1,7 м.

6.8.11. Расчетные деформации морозного пучения грунтов основания, определяемые с учетом нагрузки от сооружения, не должны превышать предельных значений, которые допускается принимать по аналогии с набухающими грунтами (см. Приложение Д).

6.8.12. Если расчетные деформации морозного пучения основания малозаглубленных фундаментов больше предельных или устойчивость фундаментов на действие сил морозного пучения недостаточна, то кроме возможности изменения глубины заложения фундаментов следует рассмотреть необходимость применения мероприятий, уменьшающих силы и деформации морозного пучения, а также глубину промерзания (водозащитные, теплозащитные или физико-химические).

Если при применении указанных мероприятий деформации морозного пучения не исключены, следует предусматривать конструктивные мероприятия, назначаемые исходя из расчета фундаментов и конструкций сооружения с учетом возможных деформаций морозного пучения.

При проектировании оснований и фундаментов должны предусматриваться мероприятия, не допускающие увлажнения пучинистых грунтов основания, а также промораживания их в период строительства.

6.8.13. При незапланированной остановке строительства и при консервации сооружений необходимо до наступления зимнего периода выполнить мероприятия по предотвращению деформаций и разрушений, обусловленных процессами сезонного промерзания-оттаивания пучинистых грунтов основания.

6.8.14. Во избежание промерзания грунтов под подошвой фундаментов в подвальных и цокольных этажах недостроенных или построенных зданий без обеспечения теплового контура следует организовать временное отопление этих помещений в зимние месяцы или применение теплоизоляции.

6.8.15. Не допускается укладка фундаментов на промороженный грунт основания без проведения специальных исследований замерзшего грунта. Для предотвращения деформаций и разрушения фундаментов необходимо проводить проверку устойчивости фундаментов на действие касательных и нормальных сил морозного пучения.

При устройстве фундаментов в зимний период для предохранения грунтов от промерзания следует устраивать временные теплоизоляционные покрытия, параметры которых определяются в соответствии с теплотехническим расчетом.

6.9. Закрепленные грунты

6.9.1. Закрепление грунтов производят в целях повышения их прочности и водонепроницаемости в основании вновь строящихся или существующих сооружений. Возможность и способ закрепления грунтов основания существующих сооружений должны устанавливаться с учетом характера деформаций основания и категории технического состояния сооружений (см. Приложение Е).

Массивы из закрепленного грунта (закрепленные массивы) могут быть использованы в качестве оснований фундаментов, а также временных и постоянных ограждающих конструкций котлованов, противофильтрационных завес и других заглубленных конструкций.

6.9.2. Для устройства закрепленных массивов грунта в зависимости от их назначения и инженерно-геологических условий применяют следующие способы закрепления:

инъекционный — путем нагнетания в грунт химических или цементационных растворов с помощью погружаемых инъекторов или через скважины (смолизация, силикатизация, цементация);

виброинъекционный — путем нагнетания в грунт химических или цементационных растворов через инъекторы при одновременном воздействии на закрепляемый грунт высокочастотной вибрации (смолизация, силикатизация, цементация);

буросмесительный — путем механического перемешивания грунта с цементным раствором, цементом, известью или другим вяжущим в сухом виде или в виде раствора в процессе бурения без извлечения грунта на поверхность с созданием элементов закрепленного грунта;

струйный («jet grouting») — позволяющий разрушать струей высокого давления грунт в скважине и смешивать его с цементным раствором путем нарушения естественной структуры грунтов с созданием элементов закрепленного грунта, обладающих заданными свойствами или полным замещением грунтов цементным раствором;

термический — путем спекания грунта в скважине высокотемпературными газами или с помощью электронагрева грунта.

Способ закрепления, рецептура растворов и технологические параметры должны обеспечивать необходимые расчетные физико-механические характеристики закрепленного грунта и удовлетворять требованиям по охране окружающей среды.

6.9.3. Инъекционный способ закрепления грунтов при инъекции через скважины и инъекторы следует применять в следующих грунтовых условиях:

силикатизация и смолизация — в песках с коэффициентом фильтрации 0,5 до 80 м/сут;

силикатизация — в просадочных грунтах при коэффициенте фильтрации не менее 0,2 м/сут и степени влажности S_{r} \leq 0,7 ;

цементация (цементом общестроительного назначения с удельной поверхностью частиц не более 4 \times 10^{3}\text{см}^{2}/\text{г} ) — в трещиноватых скальных грунтах с удельным водопоглощением не менее 0,01 л/мин x м2, в крупнообломочных грунтах при коэффициенте фильтрации не менее 80 м/сут, а также для заполнения карстовых полостей и закрепления закарстованных пород;

цементация (цементом с высокодисперсным гранулометрическим составом с удельной поверхностью частиц более 1 \times 10^{4}\text{см}^{2}/\text{г} ) — в песках с коэффициентом фильтрации от 0,1 до 80 м/сут.

Виброинъекционная технология (силикатизация, смолизация, цементация) применяется в песках с коэффициентом фильтрации от 0,1 до 80 м/сут.

6.9.4. Буросмесительный способ следует применять для закрепления песков, илов независимо от степени влажности, а также лессовых просадочных грунтов с числом пластичности 0,02 — 0,15 в грунтовых условиях I типа просадочности.

Применение буросмесительного способа закрепления илов допускается для сооружения II уровня ответственности, а для закрепления лессовых просадочных грунтов для сооружений III уровня ответственности.

6.9.5. Струйный способ («jet grouting») предназначен для закрепления песчаных и глинистых грунтов при I_{L}>0,5 , способных под воздействием энергии струи диспергироваться с разрушением структуры и смешиваться с цементным раствором.

6.9.6. Термический способ следует применять для закрепления лессовых просадочных грунтов со степенью влажности S_{r} \leq 0,5 .

6.9.7. Для химического закрепления используют в качестве крепителей водные растворы силиката натрия, акрилаты, лигниты, уретаны карбамидных и других синтетических смол, в качестве отвердителей — неорганические или органические кислоты и соли, а также газы. Для регулирования процессов гелеобразования или предварительной обработки закрепленного грунта применяют рецептурные добавки.

6.9.8. Для цементации грунтов следует применять цементационные растворы: цементные (при необходимости с химическими добавками), цементно-песчаные, цементно-глинистые, цементно-песчано-глинистые и др.), а также поризованные и вспененные растворы.

При наличии агрессивных подземных вод надлежит применять стойкие по отношению к ним цементы.

6.9.9. Рецептуры растворов для инъекционных и буросмесительных способов закрепления грунтов и физико-механические характеристики закрепленных грунтов должны уточняться по результатам их закрепления в лабораторных или полевых условиях.

6.9.10. Форму и размеры закрепленных массивов, а также физико-механические характеристики закрепленных грунтов следует устанавливать исходя из инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки, принятого способа и технологии работ по закреплению грунтов, а также результатов расчета оснований в соответствии с требованиями раздела 5 с учетом взаимодействия закрепленного массива с окружающим грунтом.

При наличии в основании специфических грунтов следует дополнительно учитывать требования раздела 6.

Основания, усиленные отдельными закрепленными массивами (столбами) диаметром от 0,6 до 1,0 м, должны проектироваться в соответствии со СП 24.13330.

Основания, усиленные отдельными закрепленными массивами, создающими эффект армирования грунта, должны проектироваться в соответствии с требованиями раздела 5.

6.9.11. При проектировании закрепления грунтов для выбора способа закрепления, состава раствора и прогнозирования физико-механических свойств закрепленных грунтов следует привлекать специализированные организации.

6.9.12. Материалы инженерно-геологических изысканий и лабораторных исследований помимо характеристик, указанных в 5.1.8, должны содержать данные о гранулометрическом составе и коэффициенте фильтрации грунта, химическом составе водных вытяжек грунтовых вод, а для закрепленных грунтов — прочность на одноосное сжатие R_{c} , МПа.

6.9.13. Проектом закрепления грунтов должны быть предусмотрены опытно-производственные работы по закреплению. На этапе проектирования назначаются расчетные технологические параметры. Рабочие технологические параметры уточняются по результатам опытно-производственных работ.

6.9.14 Проектирование закрепления грунтов производят в следующей последовательности:

на основании материалов изысканий и лабораторных исследований назначают способ закрепления грунтов, прочностные и деформационные характеристики закрепленного грунта. Допускается значения \varphi_{stb} , c_{stb} , E_{stb} закрепляемых песков до получения результатов опытных работ принимать по таблице 6.12 в зависимости от прочности закрепленного грунта на одноосное сжатие R_{c} ;

выбирают конструктивную схему закрепления грунтов основания: а) сплошное закрепление на заданную глубину; б) армирование грунтов основания отдельными опорами из закрепленного грунта; в) комбинированная схема, предусматривающая, например, сверху сплошное закрепление, а ниже — из отдельных опор;

назначают предварительные геометрические размеры закрепленного грунта в плане и по глубине. Минимальный вынос закрепления за контуры фундамента принимают по таблице 6.13 в зависимости от расчетного давления под подошвой фундамента и значения R_{c} ;

производят расчет закрепленного основания по предельным состояниям в соответствии с указаниями раздела 5. По результатам расчета производят корректировку геометрических параметров закрепляемого грунта;

назначают радиус закрепления грунта от инъектора (скважины) в зависимости от коэффициента фильтрации по таблице 6.14;

назначают схему расположения инъекторов (скважин) в плане и по глубине, обеспечивающую создание массива требуемой формы и размеров;

определяют потребные объемы закрепляющих реагентов на одну заходку инъектора (захватку скважины) и на весь объем закрепления;

назначают последовательность обработки инъекторов (скважин) и режим инъекции (давление, скорость инъекции), позволяющие обеспечить требуемую форму, размеры и прочность закрепленного грунта;

назначают расчетные параметры закрепленного грунта ( R_{c} , \varphi_{stb} , c_{stb} , E_{stb} );

разрабатывают технологический регламент и назначают расчетные технологические параметры закрепления.

Таблица 6.12

Таблица 6.14

6.9.16. Последовательность создания закрепленного массива грунта должна исключать возникновение неравномерных осадок основания фундаментов возводимого или существующего сооружений (Приложения Д, Ж и Л).

6.9.17. В проекте следует предусматривать контроль соответствия физико-механических характеристик закрепленного грунта проектным параметрам.

6.10. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на подрабатываемых территориях

6.10.5. Значения коэффициента \gamma_{c2}>1 по таблице 6.15 относят к сооружениям, в которых помимо поэтажных поясов предусмотрен также фундаментный пояс.

6.10.6. Для сооружений жесткой конструктивной схемы, для которых расчетные давления на основание приняты с коэффициентом \gamma_{c2}>1 , ширина подошвы бетонных и железобетонных монолитных и сборных фундаментов должна быть не менее 0,4 м.

6.10.7. Краевое давление на грунт под подошвой фундаментов, в том числе плитных, должно определяться с учетом дополнительных моментов, вызываемых деформацией земной поверхности при подработке.

Краевое давление не должно превышать 1,4R, в угловой точке — 1,5R.

6.10.8. Краевые давления на грунты основания плитных фундаментов сооружений башенного типа следует проверять с учетом наклона земной поверхности, ветровых нагрузок и возможного крена сооружений вследствие естественной неоднородности грунта основания.

6.10.9. Расчет деформаций основания фундаментов допускается не производить в случаях, указанных в таблице 5.11, а также, если конструкции сооружений проектируют с учетом неравномерного оседания земной поверхности.

На площадках, сложенных специфическими грунтами, конструкции сооружений должны проектироваться с учетом возможного совместного воздействия на них деформаций от подработок и проявления специфических свойств указанных грунтов.

6.10.10. Для сооружений, возводимых на подрабатываемых территориях, должны применяться фундаменты следующих конструктивных схем:

жесткой (плитные, ленточные с железобетонными монолитными поясами, столбчатые со связями-распорками между ними и т.п.);

податливой (фундаменты с горизонтальными швами скольжения между отдельными элементами — первый тип податливости; фундаменты с вертикальными элементами, имеющими возможность наклоняться при горизонтальных перемещениях грунта — второй тип податливости);

комбинированной (жесткие фундаменты, имеющие шов скольжения ниже уровня планировки или пола подвала).

Конструктивная схема фундамента должна приниматься в зависимости от расчетных деформаций земной поверхности, жесткости надфундаментных конструкций, сжимаемости грунтов оснований и пр.

Примечание. Для зданий высотой более 7 этажей и башенного типа применение наклоняющихся фундаментов не допускается.

6.10.11. Фундаменты должны рассчитываться на нагрузки от воздействия относительных горизонтальных деформаций земной поверхности (растяжения и сжатия), вызывающих горизонтальные перемещения грунта в направлении как продольной, так и поперечной осей сооружений.

Для восприятия усилий от воздействия горизонтальных перемещений грунта должны устраиваться: в ленточных фундаментах — железобетонные монолитные пояса (в податливых фундаментах — над швом скольжения); в столбчатых (в необходимых случаях) — связи-распорки; в плитных и свайных фундаментах должно предусматриваться соответствующее усиление армирования плиты и ростверка.

6.10.12. Фундаменты жесткой конструктивной схемы при воздействии горизонтальных деформаций грунта должны рассчитываться на усилия, вызываемые следующими нагрузками:

силами трения (сдвигающими силами) по подошве фундаментов продольных и примыкающих стен, а также по боковым поверхностям фундаментов от перемещения грунта;

давлением перемещающегося грунта, действующим нормально к боковой поверхности фундаментов.

Усилия от сил трения (сдвигающих сил) по подошве фундаментов примыкающих стен, боковое давление грунта на фундаменты и заглубленные части стен этих фундаментов должны передаваться на конструкции фундаментов, расположенных параллельно направлению рассматриваемого горизонтального перемещения грунта.

6.10.13. Фундаменты податливой конструктивной схемы при воздействии горизонтальных деформаций грунта должны рассчитываться на нагрузки и усилия в зависимости от типа податливости.

При первом типе податливости, когда фундаменты имеют возможность смещаться по шву скольжения, их следует рассчитывать на силы трения, возникающие в шве скольжения от сдвига фундаментов.

При втором типе податливости, когда фундаменты имеют возможность наклоняться, их следует рассчитывать на наклоны и возникающее нормальное давление грунта.

Податливые фундаменты второго типа, наклоняющиеся из плоскости стены, в ее плоскости могут работать как податливые фундаменты первого типа.

Усилия от сил трения по шву скольжения и бокового давления фундаментов примыкающих стен должны передаваться на конструкции фундаментов, расположенных параллельно направлению рассматриваемого горизонтального перемещения.

При перемещении наклоняющихся фундаментов должны предусматриваться меры по обеспечению местной устойчивости элементов фундаментов и общей устойчивости сооружения в целом.

6.10.14. При шарнирном сопряжении колонн каркаса с фундаментами и ригелем и отсутствии связей-распорок между фундаментами конструкции при воздействии горизонтальных деформаций работают по второму типу податливости.

Нагрузки на фундаменты с жесткой заделкой колонн при отсутствии связей-распорок между фундаментами определяют в зависимости от перемещения основания, заглубления фундаментов, жесткости колонн, прочности и деформационных характеристик основания и грунта засыпки.

6.10.15. На площадках, сложенных грунтами с модулем деформации E < 10 МПа, а также при возможности резкого ухудшения деформационно-прочностных характеристик грунтов основания вследствие изменения гидрогеологических условий площадки при подработке, рекомендуется принимать свайные или плитные фундаменты.

Если в верхней зоне основания залегают слои ограниченной толщины насыпных, просадочных и других специфических грунтов, следует предусматривать прорезку этих слоев фундаментами.

6.10.16. К основным мероприятиям, снижающим неблагоприятное воздействие деформаций земной поверхности на фундаменты и конструкции сооружений, относятся:

а) уменьшение боковой поверхности фундаментов, имеющей контакт с грунтом;

б) заложение фундаментного пояса на одном уровне в пределах отсека сооружения;

в) устройство грунтовых подушек на основаниях, сложенных практически несжимаемыми грунтами;

г) размещение подвалов и технических подполий под всей площадью отсека сооружения;

д) засыпка грунтом пазух котлованов и выполнение грунтовых подушек из материалов, обладающих малым сцеплением и трением на контакте с поверхностью фундаментов;

е) отрывка перед подработкой временных компенсационных траншей по периметру сооружения;

ж) разрезка зданий на отсеки.

6.10.17. Основным конструктивным мероприятием, снижающим неблагоприятное воздействие деформаций земной поверхности на фундаменты и конструкции зданий и сооружений, является разрезка зданий на отсеки, благодаря которой снижаются значения перемещений.

6.10.18. При строительстве сооружений на территориях при возможности образования при подработке уступов выбор типа фундаментов и метода защиты сооружений должен зависеть от размеров уступов:

при уступах до 2 — 3 см фундаменты могут приниматься, как и для условий строительства на площадках с плавными деформациями земной поверхности, т.е. по жесткой или податливой (первого типа податливости) конструктивной схеме;

при ожидаемых уступах более 3 см должна предусматриваться возможность выравнивания сооружения поддомкрачиванием или с помощью клиньев.

6.11. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на закарстованных территориях

6.11.1. К закарстованным следует относить территории, в пределах которых распространены водорастворимые горные породы (известняки, доломиты, гипсы, мел и т.д.). Основания сооружений, возводимых на закарстованных территориях, должны проектироваться с учетом возможности образования поверхностных карстовых деформаций — провалов и оседаний, а также особенностей развития карстовых процессов.

6.11.2. Карстовые деформации характеризуются средними и максимальными диаметрами карстовых провалов и оседаний, их средней глубиной, а для карстовых оседаний, кроме того, кривизной земной поверхности и наклоном краевых участков зоны оседания.

6.11.3. Анализ закарстованности участка строительства или реконструкции должен выполняться до проведения инженерно-геологических изысканий на основании имеющихся архивных данных, опыта проектирования и карт районирования. При этом должна быть установлена категория карстовой опасности площадки изысканий, т.е. произведено ее предварительное районирование.

6.11.4. Объемы инженерно-геологических изысканий на закарстованных территориях должны назначаться на основании предварительной оценки степени карстово-суффозионной опасности, в соответствии с СП 11-105 [3]. Следует предусмотреть выполнение не менее двух скважин, проходящих всю толщину закарстованных грунтов, с заглублением не менее чем на 5 м в незакарстованные грунты. При соответствующем обосновании следует предусмотреть проведение геофизических исследований.

6.11.5. При проведении изысканий на закарстованных территориях должны быть выявлены карстовые формы и проявления, установлена степень опасности воздействия карста на вновь возводимое или реконструируемое сооружение и составлен прогноз развития карста на период строительства, реконструкции и дальнейшей эксплуатации, определение возможности активизации карста и т.д.

6.11.6. Материалы инженерно-геологических изысканий должны содержать сведения о поверхностных проявлениях карстово-суффозионных процессов (провалы, оседания земной поверхности и т.д.) как на момент проведения изысканий, так и на основании имеющихся архивных данных, сведения о зафиксированных в ходе бурения провалах инструмента, выявленных полостях, кавернах, наличия в них заполнителя и его материале.

6.11.7. Окончательное районирование площадки строительства или реконструкции должно выполняться на основании комплексного анализа архивных данных и результатов выполненных инженерно-геологических исследований.

6.11.8. Прогнозируемые параметры карстовых деформаций определяют расчетом с использованием вероятностно-статистических и (или) аналитических методов, с учетом уровня ответственности сооружений, на основе анализа инженерно-геологических и гидрогеологических условий и их изменений за время эксплуатации сооружений.

6.11.9. Основным расчетным параметром при проектировании противокарстовой защиты сооружения является расчетный диаметр карстового провала, определение которого производят с учетом физико-механических свойств грунтов основания, их напластования, режима подземных вод и характера подтопления, нагрузки, передаваемой на основание, от вновь возводимого или реконструируемого сооружения и его конструктивных особенностей. Для выполнения данного расчета необходимо привлекать специализированные организации.

6.11.10. Основанием сооружений, возводимых на закарстованных территориях, принимают толщу грунтов, глубина которой составляет не менее глубины сжимаемой толщи H_{c} (см. 5.6.41) и глубины расположения карстовых форм, которые могут проявиться на земной поверхности.

6.11.11. При проектировании сооружений на закарстованных территориях следует предусматривать мероприятия, снижающие неблагоприятное воздействие карстово-суффозионных процессов на сооружения или исключающие возможность образования карстовых деформаций. К таким мероприятиям относятся:

прорезка закарстованных пород фундаментами, в том числе свайными;

закрепление закарстованных пород и (или) вышележащих грунтов;

исключение или ограничение неблагоприятных техногенных воздействий.

6.11.12. Выбор одного или комплекса мероприятий должен производиться с учетом видов возможных карстовых деформаций и их параметров, уровня ответственности и срока эксплуатации сооружения, его конструктивных и технологических особенностей.

Принятые мероприятия не должны приводить к активизации карстовых процессов, в том числе на примыкающих территориях.

6.11.13. Для сооружений III уровня ответственности допускается ограничиваться проведением наблюдений за режимом подземных вод, развитием карстовых процессов, состоянием основания и сооружения.

6.11.14. Конструктивные мероприятия могут осуществляться по жесткой и податливой схемам в зависимости от вида сооружений и степени карстовой опасности и должны обеспечивать ремонтопригодность сооружений при возможных проявлениях карстовых деформаций.

Увеличение жесткости и прочности надфундаментной части сооружений осуществляется за счет применения монолитных железобетонных поясов, горизонтальных диафрагм, тяжей, введением дополнительных связей в каркасных конструкциях, усилением несущих элементов конструкций монолитными железобетонными обоймами и др.

Увеличение податливости сооружений достигается устройством в подземной части швов скольжения, введением шарнирных и податливых связей между элементами конструкций, снижением жесткости несущих конструкций и др.

6.11.15. Основные конструктивные элементы противокарстовой защиты следует предусматривать в подземной части сооружений путем применения коробчатых фундаментов, плоских или ребристых плит, перекрестных ленточных фундаментов. Применение отдельно стоящих фундаментов не допускается.

Фундаменты должны выполняться из монолитного железобетона. При соответствующем обосновании допускается применение сборных ленточных фундаментов с монолитными железобетонными поясами.

6.11.16. Для обеспечения необходимой прочности конструкции сооружений, возводимых (реконструируемых) на закарстованных территориях возможно применение консольных удлинений фундаментов за пределы сооружений. Длину консоли определяют в зависимости от конструктивных решений фундаментов сооружения, а также параметров расчетного карстового провала.

6.11.17. Применение висячих свай в качестве противокарстового мероприятия не допускается. Такие сваи могут применяться при наличии в верхних слоях основания насыпных, органоминеральных или органических грунтов. При этом следует принимать плитный или ленточный ростверк, объединяющий сваи. Узел сопряжения свай с ростверком должен предусматривать возможность их выскальзывания, чтобы исключить дополнительное нагружение основания и конструкций сооружения зависающими сваями, находящимися на участке образовавшегося провала под фундаментом.

6.11.18. При неглубоком залегании карстующихся грунтов допускается возводить сооружения на сваях, прорезающих эти грунты.

При расчете свай и монолитных ростверков необходимо учитывать дополнительные усилия, возникающие при перемещении обрушающихся грунтов надкарстовой толщи.

6.11.19. При карстовых деформациях в виде оседания поверхности допускается применять методику расчета сооружений на подрабатываемых территориях (см. подраздел 6.10) с учетом специфики карстовых деформаций, связанной с механизмом их проявления и продолжительностью.

6.11.20. При расчете фундаментов положение возможных карстовых провалов под сооружением принимают исходя из наиболее неблагоприятного их влияния на работу сооружения. При этом обязательным является расчетное положение провала под колоннами, пересечениями стен, углами сооружений, в середине большей и меньшей сторон.

6.11.21. Расчет оснований сооружений, возводимых на закарстованных территориях, должен производиться в соответствии с требованиями раздела 5.

При наличии в основании сооружений грунтов со специфическими свойствами (просадочных, набухающих и пр.), залегающих над закарстованными грунтами, следует учитывать требования раздела 6.

6.11.22. В проектах оснований и фундаментов вновь возводимых и реконструируемых сооружений на закарстованных территориях необходимо предусматривать проведение геотехнического мониторинга (см. раздел 12).

6.11.23 При необходимости усиления оснований и фундаментов существующих сооружений следует предусматривать:

объединение отдельных фундаментов в пространственно-рамные конструкции;

устройство консольных выступов, поясов жесткости и т.д.

закрепление грунтов основания;

заполнение (тампонаж) образовавшихся провалов.

6.12. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых в сейсмических районах

6.12.1. В районах сейсмичностью менее 7 баллов основания следует проектировать без учета сейсмических воздействий.

Основания сооружений, возводимых на площадках сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов, должны проектироваться с учетом СП 14.13330.

Примечание. При проектировании в сейсмических районах в дополнение к материалам инженерно-геологических изысканий необходимо использовать данные сейсмического микрорайонирования площадки строительства.

6.12.2. Проектирование оснований с учетом сейсмических воздействий должно выполняться на основе расчета по несущей способности на особое сочетание нагрузок, определяемых в соответствии с требованиями СП 20.13330 и СП 14.13330.

Предварительные размеры фундаментов допускается определять расчетом оснований по деформациям на основное сочетание нагрузок (без учета сейсмических воздействий) согласно требованиям подраздела 5.6.

6.12.3. Расчет оснований по несущей способности выполняют на действие вертикальной составляющей внецентренной нагрузки, передаваемой фундаментом на грунт (рис. 6.11), исходя из условия

N_{a} \leq \gamma_{c,eq}N_{u,eq}/\gamma_{n} , (6.36)

где N_{a} — вертикальная составляющая расчетной внецентренной нагрузки в особом сочетании, кН;

N_{u,eq} — вертикальная составляющая силы предельного сопротивления основания при одностороннем выпоре грунта вследствие сейсмического воздействия, кН;

\gamma_{c,eq} — сейсмический коэффициент условий работы, принимаемый равным 1,0; 0,8; 0,6 соответственно для грунтов I, II и III категорий по сейсмическим свойствам, которые определяют в соответствии с классификацией СП 14.13330;

\gamma_{n} — коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый по указаниям 5.7.2.

Рисунок 6.11. Эпюра предельного давления под подошвой фундамента при сейсмическом воздействии

При наличии горизонтальной составляющей нагрузки, передаваемой фундаментом на грунт, следует выполнять проверку несущей способности основания на сдвиг в соответствии с указаниями 5.7.6, 5.7.12. При этом для определения сил предельного сопротивления сдвигу, а также величин активного и пассивного давления в водонасыщенных глинистых грунтах следует учитывать снижение расчетных значений угла внутреннего трения в зависимости от расчетной сейсмичности.

Расчетные значения угла внутреннего трения в расчетах на особое сочетание нагрузок, включающее сейсмическое воздействие, следует принимать из условия

\varphi_{I}^{s} = \varphi_{I} - \Delta\varphi , (6.37)

где \varphi_{I} — расчетные значения угла внутреннего трения без учета сейсмики;

\Delta\varphi — принимают в зависимости от расчетной сейсмичности:

7 баллов — \Delta\varphi = 2^{\circ} , 8 баллов — \Delta\varphi = 4^{\circ} , 9 баллов — \Delta\varphi = 7^{\circ} .

6.12.4. При расчете несущей способности оснований, испытывающих сейсмические колебания, ординаты эпюры предельного давления p_{0} и p_{b} , кПа, по краям подошвы фундамента (см. рисунок 6.11) определяют по формулам:

p_{0} = \xi_{q}F_{1}\gamma_{I}\prime d + \xi_{c}(F_{1} - 1)c_{I}/tg\varphi_{I} ; (6.38)

p_{b} = p_{0} + \xi_{\gamma}\gamma_{I}b(F_{2} - k_{eq}F_{3}) , (6.39)

где \xi_{q} , \xi_{c} , \xi_{\gamma} — коэффициенты формы, определяемые по формуле (5.33), но без уменьшения длины l и ширины b подошвы фундамента на значения эксцентриситета нагрузок;

F_{1} , F_{2} и F_{3} — коэффициенты, определяемые по графикам рисунка 6.12 в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения \varphi_{I} ;

\gamma_{I}\prime и \gamma_{I} — соответственно расчетные значения удельного веса грунта, кН/м3, находящегося выше и ниже подошвы фундамента (с учетом взвешивающего действия подземных вод для грунтов, находящихся выше водоупора);

d — глубина заложения фундамента, м (в случае неодинаковой вертикальной пригрузки с разных сторон фундамента принимают значение, соответствующее наименьшей пригрузке, например, со стороны подвала);

k_{eq} — коэффициент, принимаемый равным 0,1; 0,2 и 0,4 при сейсмичности площадок строительства 7, 8 и 9 баллов соответственно.

Примечание. В формуле (6.39) при F_{2}<k_{eq}F_{3} следует принимать p_{b} равное p_{0} .

где N_{a} и M_{a} — вертикальная составляющая расчетной нагрузки, кН, и момент, кН x м, приведенные к подошве фундамента при особом сочетании нагрузок;

p_{0} и p_{b} — то же, что и в формулах (6.38) и (6.39).

В зависимости от соотношения между значениями e_{a} и e_{u} вертикальную составляющую силы предельного сопротивления основания N_{u,eq} , кН, принимают:

при e_{a} \leq e_{u} N_{u,eq} = 0,5bl(p_{b} + p_{0}) ; (6.42)

при e_{a}>e_{u} N_{u,eq} = blp_{b}/(1 + 6e_{a}/b) . (6.43)

6.12.5. При действии моментов от нагрузок особого сочетания в двух направлениях расчет сейсмостойкости основания по несущей способности должен выполняться раздельно на действие сил и моментов в каждом направлении независимо друг от друга.

6.12.6. При расчете оснований и фундаментов на особое сочетание нагрузок с учетом сейсмических воздействий допускается частичный отрыв подошвы фундамента от грунта при выполнении следующих условий:

эксцентриситет e_{a} расчетной нагрузки не превышает одной трети ширины фундамента b в плоскости действия опрокидывающего момента;

силу предельного сопротивления основания определяют для условного фундамента, размер подошвы которого в направлении действия момента равен размеру сжатой зоны b_{c} = 1,5(b - 2e_{a}) ;

максимальное краевое давление под подошвой фундамента, вычисленное с учетом его неполного контакта с грунтом, не превышает краевой ординаты эпюры предельного сопротивления основания.

Максимальное расчетное давление по подошве фундамента определяют по формуле

p_{max} = 2N_{a}/[3l(b/2 - e_{a})] \leq p_{b} , (6.44)

где N_{a} и e_{a} — то же, что и в формуле (6.40), причем e_{a}>b/6 .

Значение p_{b} определяют по формуле (6.39), но для фундамента, имеющего условную ширину b_{c} .

При e_{a}>b/6 формула (6.43) приобретает вид

N_{u,eq} = 0,5b_{c}lp_{b} . (6.45)

6.12.7. Глубину заложения фундаментов в грунтах, относимых по их сейсмическим свойствам согласно СП 14.13330 к I и II категориям, принимают, как правило, такой же, как и для фундаментов в несейсмических районах.

На площадках, сложенных грунтами III категории по сейсмическим свойствам, рекомендуется предусматривать мероприятия по улучшению строительных свойств грунтов основания до начала строительства.

Нельзя использовать в качестве оснований сейсмостойких сооружений водонасыщенные грунты, способные к виброразжижению, без проведения предварительных специальных мероприятий.

6.12.8. При невозможности заглубления фундаментов здания или его отсека на одном уровне в дисперсных грунтах допустимую разность отметок \Delta h подошвы соседних фундаментов определяют исходя из условия формулы (5.5), в котором расчетное значение угла внутреннего трения грунта должно быть уменьшено на величину \Delta\varphi , имеющую те же значения, что и в формуле (6.37).

Ленточные фундаменты примыкающих частей отсеков здания должны иметь одинаковое заглубление на протяжении не менее 1 м от осадочного шва. Столбчатые фундаменты, разделенные осадочным швом, должны располагаться на одном уровне.

Для зданий высотой более пяти этажей рекомендуется устройство подвального этажа под всем зданием или его отсеками.

6.13. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых вблизи источников динамических воздействий

6.13.1 Проектирование оснований сооружений должно осуществляться с учетом возможных динамических воздействий:

а) стационарного оборудования с динамическими нагрузками, установленного в существующих и проектируемых сооружениях;

б) автомобильного и железнодорожного транспорта и метрополитена;

в) строительного оборудования;

г) прочих источников (взрывные работы и т.д.).

Проектирование оснований при динамических воздействиях производят на основе инструментальных измерений или расчетного прогноза колебаний грунта.

6.13.2. Расчет оснований по несущей способности выполняют в тех же случаях, которые предусмотрены в 5.1.3, с учетом объемных сил инерции и динамических нагрузок от сооружения, для которых принимают наиболее невыгодное направление.

6.13.3. Среднее давление от статических нагрузок под подошвой фундамента p, кПа, в пределах зоны, где скорость колебаний поверхности грунта более 15 мм/с (от импульсных источников динамических воздействий) или 2 мм/с (от прочих источников), должно удовлетворять условию

p \leq \gamma_{cd}R , (6.46)

где \gamma_{cd} — коэффициент условий работы грунтов основания при динамических воздействиях, принимаемый для мелких и пылеватых водонасыщенных песков и глинистых грунтов текучей консистенции \gamma_{cd} = 0,7 ; для всех остальных видов и состояний грунтов \gamma_{cd} = 1 ;

R — расчетное сопротивление грунта основания, кПа, определяемое в соответствии с требованиями 5.6.7.

6.13.4. Для мелких и пылеватых водонасыщенных песков и глинистых грунтов текучей консистенции в пределах зон, указанных в 6.13.3, необходимо производить расчет длительных осадок от совместного действия статических и динамических нагрузок (виброползучесть). Этот расчет допускается производить в соответствии с подразделом 5.6, принимая при этом уменьшенные значения модулей деформации грунтов, которые должны определяться, как правило, по результатам испытаний.

6.13.5. При расчете колебаний сооружений с учетом взаимодействия с основанием для оценки прочности несущих конструкций сооружений и выполнения санитарных норм допускается принимать, что основание обладает линейно-упругими свойствами.

6.13.6. Для выполнения требований расчета оснований по несущей способности и по деформациям рекомендуется снижать параметры динамических воздействий в их источнике (замена технологического процесса, перемещение источника, регулирование в источнике, активная виброизоляция и др.) или на путях распространения колебаний от источника (устройство экранов в виде стенок или траншей, изменение массы фундамента — приемника колебаний или жесткости его основания и др.). В дополнение к указанным мероприятиям или в качестве самостоятельной меры возможно увеличение заглубления фундамента, размеров его подошвы и т.д.

6.13.7. Для существующих сооружений при появлении вблизи них источников динамических воздействий, указанных в 6.13.1, необходимо проводить расчеты, указанные в 6.13.3 - 6.13.5.

7. Особенности проектирования оснований опор воздушных линий электропередачи

7.1. Требования настоящего раздела должны соблюдаться при проектировании оснований опор воздушных линий электропередачи и опор открытых распределительных подстанций напряжением от 1 кВ и выше.

По характеру нагружения опоры подразделяют на промежуточные, анкерные, угловые и специальные, применяемые на больших переходах.

7.2. Расчетные характеристики грунтов должны устанавливаться в соответствии с требованиями подраздела 5.3.

При расчете оснований по деформациям значение коэффициента надежности по грунту \gamma_{g} допускается принимать равным единице. Для массовых опор нормативные значения характеристик допускается принимать по таблицам Приложения Б, причем значения \varphi_{n} , c_{n} и E глинистых грунтов с показателем текучести 0,75<I_{L} \leq 1,0 следует принимать по результатам испытаний грунтов.

Расчет оснований по несущей способности следует выполнять при значениях коэффициентов надежности по грунту \gamma_{g} для: плотности \rho_{1} - \gamma_{g} = 1 ; угла внутреннего трения \varphi_{I} - \gamma_{g} = 1,1 ; удельного сцепления c_{I} - \gamma_{g} = 2 в песках, \gamma_{g} = 2,4 в супесях при I_{L} \leq 0,25 , суглинках и глинах при I_{L} \leq 0,5 ; \gamma_{g} = 3,3 в остальных глинистых грунтах.

7.3. Расчет оснований по деформациям и несущей способности должен производиться для всех режимов работы опор. Динамическое воздействие порывов ветра на конструкцию опоры учитывают лишь при расчете оснований по несущей способности.

Предельные значения осадок и крена отдельных фундаментов при их загружении сжимающими нагрузками следует принимать по Приложению Д.

7.4. Расчет оснований, сложенных пучинистыми грунтами, по несущей способности должен выполняться с учетом одновременного действия сил морозного пучения, постоянных и длительных временных нагрузок. Расчет оснований опор на одновременное действие сил морозного пучения и кратковременных нагрузок (ветровых и от обрыва проводов) не требуется.

7.5. Расчет оснований выдергиваемых фундаментов и анкерных плит по деформациям может не выполняться, если выдергивающая сила центральна по отношению к подошве фундамента (анкерной плите) и соблюдается условие

(F_{n} - G_{n}cos\beta) \leq \gamma_{c}R_{0}\prime A_{0} , (7.1)

где F_{n} — нормативное значение выдергивающей силы, кН;

G_{n} — нормативное значение веса фундамента или плиты, кН;

\beta — угол наклона выдергивающей силы к вертикали, град;

\gamma_{c} — коэффициент условий работы, определяемый в соответствии с 7.6;

R_{0}\prime — расчетное сопротивление грунта обратной засыпки, кПа, принимаемое по таблице В.10 Приложения В;

A_{0} — площадь проекции верхней поверхности фундамента на плоскость, перпендикулярную линии действия выдергивающей силы, м2.

7.6. Коэффициент условий работы \gamma_{c} в формуле (7.1) принимают равным: \gamma_{c} = \gamma_{1}\gamma_{2}\gamma_{3}\gamma_{4} , где \gamma_{1} = 1,2 ; 1,0 и 0,8 — для опор с базой B (расстояние между осями отдельных фундаментов), равной 5, 2,5 и 1,5 м; при промежуточных значениях B, значение \gamma_{1} определяют интерполяцией; \gamma_{2} = 1,0 для нормального и \gamma_{2} = 1,2 — для аварийного и монтажного режимов работы; \gamma_{3} = 1,0 ; 0,8 и 0,7 — для опор соответственно: промежуточных прямых; промежуточных угловых, анкерных и анкерно-угловых, концевых, порталов распределительных устройств; специальных; \gamma_{4} = 1,0 и 1,15 — соответственно для: грибовидных фундаментов и анкерных плит опор с оттяжками, стойки которых защемлены в грунте; анкерных плит опор, стойки которых шарнирно оперты на фундаменты.

7.7. Расчетное сопротивление грунта основания R под подошвой сжато-опрокидываемых фундаментов определяют по формуле (5.7) при коэффициенте \gamma_{c2} = 1 .

Наибольшее давление на грунт под краем подошвы фундамента при действии вертикальной сжимающей и горизонтальных нагрузок в одном или в двух направлениях не должно превышать 1,2R.

7.8. Расчет оснований по деформациям при совместном воздействии на фундамент вертикальных (сжимающих или выдергивающих) и горизонтальных усилий сводится к соблюдению в каждом направлении действия горизонтальной силы условия

F \leq F_{R} , (7.2)

где F и F_{R} — соответственно приведенная действующая и допускаемая горизонтальные силы на уровне верха фундамента, кН.

Значение F_{R} принимают как меньшее из результатов двух расчетов: при опрокидывании со сжатием и при опрокидывании с выдергиванием.

7.9 Основание и фундамент стоечной опоры должны удовлетворять требованиям расчета по деформациям

\beta \leq \beta_{u} , (7.3)

где \beta — угол поворота стойки на уровне поверхности грунта под воздействием горизонтальных сил и моментов, рад;

Значение \beta_{u} при действии опрокидывающих нагрузок не должно превышать 0,01 рад. В песках плотных и средней плотности, а также в глинистых грунтах при I_{L} \leq 0,5 в случае установки перед стойкой не менее одного ригеля допускается \beta_{u} \leq 0,02\text{рад} с обязательной проверкой стойки на прочность.

7.10. Расчет оснований по несущей способности при действии на фундамент (анкерную плиту) выдергивающей нагрузки производят исходя из условия

(F - \gamma_{f}G_{n}cos\beta) \leq \gamma_{c}F_{u,a}/\gamma_{n} , (7.4)

где F — расчетное значение выдергивающей силы, кН;

\gamma_{c} — коэффициент условий работы, принимаемый равным единице;

F_{u,a} — сила предельного сопротивления основания выдергиваемого фундамента, кН, определяемая по 7.11;

\gamma_{n} — коэффициент надежности по назначению, принимаемый равным для опор: промежуточных прямых — 1,0; анкерных прямых без разности тяжений — 1,2; угловых (промежуточных и анкерных), анкерных (прямых и концевых) с разностью тяжений, порталов открытых распределительных устройств — 1,3; специальных — 1,7.

7.11 Силу предельного сопротивления основания выдергиваемого фундамента F_{u,a} , кН, определяют по формуле

F_{u,a} = \gamma_{bf}(V_{bf} - V_{f})cos\beta + c_{0}[A_{1}cos(\varphi_{0} - \beta/2) + A_{2}cos(\varphi_{0} + \beta/2) + 2A_{3}cos\varphi_{0}] , (7.5)

где \gamma_{bf} — расчетное значение удельного веса грунта обратной засыпки, кН/м3;

V_{bf} — объем тела выпирания в форме усеченной пирамиды, м3, образуемой плоскостями, проходящими через кромки верхней поверхности фундамента (плиты) и наклоненными к вертикали под углами J_{i} , равными:

у боковых кромок J_{3} = J_{4} = \varphi_{0} ;

V_{f} — объем части фундамента, находящейся в пределах тела выпирания, м3, для анкерных плит принимают равным нулю;

A_{1} , A_{2} , A_{3} — площади граней тела выпирания, м2, имеющих в основании соответственно нижнюю, верхнюю и боковые кромки верхней поверхности фундамента (плиты);

c_{0} и \varphi_{0} — расчетные значения удельного сцепления, кПа, и угла внутреннего трения грунта обратной засыпки, град, принимаемые равными:

c_{0} = \eta c_{I} ; \varphi_{0} = \eta\varphi_{I} , (7.6)

здесь c_{I} , \varphi_{I} — расчетные значения соответственно удельного сцепления и угла внутреннего трения грунта природного сложения, определяемые в соответствии с 7.2;

7.12 Несущая способность (устойчивость) основания стоечной опоры считается обеспеченной при соблюдении условия

F_{H} \leq \gamma_{c2}F_{Hu}/\gamma_{n} , (7.7)

где F_{H} — равнодействующая всех расчетных горизонтальных нагрузок, действующих на опору на высоте H над уровнем поверхности грунта, кН;

H = M/F_{H} ,

здесь M — расчетный опрокидывающий момент на уровне поверхности грунта с учетом деформаций основания опоры;

F_{Hu} — предельное сопротивление основания от действия силы, приложенной на высоте H, определяемое расчетом, кН;

\gamma_{n} — коэффициент надежности, принимаемый по 7.10.

Таблица 7.2

При расчете основания фундамента стоечной опоры все действующие на опору нагрузки каждого сочетания заменяют силами: поперечной F_{H} , приложенной на высоте H = M/F_{H} от отметки поверхности земли, и вертикальной F_{v} , приложенной на отметке подошвы стойки. Нагрузки M, F_{H} и F_{v} принимают по усилиям, действующим в сечении стойки на отметке поверхности грунта, полученным в результате статического расчета опоры.

7.13. Расчет оснований стоечных опор с оттяжками и стоек порталов с внутренними связями на вдавливание выполняют по несущей способности по формуле

F_{c} \leq \gamma_{c}RA/\gamma_{g} , (7.8)

где F_{c} — расчетная сжимающая нагрузка на отметке подошвы стойки, кН; для промежуточных опор расчетную нагрузку из сочетаний с кратковременными нагрузками принимают с коэффициентом 0,6 для сверленых котлованов; в остальных случаях принимают полное значение;

\gamma_{c} — коэффициент условий работы, равный 1;

R — расчетное сопротивление грунта основания при осадке стойки 5 см, принимаемое по таблице 7.3, кПа;

A — площадь подошвы фундамента, м2, принимают равной площади подошвы стойки при установке стойки в сверленый котлован и заделке пазух гравийно-песчаной смесью или крупным песком, а также в копаные котлованы без опорной плиты; при установке стойки в сверленый котлован и заполнении пазух бетонированием площадь A принимают равной площади котлована;

\gamma_{g} — коэффициент надежности по грунту, равный 1,3.

Таблица 7.3

Грунты			Расчетное сопротивление грунта R, кПа
Пески:
гравелистые			6500
крупные			5200
средней крупности			3900
мелкие			2050
пылеватые			1300
Супеси:
IL <= 0			2050
0 < IL <= 1			800
Суглинки и глины
при IL, равном		0	5850
		0,10	4700
		0,20	3600
		0,30	2300
		0,4	1600
		0,50	1300
		0,60	800
		0,75	400

8. Особенности проектирования оснований малоэтажных зданий

Раздел 8 утратил силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

9. Особенности проектирования оснований подземных частей сооружений и геотехнический прогноз

9.1. Требования раздела распространяются на вновь возводимые и реконструируемые сооружения с подземной частью, устраиваемую открытым или полузакрытым способом в котловане.

9.2 Проектирование оснований подземных частей сооружений включает помимо требований 5.1.1 обоснованный расчетом выбор:

глубины заложения подземных конструкций;

способа устройства подземных конструкций (в открытом котловане, полузакрытый «сверху вниз», опускной колодец, в насыпи и др.);

заложения откосов неподкрепленных котлованов;

типа, конструкции, материала ограждений котлованов и их креплений;

мероприятий, применяемых для снижения влияния строительства на деформации оснований, фундаментов и надземных конструкций сооружений и инженерных коммуникаций окружающей застройки;

мероприятий, применяемых для минимизации изменений гидрогеологических условий или предотвращения вызванных этим возможных негативных последствий, в том числе для окружающей застройки и экологической среды.

9.3. Утратил силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

9.4. При проектировании подземных частей сооружений I и II уровней ответственности в котлованах глубиной более 5 м, подкрепленных ограждающими конструкциями, геологические разведочные скважины должны быть размещены по трассе ограждающих конструкций не реже чем через 20 м. При отсутствии фактической возможности расположения скважин указанным образом, их следует устраивать по сетке не более 20 x 20 м. Число скважин должно зависеть от категории сложности инженерно-геологических условий и составлять не менее пяти.

Инженерно-геологическое строение площадки должно быть изучено на глубину не менее 1,5H_{c} + 5\text{м} , где H_{c} — глубина заложения подошвы ограждающей конструкции, но не менее 10 м от подошвы ограждающей конструкции. На указанную глубину должно быть пройдено не менее 30% скважин, но не менее трех скважин.

При проектировании подземных частей сооружений в неподкрепленных котлованах глубина разведочных скважин должна составлять не менее 1,5H_{\text{к}} + 5\text{м} , где H_{\text{к}} — глубина котлована.

9.5 Инженерно-геологические изыскания следует выполнять также вне границ площадок строительства в случаях:

необходимости анализа возможности проявления на примыкающей к зоне строительства территории опасных инженерно-геологических процессов;

определения возможности и целесообразности устройства грунтовых анкеров вне границ площадки строительства, а также последующего выполнения расчетов анкерных конструкций и оценки влияния их устройства на окружающую застройку;

решения вопроса о необходимости закрепления грунтов оснований и усиления фундаментов сооружений окружающей застройки, попадающих в зону влияния нового строительства;

необходимости получения данных для расчета изменения гидрогеологических условий на территории, примыкающей к строительной площадке.

9.6 — 9.8. Утратили силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

9.9. Расчеты и проектирование оснований подземных частей сооружений, размещаемых вблизи окружающей застройки, следует выполнять как для обеспечения прочности, надежности и долговечности самого проектируемого сооружения на всех стадиях строительства и эксплуатации, так и для обеспечения прочности, надежности и долговечности существующих сооружений и инженерных коммуникаций, а также сохранения окружающей среды.

9.10. Утратил силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

9.11. Нагрузки и воздействия на основания и конструкции подземных частей сооружений должны устанавливаться расчетом, исходя из анализа совместной работы конструкций сооружения и основания, с учетом возможного их изменения на различных стадиях возведения и эксплуатации сооружения.

При определении нагрузок и воздействий на основание и конструкции подземных частей сооружений к постоянным нагрузкам относят:

вес строительных конструкций подземной и надземной частей сооружения;

давление грунтового массива, вмещающего сооружение, и подземных вод при установившейся фильтрации; усилия натяжения постоянных анкеров;

распорные усилия в постоянных конструкциях и пр.

К временным длительным нагрузкам и воздействиям относят:

вес стационарного оборудования; давление подземных вод при неустановившемся режиме фильтрации;

динамические воздействия от эксплуатируемых линий метрополитена, транспортных сооружений или промышленных объектов;

нагрузки от складируемых на поверхности грунта материалов;

температурные технологические воздействия;

усилия натяжения временных анкеров;

распорные усилия во временных конструкциях;

нагрузки, обусловленные изменением влажности, усадкой и ползучестью материалов и пр.

К кратковременным нагрузкам и воздействиям относят:

дополнительное давление грунта, вызванное подвижными нагрузками, расположенными на земной поверхности;

температурно-климатические воздействия и пр.

К особым нагрузкам и воздействиям относят:

сейсмические воздействия; воздействия, обусловленные деформациями основания при просадках, набухании и морозном пучении грунтов;

аварийные воздействия (например, при полном водонасыщении грунтов основания за пределами ограждающей конструкции котлована или подземной части сооружения при расположении в зоне влияния строительства водонесущих коммуникаций) и пр.

9.12. Расчеты оснований подземных частей сооружений по первой и второй группам предельных состояний должны выполняться в соответствии с указаниями раздела 5 и включать определения:

несущей способности основания, устойчивости сооружения и его отдельных элементов;

местной прочности скального основания;

устойчивости склонов, примыкающих к сооружению, откосов и ограждающих конструкций котлованов;

нагрузок, передающихся на ограждающие конструкции котлованов и наружные стены подземных частей сооружений;

несущей способности по грунту анкерных конструкций (грунтовых анкеров, анкерных свай и др.);

фильтрационной прочности основания, давления подземных вод на конструкции подземных частей сооружения, устойчивости против всплытия;

фильтрационного расхода при водопонижении;

изменения гидрогеологических условий, вызванных строительством и эксплуатацией сооружения;

деформаций системы «подземная часть сооружения — основание»;

деформаций оснований окружающей застройки.

При проектировании оснований ограждений, устраиваемых способом «стена в грунте», следует выполнять расчет устойчивости стенок траншеи, заполненной тиксотропным раствором.

При проектировании оснований подпорных стен, устраиваемых из отдельно стоящих элементов, следует выполнять расчет прочности основания на продавливание грунта между элементами.

При выполнении расчетов должны учитываться возможные изменения уровней горизонтов подземных вод и пьезометрических напоров, а также физико-механических свойств грунтов с учетом технологических воздействий, промерзания и оттаивания, явлений просадок, пучения, набухания и т.п.

При выполнении расчетов оснований подземных частей сооружений следует учитывать конструктивную нелинейность, связанную с изменением расчетной схемы в процессе строительства, технологические особенности возведения и последовательность строительных операций.

9.13. Утратил силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

9.14. При проектировании оснований подземных частей сооружений, устраиваемых с обратной засыпкой грунта, расчетные значения характеристик грунтов обратной засыпки ( \gamma_{I}\prime , \varphi_{I}\prime , c_{I}\prime ), уплотненных не менее чем до k_{com} = 0,95 их плотности в природном состоянии, допускается устанавливать по расчетным характеристикам тех же грунтов в природном состоянии ( \gamma_{I} , \varphi_{I} , c_{I} ), принимая \gamma_{I}\prime = 0,95\gamma_{I} ; \varphi_{I}\prime = 0,9\varphi_{I} ; c_{I}\prime = 0,5c_{I} , при этом следует принимать c_{I}\prime не более 7 кПа.

9.15. При выполнении расчетов оснований подземных частей сооружений следует определять нормальные и касательные напряжения на контакте «конструкция — грунтовый массив». Величины контактных напряжений требуется определять, рассматривая совместную работу сооружения с основанием.

При определении величин напряжений на контакте следует учитывать историю формирования и существующее напряженно-деформированное состояние грунтового массива, конструктивные особенности сооружения, прочностные и деформационные характеристики грунтов основания и элементов сооружения, технологию и последовательность возведения сооружения.

Следует учитывать, что деформации основания и конструкций на их контакте могут быть не совместны. В расчетах необходимо учитывать возможность отлипания или сдвига на контакте «конструкция — грунт».

9.16. Для проверки возможности сдвига на контакте конструкций с грунтом должны быть определены силы предельного сопротивления сдвигу, которые зависят от характеристик трения и сцепления на контакте.

Силы трения и сцепления на контакте «конструкция — грунтовый массив» должны определяться в зависимости от значений прочностных характеристик грунта, гидрогеологических условий площадки, материала конструкции, технологии ее устройства.

Для нескальных грунтов допускается принимать следующие расчетные значения прочностных характеристик на контакте «конструкция — грунтовый массив»:

удельное сцепление c_{\text{к}} = 0 ;

угол трения грунта по материалу конструкции \delta = \gamma_{\text{к}}\varphi , где \varphi — угол внутреннего трения грунта, \gamma_{\text{к}} — коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 9.1.

9.17. Давление грунта на подпорные стены, ограждения котлованов и наружные стены подземных частей сооружения следует определять в зависимости от величин перемещений и деформаций, реализуемых в результате совместной работы конструкций с грунтовым массивом.

9.18. При определении давления грунта на подпорные стены, ограждения котлованов и стены подземных частей сооружений следует учитывать:

внешние нагрузки и воздействия на грунтовый массив (нагрузки от складируемых материалов, от строительных механизмов, транспортные нагрузки на проезжей части, нагрузки, передаваемые фундаментами сооружений окружающей застройки) и пр.;

наличие существующих подземных и заглубленных сооружений;

наклон граней стены к вертикали;

наклон поверхности грунта, неровности рельефа и отклонение границ инженерно-геологических элементов от горизонтали;

возможность устройства берм и откосов в котловане в процессе производства работ;

прочностные характеристики на контакте «конструкция — грунтовый массив»;

вертикальные и горизонтальные перемещения конструкции и их направление относительно основания;

деформационные характеристики подпорной конструкции, анкерных и распорных элементов;

последовательность производства работ;

возможность перебора грунта в процессе экскавации;

фильтрационные силы в массиве грунта;

дополнительные давления на подпорные конструкции, вызванные морозным пучением и набуханием грунтов, а также проведением работ по нагнетанию в грунт растворов, тампонажу и пр.;

температурные воздействия;

динамические и вибрационные воздействия и их влияние на статическое давление грунта.

9.19. При определении величин бокового давления грунта на ограждения котлованов и конструкции подземных частей сооружений для выполнения расчетов по первой группе предельных состояний следует использовать значения прочностных характеристик грунтов \varphi_{I} , \text{с}_{I} , а для выполнения расчетов по второй группе предельных состояний — \varphi_{II} , c_{II} . В обоих случаях коэффициент надежности по нагрузке для удельного веса грунта должен приниматься \gamma_{f(g)} = 1,0 .

9.20. Утратил силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

9.21. При горизонтальных перемещениях u подпорного сооружения или стены подвала более 0,0005h зависимость величин бокового давления грунта допускается определять в соответствии с кусочно-линейной диаграммой на рисунке 9.1. Знак перемещений считается положительным при перемещении конструкции в направлении грунтового массива.

Рисунок 9.1. Зависимость величин бокового давления грунта \sigma_{h}\prime(z) от горизонтальных перемещений конструкции u, u_{a} = 0,001h , u_{p} = (0,01 - 0,02)h

Предельные величины бокового давления грунта соответствуют активному давлению \sigma_{h}\prime_{;a}(z) при перемещении конструкции в направлении от грунтового массива и пассивному давлению \sigma_{h}\prime_{;p}(z) при перемещении в направлении грунтового массива.

9.22. Величины бокового давления грунта допускается принимать равными \sigma_{h}\prime_{;a}(z) , если величина горизонтального перемещения конструкции в направлении от грунта превышает 0,001h.

Величину эффективного активного давления грунта на конструкцию, вызванного его объемным весом \gamma , при наличии вертикальной равномерно распределенной нагрузки q, приложенной к поверхности, рекомендуется определять по формуле

нормальная составляющая на глубине z

\sigma_{h}\prime_{;a}(z) = K_{a}(\gamma \cdot z + q) - 2cK_{a} ; (9.5)

касательная составляющая на глубине z (положительна при перемещении грунта вниз относительно конструкции)

\tau_{a}\prime(z) = \sigma_{h}\prime_{;a}(z)tg\delta , (9.6)

где c — удельное сцепление грунта;

\gamma — удельный вес грунта, принимаемый во взвешенном состоянии для водонасыщенных грунтов;

\delta — угол трения грунта по материалу конструкции, определяемый в соответствии с 9.16;

Величины \sigma_{h}\prime_{;a}(z) принимаются во всех случаях равными не менее 0.

В случае негоризонтальной поверхности грунта и наклона граней конструкции к вертикали (рисунок 9.2, а) коэффициент активного давления грунта рекомендуется определять по формуле

, (9.7)

а)

б)

Рисунок 9.2. Схема к определению величин активного (а), пассивного (б) давления грунта при негоризонтальной поверхности грунта и наклоне граней конструкции к вертикали

При горизонтальной поверхности грунта, вертикальной абсолютно гладкой грани конструкции коэффициент активного давления грунта допускается определять по формуле

K_{a} = tg^{2}(45^{\circ} - \varphi/2) . (9.8)

9.23. Величины бокового давления грунта допускается принимать равными \sigma_{h}\prime_{;p}(z) , если величина горизонтального перемещения конструкции в направлении на грунт превышает 0,01h для влажных грунтов и 0,02h для водонасыщенных грунтов.

Величину эффективного пассивного давления грунта на конструкцию допускается определять по формулам:

нормальная составляющая на глубине z

\sigma_{h}\prime_{;p}(z) = K_{p}(\gamma z + q) + 2cK_{p} ; (9.9)

касательная составляющая на глубине z (положительна при перемещении грунта вверх относительно конструкции)

\tau_{a}\prime(z) = \sigma_{h}\prime_{;p}(z)tg\delta , (9.10)

где K_{p} — коэффициент пассивного давления.

В случае негоризонтальной поверхности грунта и наклона граней конструкции к вертикали (см. рисунок 9.2, б) коэффициент пассивного давления грунта допускается определять по формуле

K_{p} = \frac{cos^{2}(\varphi + \theta)}{cos^{2}\theta cos(\delta - \theta)[1 - \sqrt{\frac{sin(\varphi + \delta)sin(\varphi + \beta)}{cos(\delta - \theta)cos(\beta - \theta)}}]2} . (9.11)

При горизонтальной поверхности грунта, вертикальной абсолютно гладкой грани конструкции коэффициент пассивного давления грунта допускается определять по формуле

K_{p} = tg^{2}(45^{\circ} + \varphi/2) . (9.12)

Следует учитывать, что формула (9.11) завышает величины пассивного давления для высоких значений угла внутреннего трения грунта. В связи с этим при \varphi , большем 20°, рекомендуется в формуле (9.11) во всех случаях принимать \delta = 0 .

9.24. При необходимости учета других факторов помимо указанных в 9.20 - 9.23 для определения величин активного и пассивного давления, а также при расчете промежуточных значений бокового давления грунта следует использовать численные методы.

9.25. При вычислении эффективных величин бокового давления проницаемых грунтов на ограждения котлованов следует учитывать фильтрационные силы в том случае, если ограждение является несовершенной противофильтрационной завесой (ПФЗ) и в котловане выполняется строительное водопонижение (см. рисунок 9.3).

Рисунок 9.3. Фильтрация в котлован при несовершенной ПФЗ

Эффективные величины бокового давления водонасыщенных проницаемых грунтов в этом случае определяются по формуле

где \gamma\prime — удельный вес грунта во взвешенном состоянии;

K — коэффициент бокового давления грунта, может соответствовать активному, пассивному или промежуточному значению;

I — градиент гидравлического напора на отрезке вертикали, равном 1 м, 1/м.

Знак «+» в формуле (9.13) соответствует области нисходящей фильтрации, знак «-» — области восходящей фильтрации.

9.26. При выполнении расчетов оснований, сложенных водонасыщенными грунтами в нестабилизированном состоянии, допускается определять величины бокового давления на ограждения котлованов и конструкции подземных частей сооружений, выраженные в полных напряжениях.

В этом случае нормальную составляющую величины активного давления грунта на конструкцию на глубине z допускается определять по формуле

\sigma_{ha}(z) = \sigma_{z\gamma}(z) + \sigma_{zp}(z) - 2c_{u} , (9.14)

где c_{u} — прочность грунта при недренированном сдвиге.

Нормальную составляющую величины пассивного давления грунта допускается определять по формуле

9.27. При проектировании подземных частей сооружений I и II уровней ответственности, перекрывающих полностью или частично естественные фильтрационные потоки в грунтовом или скальном массиве, а также изменяющих условия и пути фильтрации подземных вод, следует выполнять прогноз изменений гидрогеологического режима площадки строительства.

Следует учитывать возможность возникновения барражного эффекта, который проявляется в подъеме уровня подземных вод на пути фильтрационного потока перед преградой. При проектировании сооружений должна быть выполнена количественная оценка барражного эффекта и при необходимости разработаны защитные мероприятия для проектируемого сооружения и окружающей застройки.

Прогноз изменений гидрогеологического режима следует выполнять путем математического моделирования фильтрационных процессов численными или аналитическими методами. В качестве исходной информации для разработки геофильтрационной модели следует использовать данные инженерно-геологических изысканий о положении уровня подземных вод на территории, прилегающей к площадке строительства, гидравлических напорах в горизонтах, фильтрационной проницаемости грунтов. Для выполнения указанных исследований необходимо привлекать специализированные организации.

9.28. При проектировании фундаментов и подземных частей сооружений, расположенных ниже пьезометрического уровня подземных вод, необходимо рассчитывать их давление и предусматривать мероприятия, предупреждающие их протечки в котлован, вспучивание дна котлована, всплытие сооружения и т.п.

При заложении фундаментов, а также подземных частей сооружений ниже пьезометрического уровня подземных вод следует учитывать возможные случаи:

заглубление в водоупорный грунт, подстилаемый водоносным слоем с напорными водами, когда возможен прорыв подземных вод в котлован, выпор грунтов основания, подъем полов и т.п.; в этом случае следует предусматривать мероприятия, снижающие напор (например, откачку воды из скважин), или увеличение пригрузки на залегающий в основании грунт;

заглубление в грунт водоносного слоя, когда возможно гидравлическое разрушение, сопровождаемое суффозионным выносом частиц грунта, размывы, коррозия и другие повреждения фундаментов; в этом случае кроме снижения градиента напора может предусматриваться также закрепление грунтов.

9.29. Для исключения возможности прорыва напорными водами вышележащего водоупорного глинистого слоя грунта, подстилаемого слоем грунта с напорными водами, должно выполняться условие

H_{0} — расчетная высота напора воды, отсчитываемая от подошвы проверяемого водоупорного слоя до максимального уровня подземных вод, м;

\gamma_{I} — средневзвешенное расчетное значение удельного веса грунта проверяемого и вышележащих слоев, кН/м3;

Если условие формулы (9.16) не удовлетворяется, необходимо предусмотреть в проекте искусственное понижение напора водоносного слоя (принудительная откачка или устройство самоизливающихся скважин). Искусственное снижение напора подземных вод должно быть предусмотрено на срок, в течение которого сооружение приобретет достаточный вес и прочность, обеспечивающие восприятие сил, создаваемых напором подземных вод, но не ранее окончания работ по устройству нулевого цикла и выполнению обратной засыпки грунта в пазухи котлована.

9.30. Для исключения возможности гидравлического разрушения водонасыщенного грунта, сопровождаемого суффозией, при восходящей фильтрации в котловане (см. рисунок 9.3) должно выполняться условие

\gamma_{f}I \leq 1 , (9.17)

где I — градиент гидравлического напора в восходящем фильтрационном потоке на выходе в котлован в точке A, расположенной вблизи ПФЗ;

\gamma_{f} = 1,2 — коэффициент надежности по нагрузке.

9.31. При размещении подземной части сооружения ниже уровня подземных вод в водонасыщенных грунтах должна быть обеспечена устойчивость сооружения против всплытия.

Устойчивость против всплытия обеспечена, если выполняется следующее условие

\gamma_{w}H_{0}A \leq \gamma_{f1}\Sigma G_{stb;c} + \gamma_{f2}\Sigma G_{stb;l} + \gamma_{f3}\Sigma R_{stb} , (9.18)

где \gamma_{w} — удельный вес воды, кН/м3;

H_{0} — расчетная высота напора воды, отсчитываемая от подошвы подземной части сооружения до максимального уровня подземных вод, м;

A — площадь подземной части сооружения, м2;

\Sigma G_{stb;c} — сумма нормативных значений постоянных вертикальных удерживающих нагрузок, включая собственный вес несущих конструкций сооружения, кН;

\Sigma G_{stb;l} — сумма нормативных значений временных длительных удерживающих вертикальных нагрузок, включая вес полов и перегородок сооружения, грунта обратной засыпки над обрезами фундаментов и над подземной частью сооружения, кН;

\Sigma R_{stb} — сумма нормативных значений удерживающих вертикальных составляющих сил сопротивления всплытию в основании, включая силы трения, сопротивления свай выдергиванию, натяжения анкеров и др., кН;

\gamma_{f1} = 0,9 , \gamma_{f2} = 0,85 , \gamma_{f3} = 0,65 — коэффициенты надежности по нагрузке.

Если условие формулы (9.18) не удовлетворяется, то, чтобы не допустить разрушение от всплытия сооружения, необходимо применять следующие мероприятия:

увеличение собственного веса сооружения или его пригрузка;

уменьшение поровых давлений под сооружением с помощью устройства дренажа;

закрепление сооружения в нижележащих слоях грунта с помощью анкеров или свай.

9.32. Инъекционные преднапряженные грунтовые анкеры могут применяться для крепления ограждений котлованов или защиты сооружений от всплытия и устраиваться в любых грунтах, за исключением слабых глинистых, просадочных, набухающих, органоминеральных и органических.

Проектирование анкеров должно основываться на результатах статических расчетов системы «конструкция — грунтовый массив», в которых должна быть определена расчетная осевая нагрузка на анкер с учетом требуемого числа ярусов анкеров, их расположения, углов наклона анкеров к горизонту и углов отклонения анкеров в плане от нормали к конструкции.

При проектировании анкеров определяют:

число анкеров в ярусе и их шаг;

свободную длину анкерных тяг, обеспечивающую размещение заделки анкеров за пределами границы призмы обрушения;

предварительную длину заделки анкеров, требуемую для восприятия проектных усилий;

места для устройства опытных анкеров; число пробных испытаний анкеров и порядок их выполнения.

Несущая способность преднапряженных анкеров по грунту и по материалу должна предварительно определяться расчетом и проверяться пробными испытаниями. Пробные испытания проводят в наиболее характерных в геологическом отношении местах на максимально возможную нагрузку по материалу анкерных тяг, но не менее чем в 1,75 раза превышающую расчетную проектную нагрузку. Число пробных испытаний должно быть не менее трех.

9.33. При проектировании оснований, фундаментов и подземных частей вновь возводимых или реконструируемых сооружений, располагаемых на застроенной территории необходимо выполнять геотехнический прогноз (оценку) влияния строительства на изменение напряженно-деформированного состояния окружающего грунтового массива, в том числе оснований сооружений окружающей застройки.

Примечание. Геотехнический прогноз влияния необходимо выполнять при проектировании подземных инженерных коммуникаций, которые размещаются на застроенных территориях. Указания 9.33 - 9.39 распространяются на проектирование подземных инженерных коммуникаций также как на строящиеся или реконструируемые сооружения.

Геотехнический прогноз следует выполнять с учетом горизонтальных перемещений ограждающей конструкции котлована и разгрузки основания от выемки грунта в котловане, вертикальной нагрузки от вновь возводимого сооружения или дополнительных нагрузок от реконструируемого сооружения, изменения уровня подземных вод, вибрационных и динамических воздействий строительных работ и других факторов с учетом последовательности устройства подземной части сооружения, используя аналитические и численные методы расчета. Для расчета дополнительных деформаций оснований и фундаментов сооружений окружающей застройки, вызванных вертикальными нагрузками от вновь возводимого сооружения, допускается использовать расчетную схему в виде линейно-деформируемого полупространства (см. 5.6.37).

9.34 В результате геотехнического прогноза должны быть определены:

радиус зоны влияния r_{\text{зв}} , м;

значения дополнительных деформаций оснований и фундаментов сооружений окружающей застройки.

Примечания. 1. Радиус зоны влияния нового строительства или реконструкции допускается ограничивать расстоянием, при котором расчетное значение дополнительной осадки грунтового массива или основания существующего сооружения окружающей застройки не превышает 1 мм, за исключением расположения на границе зоны влияния сооружений окружающей застройки, категория технического состояния которых предаварийная или аварийная — IV (Приложение Е)

2. При ограничении радиуса влияния нового строительства и реконструкции на территориях, осложненных распространением специфических грунтов необходимо учитывать местный опыт проектирования, условия строительства и особенности эксплуатации сооружений, а также указания раздела 6.

3. Радиус зоны влияния по результатам геотехнического прогноза может изменяться вдоль трассы ограждающей конструкции его котлована в зависимости от различных факторов, в том числе глубины котлована, инженерно-геологических условий и пр.

4. Радиус зоны влияния r_{\text{зв}} измеряется от границ проектируемого котлована.

9.35. Геотехнический прогноз необходимо выполнять для сооружений окружающей застройки, расположенных в пределах предварительно назначаемой зоны влияния строящегося или реконструируемого сооружения, которая определяется согласно указаниям 9.36.

Перед выполнением геотехнического прогноза необходимо провести техническое обследование состояния конструкций сооружений окружающей застройки, расположенных в предварительно назначаемой зоне влияния нового строительства или реконструкции (см. 9.36). По результатам технического обследования следует определить категорию технического состояния сооружений окружающей застройки согласно Приложению Е.

Примечание. Если по результатам геотехнического прогноза (см. 9.34) в зоне влияния нового строительства или реконструкции располагаются существующие сооружения окружающей застройки, не учтенные при предварительном назначении зоны влияния согласно указаниям 9.35, 9.36, то для этих сооружений необходимо также установить категорию технического состояния (Приложение Е) и включить в перечень сооружений, для которых выполняется геотехнический прогноз.

9.36. Для предварительного назначения зоны влияния вновь возводимого (реконструируемого) сооружения, расположенного на застроенной территории, допускается ориентировочный радиус зоны влияния r_{\text{зв}} , м, принимать в зависимости от глубины котлована \text{Н}_{\text{к}} , м, метода его крепления и конструкции ограждения котлована, равным:

5\text{Н}_{\text{к}} — при использовании ограждения котлована с креплением анкерными конструкциями, но не более 2L, где L — суммарная длина горизонтальной проекции тела анкера и его тяги, м;

4\text{Н}_{\text{к}} — при использовании ограждения из стальных элементов (труб, двутавров и т.п.) с консольным креплением либо креплением стальными распорками или подкосами, а также при устройстве котлована в естественных откосах;

3\text{Н}_{\text{к}} — при использовании монолитной или сборно-монолитной железобетонной конструкции ограждения котлована (по технологии «стена в грунте», буронабивных секущихся свай и т.п.) с консольным креплением либо креплением стальными распорками или подкосами, а также при использовании ограждения из стальных элементов (труб, двутавров и т.п.) и экскавации грунта в котловане под защитой монолитных железобетонных перекрытий;

2\text{Н}_{\text{к}} — при использовании монолитной или сборно-монолитной железобетонной конструкции ограждения котлована (по технологии «стена в грунте», буронабивных секущихся свай и т.п.) и экскавации грунта в котловане под защитой монолитных железобетонных перекрытий.

Примечание. Величина предварительно назначаемой зоны влияния может корректироваться на основании местного опыта проектирования с учетом специфических грунтовых условий и других факторов.

9.37. Расчет оснований по деформациям для сооружений окружающей застройки, расположенных в зоне влияния нового строительства или реконструкции, производят из условия

где s_{ad} — дополнительная осадка основания фундамента (совместная дополнительная деформация основания и сооружения), определяемая в соответствии с указаниями 9.33 с учетом совокупности воздействий, связанных с новым строительством или реконструкцией;

s_{ad,u} — предельное значение дополнительной осадки основания фундаментов (предельное значение совместной дополнительной деформации основания и сооружения), устанавливаемое в соответствии с указаниями Приложения Л с учетом категории технического состояния сооружения окружающей застройки (см. Приложение Е).

Примечания. 1. Для определения совместной дополнительной деформации основания и сооружения окружающей застройки s_{ad} могут использоваться методы, указанные в 5.1.4, с учетом значений дополнительных деформаций основания, полученных по результатам геотехнического прогноза.

2. При расчете оснований сооружений окружающей застройки по деформациям, условие формулы 9.19 должно выполняться в том числе для параметров, указанных в 5.6.4.

9.38. При проектировании вновь возводимых или реконструируемых сооружений на застроенной территории необходимо предусмотреть мероприятия, обеспечивающие эксплуатационную надежность сооружений окружающей застройки на период строительства и дальнейшей эксплуатации. Если по результатам геотехнического прогноза условие формулы (9.19) не выполняется, рекомендуется предусматривать следующие мероприятия:

изменение конструкции ограждения строительного котлована, методов ее крепления, глубины подземной части, ее планового расположения и др.;

снижающие деформации основания сооружений окружающей застройки (устройство разделительных стен, компенсационных экранов, закрепление грунтов основания и др.);

снижающие дополнительные осадки и (или) их неравномерность или повышающие пространственную жесткость сооружений окружающей застройки (усиление фундаментов, устройство монолитных и стальных поясов в подземной и надземной частях сооружений и др.);

комбинацию вышеперечисленных мероприятий.

Примечание. Для обеспечения эксплуатационной надежности сооружений окружающей застройки приоритетным является изменение проектных характеристик вновь возводимого или реконструируемого сооружения.

Состав назначаемых защитных мероприятий должен определяется с учетом:

характерных особенностей сооружений окружающей застройки (уровень ответственности, значения прогнозируемых деформаций основания, расстояние до проектируемой подземной части, конструктивная схема, категория технического состояния и физико-механические свойства грунтов основания сооружений окружающей застройки и пр.);

особенностей проектируемого или реконструируемого сооружения (глубина котлована, тип ограждающей конструкции котлована и метод ее крепления, инженерно-геологические и гидрогеологические условия, включая прогноз их изменений, давление на основание и пр.).

Примечания. 1. При распространении специфических грунтов или возможности развития опасных геологических процессов в основании площадки строительства и (или) сооружений окружающей застройки, необходимо дополнительно учитывать соответствующие указания раздела 6.

2. Защитные мероприятия для сооружений окружающей застройки также допускается разрабатывать при отсутствии возможности учета расчетными методами динамических, вибрационных и других дополнительных воздействий, в том числе технологических особенностей строительства.

После разработки проекта защитных мероприятий по обеспечению эксплуатационной пригодности сооружений окружающей застройки, расположенных в зоне влияния нового строительства или реконструкции, геотехнический прогноз необходимо повторить с учетом этих мероприятий для подтверждения выполнения условия формулы (9.19).

9.39. Утратил силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

10. Особенности проектирования оснований высотных зданий

10.1. Требования настоящего раздела распространяются на проектирование оснований зданий высотой более 75 м, в том числе на высотные части зданий в составе разноэтажных комплексов.

10.2. При проектировании оснований, фундаментов и конструкций подземной части высотного здания следует учитывать требования раздела 9.

10.3. При проектировании оснований, фундаментов и конструкций подземной части высотных зданий, инженерно-геологические изыскания следует выполнять на территории, размеры которой должны превышать плановые размеры основания надземной части высотного здания с каждой ее стороны на величину не менее 0,5b, где b — ширина надземной части здания.

10.4. Утратил силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

10.5. В процессе инженерно-геологических изысканий следует выявлять геологические разломы, складчатые структуры, области разрушения или повышенной трещиноватости скальных грунтов, а также иные признаки древней и современной тектонической деятельности. Для этого рекомендуется применять геофизические методы исследований. Результаты инженерно-геологических изысканий должны содержать выводы о современной тектонической активности площадки.

10.6. Не допускается размещение высотных зданий на площадках с выявленной современной тектонической активностью, с проявлениями опасных геологических процессов (оползни, сели, лавины, карст и др.), а также на подрабатываемых территориях.

Размещение высотных зданий на площадках с потенциальной возможностью проявления опасных геологических процессов допускается в случае проектирования мероприятий, исключающих активизацию таких процессов или обеспечивающих требуемую степень безопасности здания.

10.7. Утратил силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

10.8. При проектировании оснований зданий высотой более 100 м расчетные значения модуля деформации грунтов E должны приниматься по формуле (5.1) при коэффициенте надежности по грунту \gamma_{g} = 1,1 . Для зданий высотой более 200 м значение \gamma_{g} может быть увеличено.

10.9. Утратил силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

10.10. Расчет оснований высотных зданий во всех случаях следует выполнять по первой и второй группам предельных состояний с учетом коэффициента надежности по ответственности здания в соответствии с ГОСТ 27751.

10.11. Определение величин нагрузок на основание и расчеты оснований, фундаментов и конструкций подземной части высотных зданий следует выполнять, в обязательном порядке рассматривая совместную работу системы «основание — фундамент — здание» в соответствии с 5.1.6.

10.12. При расчете оснований высотных зданий по деформациям следует учитывать зависимость деформационных и прочностных характеристик грунтов от длительности приложения нагрузок.

Расчет осадок основания следует выполнять на основные сочетания постоянных и длительных нагрузок.

Расчет кренов фундамента следует выполнять на основные сочетания постоянных, длительных и кратковременных (преимущественно ветровых) нагрузок. При этом величина крена должна складываться из двух составляющих: i_{l} — крен от действия постоянных и длительных нагрузок; i_{s} — крен от действия кратковременных нагрузок.

При определении величины i_{l} следует использовать расчетные значения модуля деформации грунта E, а при определении величины i_{s} следует использовать расчетные значения модуля упругости грунта E_{e} .

Примечание. Модуль упругости грунта может быть получен с помощью геофизических исследований, при их отсутствии допускается принимать E_{e} = 5E для скальных грунтов и E_{e} = 8E для нескальных грунтов.

10.13. Предельные значения характеристик совместной деформации основания, фундаментов и конструкций здания (см. 5.6.5) должны устанавливаться исходя из технологических, конструктивных, физиологических и эстетико-психологических требований в соответствии со СП 20.13330.

10.14. Проверку соблюдения условия формулы (5.6) следует проводить в составе совместных расчетов системы «основание — фундамент — здание».

10.15. При проектировании оснований и фундаментов высотных частей зданий в составе разноэтажных комплексов следует выполнять расчет взаимного влияния строительства отдельных частей комплекса с учетом последовательности их возведения.

10.16. При проектировании оснований и фундаментов высотных частей зданий в составе разноэтажных комплексов рекомендуется предусматривать их опережающее строительство по отношению к примыкающим малоэтажным частям с целью уменьшения неравномерных осадок последних.

Расчет основания высотной части здания по первой и второй группам предельных состояний при использовании фундаментов на естественном основании дополнительно необходимо выполнять для строительного случая, соответствующего нахождению фундамента на поверхности нескального грунта в котловане при условии отсутствия пригрузки от веса примыкающих малоэтажных частей комплекса.

10.17. При проектировании зданий высотой более 100 м в районах с сейсмичностью 5 баллов и более необходимо выполнять расчет на сейсмическое воздействие в соответствии с подразделом 6.12.

11. Водопонижение

11.1. Утратил силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

11.2. Выбор способов водопонижения должен учитывать конструктивные особенности и размеры сооружения, в т.ч. его подземной части, инженерно-геологические и гидрогеологические условия, размеры осушаемой площади, особенности производства общестроительных работ в защищаемом котловане, возможные изменения физико-механических свойств грунтов основания будущего сооружения, прогноз влияния водопонижения на окружающую застройку и экологическую обстановку, сроки работ и другие факторы.

При проектировании водопонижения необходимо также учитывать возможное изменение режима подземных вод, условия поверхностного стока в строительный и эксплуатационный периоды, расположение мест сброса подземных вод и их химический состав.

11.3. При устройстве водопонижения должны быть предусмотрены мероприятия, препятствующие ухудшению строительных свойств грунтов в основании сооружения, нарушению устойчивости откосов котлована, появлению и развитию опасных геологических и инженерно-геологических процессов, возникновению недопустимых деформаций окружающей застройки, ухудшению экологической обстановки на территории, входящей в зону влияния водопонизительных работ.

11.4. При прогнозировании понижения уровня подземных вод необходимо определить зону его влияния и учитывать возможность возникновения дополнительных осадок территории в зоне развития депрессионной воронки и как следствие деформаций окружающей застройки. Следует учитывать, что радиус зоны влияния на окружающую застройку от воздействия строительного водопонижения может превышать ориентировочные величины, указанные в разделе 12.

С учетом результатов прогноза влияния водопонижения на деформации основания окружающей застройки следует устанавливать режим водопонижения, сроки строительства и этапность освоения площади застройки, а также определить необходимость проведения защитных мероприятий, направленных на снижение влияния строительного водопонижения на окружающую застройку и экологическую среду, включающих как локальную защиту сооружений, так и защиту всей территории (устройство противофильтрационных завес и экранов, замораживание грунта или его инъекционное закрепление и т.д.).

11.5 — 11.8. Утратили силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

11.9. Водопонизительные скважины (открытые и вакуумные, оборудованные насосами, самоизливающиеся и водопоглощающие) следует предусматривать при глубоком понижении уровня подземных вод или для снятия напора подземных вод в грунтах с коэффициентом фильтрации более 2 м/сут. В случае развития вакуума в полости фильтровой колонны водопонизительной скважины возможно ее применение в грунтах с коэффициентом фильтрации менее 2 м/сут.

Способ водопонижения с помощью водопонизительных скважин применяют как для строительного, так и для эксплуатационного периодов.

11.10, 11.11. Утратили силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

11.12. Расчеты водопонизительных систем следует производить для условий установившегося режима фильтрации во всех случаях, а для неустановившегося режима — в период формирования депрессионной воронки — от начала откачки до установившегося режима фильтрационного потока.

Для условий неоднородного фильтрационного потока и при сложном очертании контуров питания и водоприемного фронта, расчет водопонизительных систем следует производить с использованием математического моделирования или других специальных методов.

11.13. При понижении уровня подземных вод более чем на 2 м, особенно в слабых глинистых грунтах, торфах и илах, необходимо производить расчет ожидаемых осадок земной поверхности в зоне развития депрессионной воронки.

При устройстве заглубленных в водоносный слой протяженных подземных сооружений возможен барражный эффект, т.е. подъем уровня подземных вод с верховой стороны сооружения и снижение его с низовой стороны. В этом случае необходимо предусмотреть мероприятия по устранению неблагоприятных последствий барражного эффекта (дренаж, противофильтрационные завесы и др.).

11.14, 11.15. Утратили силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

11.16. Дренажи подразделяют на общие (головной, береговой, отсечной и систематический) и локальные (кольцевой, пристенный и пластовый). При проектировании дренажей следует также учитывать положения СНиП 2.06.14 и СНиП 2.06.15.

11.17 Дренирование грунтового массива предусматривается в следующих случаях:

естественный уровень подземных вод расположен на отметках выше пола подземного сооружения;

пол подземного сооружения расположен выше расчетного уровня подземных вод, но не более 0,3 м;

по техническим условиям в помещениях подземной части должен обеспечиваться заданный термовлажностный режим;

при опасности всплытия сооружения, когда взвешивающая сила превышает массу сооружения.

При выборе системы дренирования территории необходимо учитывать причины ее подтопления (см. подраздел 5.4).

11.18. При проектировании дренажей следует учитывать, что отметка пониженного уровня подземных вод должна быть не менее чем на 0,5 м ниже полов подвалов, технических подполий, коммуникационных каналов и других подземных сооружений.

11.19 - ₁₁.21. Утратили силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

11.22. Расчет дренажей должен включать фильтрационные расчеты (приток и положение пониженного уровня подземных вод), гидравлические расчеты (пропуск каптированных подземных вод через сооружения дренажа) и подбор песчано-гравийных обсыпок (СНиП 2.06.14).

11.23. При назначении конструктивных параметров дренажей следует обеспечить их водозахватную и водопропускную способности, достаточную прочность при восприятии внешних статических и динамических нагрузок и устойчивость материала дренажа к воздействию агрессивных подземных вод.

11.24. Продольные уклоны дренажей должны обеспечивать скорость воды в трубах, при которой не происходит их заиливание. Рекомендуется для дренажных труб диаметром до 150 мм принимать минимальный уклон равным 0,005, для труб диаметром более 200 мм — 0,003.

11.25 — 11.29. Утратили силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

12. Геотехнический мониторинг

12.1 — 12.3. Утратили силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

12.4 Для объектов нового строительства и реконструкции необходимо проводить геотехнический мониторинг:

вновь возводимых I уровня ответственности при высоте более 75 м (см. раздел 10);

вновь возводимых I и II уровней ответственности при высоте менее 75 м при их размещении на площадках с III категорией сложности инженерно-геологических условий;

реконструируемых I и II уровней ответственности;

б) ограждающих конструкций котлованов при:

глубине котлована более 5 м и размещении сооружений на застроенных территориях при II или III категории сложности инженерно-геологических условий;

в) массива грунта, окружающего подземную часть сооружения, расположенного на застроенной территории, при:

глубине котлована более 5 м при размещении сооружения на площадках с II или III категорией сложности инженерно-геологических условий;

12.5 — 12.7. Утратили силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

12.8 Программа работ по геотехническому мониторингу должна отвечать следующим требованиям:

фиксация контролируемых параметров должна выполняться для наиболее опасных и характерных участков конструкций вновь возводимых (реконструируемых) сооружений, их оснований и окружающей застройки;

выбранные методы и точность измерений должны обеспечивать достоверность получаемых результатов и быть согласована с точностью заданных проектных значений и результатов геотехнического прогноза;

все проводимые наблюдения и измерения должны быть увязаны между собой во времени и привязаны к этапам выполнения строительных работ;

периодичность наблюдений должна определяется интенсивностью (скоростью) и длительностью протекания процессов деформирования конструкций сооружений и их оснований.

Примечание. Указанные требования должны также удовлетворяться в процессе проведения геотехнического мониторинга.

12.9 — 12.18. Утратили силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

13. Экологические требования при проектировании оснований

Раздел 13 утратил силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

Приложение А утратило силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

Приложение Б

НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ

Приложение Б утратило силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

Приложение В

Приложение В утратило силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

Приложение Г (рекомендуемое)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСАДКИ ОСНОВАНИЯ ФУНДАМЕНТА

Приложение Г утратило силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

Приложение Д (рекомендуемое)

ПРЕДЕЛЬНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ ОСНОВАНИЯ

Приложение Д утратило силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

Приложение Е

КАТЕГОРИИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СУЩЕСТВУЮЩИХ СООРУЖЕНИЙ

Приложение Е утратило силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

Приложение Ж (рекомендуемое)

ПРЕДЕЛЬНЫЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ ОСНОВАНИЯ ФУНДАМЕНТОВ РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ СООРУЖЕНИЙ

Приложение Ж утратило силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

Приложение И (рекомендуемое)

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫХ И ОРГАНИЧЕСКИХ ГРУНТОВ

Приложение И утратило силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

Приложение К (рекомендуемое)

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЮВИАЛЬНЫХ ГРУНТОВ

Приложение К утратило силу с 17.06.2017. — Приказ Минстроя России от 16.12.2016 № 970/пр (ред. 10.02.2017).

Приложение Л (обязательное)

ПРЕДЕЛЬНЫЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ ОСНОВАНИЯ ФУНДАМЕНТОВ СООРУЖЕНИЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ ЗАСТРОЙКИ, РАСПОЛОЖЕННЫХ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ НОВОГО СТРОИТЕЛЬСТВА ИЛИ РЕКОНСТРУКЦИИ

Таблица Л.1

Приложение М (обязательное)

М.1. В таблицах М.1 - М.6 знак «+» обозначает контролируемые параметры, которые необходимо фиксировать в процессе геотехнического мониторинга, знак «-» обозначает контролируемые параметры, которые не требуется фиксировать при выполнении геотехнического мониторинга.

Таблица М.1

Контролируемые параметры при геотехническом мониторинге оснований (без учета массива грунта, окружающего сооружение), фундаментов и конструкций вновь возводимых сооружений

Таблица М.2

реконструируемых сооружений