Текст очень длинный, поэтому разбит на части. Часть 3 из 4.
6.12.8 Признаки категорий опасности в карстово-суффозионном отношении указаны в таблице 6.16. Для установления категории опасности участка строительства в карстово-суффозионном отношении достаточно соответствия трех из четырех признаков в пределах каждой (одной) категории согласно требованиям таблицы 6.16. П р и м е ч а н и я 1 В случае несоответствия фактических условий площадки строительства объектов геотехнической категории 1 требованиям таблицы 6.16 (соответствие менее чем трех из четырех признаков), то категория опасности в карстово-суффозионном отношении допускается принимать по соответствию двух признаков из четырех. 2 В случае несоответствия фактических условий площадки строительства объектов геотехнической категории 2 и 3 требованиям таблицы 6.16 (соответствие менее чем трех из четырех признаков), категория опасности участка строительства в карстово-суффозионном отношении должна быть установлена на основании дополнительных специальных геотехнических исследований с привлечением специализированной организации. Т а б л и ц а 6.16 Категории опасности участка строительства в карстово-суффозионном отношении Признаки Неопасная Потенциально опасная Опасная Поверхностные проявления карстовых деформаций Отсутствуют Отсутствуют Присутствуют Подземные проявления карстовых процессов Отсутствуют Средней интенсивности Высокой интенсивности Водоупор, перекрывающий водорастворимые горные породы, при толщине, hw, м hw > 10 10 ≥ hw ≥ 3 hw < 3 Градиент вертикальной фильтрации, i i < 1 1< i < 3 i > 3 П р и м е ч а н и я 1 Поверхностные проявление карстовых деформаций выявляются в ходе выполнения инженерно-геологических изысканий в пределах площадки строительства и прилегающей территории. Радиус зоны исследования прилегающей территории следует ограничить 10 км от границы участка строительства. Если к зоне исследования примыкают (до 2 км) участки, осложненные поверхностными проявлениями карстовых деформаций, то зону исследования следует расширить до указанных границ. 2 Подземными проявлениями карстовых процессов считаются провалы бурового инструмента и древние карстовые формы с заполнителем, обнаруженные в ходе бурения водорастворимых горных пород. 3 Средняя интенсивность подземных проявлений карстовых процессов принимается при глубине зафиксированных проявлений, не превышающей 1 м, при общем количестве выявленных проявлений не более чем в 10 % скважин, вскрывших водорастворимые горные породы. 4 Высокая интенсивность подземных проявлений карстовых процессов принимается при глубине зафиксированных проявлений, превышающей 1 м, или при глубине зафиксированных проявлений, не превышающей 1 м, при общем количестве выявленных проявлений более чем в 10 % скважин, вскрывших водорастворимые горные породы. 6.12.9 При проектировании сооружений на участках неопасной категории в карстово-суффозионном отношении определение расчетных параметров карстовых деформаций и проведение противокарстовых мероприятий или иных мероприятий, обусловленных карстовосуффозионными процессами, не требуется.
6.12.10 Для сооружений проектируемых на участках, отнесенных к потенциально опасным и опасным категориям в карстово-суффозионном отношении требуется определение типа и расчетных параметров карстовых деформаций, а также проведение противокарстовых мероприятий, в т. ч. специальных, при реализации которых достигается обеспечение прочности и устойчивости сооружения с учетом образования карстовых деформаций. П р и м е ч а н и я 1 Необходимость проведения специальных противокарстовых мероприятий для участков строительства с установленной потенциально опасной категорией в карстовосуффозионном отношении уточняется на основании дополнительных требований 6.12.15. 2 Применение требований данного пункта на сооружения окружающей застройки не распространяется, за исключением случаев, когда вновь возводимое или реконструируемое сооружение оказывает влияние на изменение гидрогеологического режима окружающей застройки, связанного с возможной активизацией карстовосуффозионных процессов в основании сооружений окружающей застройки. 6.12.11 Карстовые деформации характеризуются расчетными параметрами провалов и оседаний, включающих в себя: - диаметр – для провала; - диаметр, глубину и кривизну поверхности – для оседания. 6.12.12 Для определения типа (провал или оседание) карстовых деформаций и их расчетных параметров необходимо определить расчетом геометрические параметры карстовой полости в водорастворимой горной породе, при образовании которой возникают карстовые деформации. Размер и положение карстовой полости в водорастворимой горной породе следует определять с учетом наиболее неблагоприятного участка на разрезе и скорейшего наступления провалообразования перекрывающей толщи грунтов с образованием карстовых деформаций. П р и м е ч а н и я 1 Для расчета следует использовать численные и аналитические методы, учитывающие прочностные и деформационные характеристики грунтов при определении прочности свода толщи, перекрывающей карстующиеся породы. 2 В случае, если основание сооружения до кровли водорастворимых горных пород сложено несвязными грунтами в отсутствии водоупорного слоя, расчетные параметры карстовых деформаций допускается определять с использованием схемы «мульды сдвижения» по СП 21.13330. 3 Использование вероятностных методов расчета для определения расчетных параметров карстовых деформаций не допускается. 4 Тип и расчетные параметры карстовых деформаций следует определять с учетом параметров проектируемого (реконструируемого) сооружения (глубина котлована, типа сооружения и фундаментов, нагрузок, передаваемых на основание и т. п.). 5 Определение расчетных параметров карстовых полостей, типа и параметров карстовых деформаций допускается проводить только с привлечением специализированных организаций.
6.12.13 При проектировании сооружений на участках, отнесенных к категориям потенциально опасных или опасных в карстово-суффозионном отношении, следует предусматривать противокарстовые мероприятия, снижающие неблагоприятное воздействие карстово-суффозионных процессов на сооружения и исключающие возможность аварийных воздействий, связанных с потерей прочности и устойчивости сооружений при образовании карстовых деформаций. К таким мероприятиям относятся: - специальные (конструктивные и геотехнические мероприятия); - водозащитные; - технологические; - эксплуатационные (геотехнический мониторинг). П р и м е ч а н и е – Типы, способы реализации и требования к противокарстовым мероприятиям приведены в таблице 6.17. Т а б л и ц а 6.17 Противокарстовые мероприятия Тип мероприятий Способ Требования Специальные (конструктивные) Применение неразрезных конструкций фундаментов из монолитного железобетона (плитные, ленточные, коробчатые и т. п.) Обеспечение прочности и устойчивости сооружения с учетом расчетных параметров карстовых деформаций Применение неразрезных конструкций в надфундаментной части сооружения из монолитного железобетона (неразрезные стены, пояса и т. п.) Применение дополнительных связей в каркасных зданиях и иных мероприятий, повышающих жесткость сооружения Специальные (геотехнические) Тампонирование поверхностных карстовых деформаций на земной поверхности, в котлованах Изменение физикомеханических характеристик основания сооружения, исключающих образования карстовых деформаций или обеспечивающих прочность и устойчивости сооружения с учетом расчетных параметров карстовых деформаций Закрепление закарстованных пород или вышележащих грунтов инъекцией цементационных растворов или другими способами Опирание фундаментов на незакарстованные грунты (в т. ч. прорезка закарстованных пород свайными фундаментами) Водозащитные Вертикальная планировка и надежная ливневая канализация с отводом вод с участка строительства Предотвращение активизации карстовосуффозионных процессов за счет изменения гидрогеологическихМероприятия по борьбе с утечками промышленных и хозяйственно-бытовых вод, особенно, агрессивных условий Оперативный отвод поверхностных вод из котлованов, повышенный контроль за устройством гидроизоляции и укладке водонесущих коммуникаций, обратной засыпке котлованов в период строительства Технологические Повышение надежности технологического оборудования и инженерных коммуникаций, их дублирование, контроль над утечками, обеспечение своевременного отключения Обеспечение отсутствия активизации карстовосуффозионных процессов за счет исключения протечек в основание сооружения Эксплуатационные Геотехнический мониторинг Контроль над возможной активизацией карстовосуффозионными процессов П р и м е ч а н и я 1 Выбор способа проведения специальных противокарстовых мероприятий (конструктивные, геотехнические или их комбинация) определяется проектировщиком в зависимости от инженерногеологических условий площадки строительства, конструкции проектируемого сооружения, расчетных параметров карстовых деформаций и т. п. 2 При необходимости выполнения специальных противокарстовых мероприятий следует применять конструктивные – для нового строительства, геотехнические – для реконструируемых сооружений. Выбор способа выполнения обеспечения надежной и безопасной эксплуатации здания должен быть экономически обоснован. 3 При разработке проекта специальных противокарстовых мероприятий следует учитывать размещение в плане карстовых деформаций (с учетом их типа и расчетных параметров) на наиболее неблагоприятных участках с точки зрения обеспечения надежной работы сооружения. При этом обязательным является положение карстовых деформаций под колоннами, пересечением стен, углами сооружения, в середине большей и меньшей сторон, а также прилегающей к сооружению зоне, расположение карстовых деформаций в которой, способно оказать негативное влияние на прочность и устойчивость сооружения. 4 Применение противокарстовых мероприятий в дополнение к указанным требованиям должно также исключать при своей реализации негативное влияние на окружающую застройку и не должно способствовать активизации карстово-суффозионных процессов в основании сооружений окружающей застройки.
6.12.14 Для определения достаточности и надежности проектных решений, связанных с применением специальных противокарстовых мероприятий, необходимо обеспечить условие прочности и устойчивости сооружения при расчете по предельным состояниям первой группы на особое сочетание нагрузок с учетом расчетных параметров карстовых деформаций, определенных согласно требованиям 6.12.12. П р и м е ч а н и е – Использование альтернативных решений, связанных с подменой требований обеспечения прочности и устойчивости сооружения (например, устройство гильз в фундаментной плите для выполнения тампонажа, в случае образовании карстовых деформаций для их последующей ликвидации, вместо указанных в 6.12.13) не допускается. 6.12.15 Необходимость проведения специальных (конструктивных и геотехнических) противокарстовых мероприятий для сооружений, возводимых (реконструируемых) на участках потенциально опасной категории в карстово-суффозионном отношении, определяется расчетом с учетом возникновения и развития карстовой полости в водорастворимой горной породе в период эксплуатации сооружения. Основной показатель наступления такого события – скорость растворения горной породы с учетом гидрогеологической обстановки и взаимодействия сооружения с основанием на этапах строительства и эксплуатации. В случае, если размер карстовой полости в водорастворимой горной породе (при ее размещении на разрезе и по глубине в наиболее неблагоприятном участке с точки зрения провалообразования) с учетом скорости растворения горной породы вызовет по результатам расчета карстовые деформации в период сопоставимый с расчетным сроком службы (эксплуатации) сооружения, то определение расчетных параметров карстовых деформаций выполняется согласно требованиям 6.12.12, а проведение специальных противокарстовых мероприятий выполняется для данного участка согласно требованиям 6.12.13, 6.12.14. Если размер карстовой полости с учетом скорости растворения горной породы по результатам расчета не приводит к карстовым деформациям в период расчетного срока службы (эксплуатации) сооружения, то специальные противокарстовые мероприятия не проводят. П р и м е ч а н и я 1 Установление необходимости проведения специальных противокарстовых мероприятий для потенциально опасных участков допускается проводить только с привлечением специализированных организаций. 2 Начальный размер карстовой полости (до ее увеличения с учетом скорости растворения) следует принимать не менее наибольшего по глубине (из зафиксированных при изысканиях) провала бурового инструмента или глубины распространения заполнителя в карстующейся породе (древний карст). 3 Расчетный срок службы (эксплуатации) сооружений должен назначаться генпроектировщиком по согласованию с заказчиком, но не менее чем в соответствии с ГОСТ 27751. 4 Требования, предъявляемые к методам расчетов, указанным в данном пункте, должны соответствовать требованиям, указанным в 6.12.12.
6.12.16 В случае, если по результатам изысканий или в ходе дополнительных специальных геотехнических исследований участок строительства отнесен к опасной категории в карстово-суффозионном отношении, то для сооружений нормального и повышенного уровня ответственности следует проводить оценку экономической целесообразности строительства с учетом необходимости проведения специальных противокарстовых мероприятий и при соответствующей возможности применять планировочные мероприятия, связанные с изменением размещения сооружения в плане на менее опасных участках. Необходимость строительства на участке опасной категории в карстовосуффозионном отношении должна иметь соответствующее техникоэкономическое обоснование, а проектирование и строительство должно осуществляться с обязательным научно-техническим сопровождением специализированных организаций. 6.12.17 Для сооружений, возводимых на участках потенциально опасной или опасной категории в карстово-суффозионном отношении, необходимо разработать программу и обеспечить проведение геотехнического мониторинга. Дополнительные требования по проведению геотехнического мониторинга на закарстованных территориях приведены в разделе 12. 6.13 Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых в сейсмических районах 6.13.1 В районах сейсмичностью менее 7 баллов основания следует проектировать без учета сейсмических воздействий. Основания сооружений, возводимых на площадках сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов, следует проектировать с учетом СП 14.13330. П р и м е ч а н и е – При проектировании в сейсмических районах в дополнение к материалам инженерно-геологических изысканий необходимо использовать данные сейсмического микрорайонирования площадки строительства. 6.13.2 Проектирование оснований ленточных и столбчатых фундаментов с учетом сейсмических воздействий следует выполнять на основе расчета по несущей способности на особое сочетание нагрузок, определяемых в соответствии с требованиями СП 20.13330 и СП 14.13330. Предварительно тип и размеры фундаментов допускается определять расчетом оснований на основное сочетание нагрузок (без учета сейсмических воздействий) согласно требованиям раздела 5, а затем следует уточнять расчетом на особое сочетание нагрузок с учетом сейсмических воздействий. Глубину заложения фундаментов в грунтах, относимых по их сейсмическим свойствам согласно СП 14.13330 к категориям I и II, принимают такой же, как и для фундаментов в несейсмических районах. На площадках, сложенных грунтами категории III по сейсмическим свойствам, необходимо предусматривать мероприятия по улучшению строительных свойств грунтов основания до начала строительства. Нельзя использовать в качестве оснований сейсмостойких сооружений водонасыщенные грунты, способные к динамическому разжижению, без проведения предварительных специальных мероприятий по улучшению строительных свойств грунтов (уплотнение, закрепление, замена грунтов в основании по 5.9.3).
6.13.3 Расчет оснований по несущей способности для ленточных и столбчатых фундаментов следует выполнять на действие вертикальной составляющей внецентренной нагрузки, передаваемой фундаментом на грунт (рисунок 6.16), исходя из условия Na ≤ γc,eq Nu,eq / γn, (6.47) где Na – вертикальная составляющая расчетной внецентренной нагрузки в особом сочетании, кН; γc,eq – сейсмический коэффициент условий работы, принимаемый равным 1,0; 0,8; 0,6 соответственно для грунтов категорий I, II и III по сейсмическим свойствам, которые определяют в соответствии с классификацией СП 14.13330; Nu,eq – вертикальная составляющая силы предельного сопротивления основания при одностороннем выпоре грунта вследствие сейсмического воздействия, кН; γn – коэффициент надежности по ответственности, принимаемый в соответствии с требованиями 5.7.2. Рисунок 6.16 – Эпюра предельного давления под подошвой столбчатого или ленточного фундамента при сейсмическом воздействии При наличии в особом сочетании нагрузок горизонтальной составляющей, передаваемой фундаментом на грунт, следует выполнять проверку несущей способности основания на сдвиг в соответствии с требованиями 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 без учета сейсмических инерционных объемных сил на особое сочетание нагрузок, включающее сейсмическое воздействие, следует принимать из условия φsI = φI – Δφ, (6.48) где φI – расчетные значения угла внутреннего трения без учета сейсмики; Δφ – принимают в зависимости от расчетной сейсмичности: 7 баллов – Δφ = 2°, 8 баллов – Δφ = 4°, 9 баллов – Δφ = 7°. При расчете несущей способности оснований, испытывающих сейсмические воздействия, с учетом сейсмических инерционных объемных сил в качестве расчетного значения угла внутреннего трения следует принимать φI (см. 6.13.4).
6.13.4 При расчете несущей способности оснований, испытывающих сейсмические воздействия, ординаты эпюры предельного давления p0 и pb, кПа, по краям подошвы ленточного или столбчатого фундамента (см. рисунок 6.11) вычисляют по формулам: p0 = ξq F1 γ´I d + ξc (F1 – 1) cI / tgφI; (6.49) pb = p0 + ξγ γI b (F2 – keg F3), (6.50) где ξq, ξc, ξγ – коэффициенты формы, определяемые по формуле (5.33), но без уменьшения длины l и ширины b подошвы фундамента на значения эксцентриситета нагрузок; F1, F2 и F3 – коэффициенты, определяемые по графикам рисунка 6.17 в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения φI; γ´I и γI – соответственно расчетные значения удельного веса грунта, кН/м , 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); keg – коэффициент, принимаемый равным 0,1; 0,2 и 0,4 при сейсмичности площадок строительства 7, 8 и 9 баллов, определяемой в соответствии с требованиями СП 14.13330. П р и м е ч а н и е – В формуле (6.50) при F2 < keg F3 следует принимать pb равное p0. Рисунок 6.17 – Графики определения коэффициентов F1, F2 и F3 для расчета несущей способности оснований в условиях сейсмических воздействий Эксцентриситеты расчетной нагрузки ea, м, и эпюры предельного давления eu, м, вычисляют по формулам: ea = Ma / Na; (6.51) eu = b (pb – p0) / [6(pb + p0)], (6.52) где Na и Ma – вертикальная составляющая расчетной нагрузки, кН, и момент, кН·м, приведенные к подошве фундамента при особом сочетании нагрузок; p0 и pb – то же, что и в формулах (6.48) и (6.49). В зависимости от соотношения между значениями ea и eu вертикальную составляющую силы предельного сопротивления основания Nu,eq, кН, принимают: при ea ≤ eu Nu,eq = 0,5 bl (pb + p0); (6.53) при ea > eu Nu,eq = bl pb / (1 + 6 ea / b). (6.54) 6.13.5 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. 6.13.6 При расчете оснований и фундаментов на особое сочетание нагрузок с учетом сейсмических воздействий допускается частичный отрыв подошвы ленточного или столбчатого фундамента от грунта при выполнении следующих условий: - эксцентриситет ea 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 bc = 1,5 (b – 2 ea); - 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 вычисляют по формуле pmax = 2 Na / [3l (b / 2 – ea)] ≤ pb, (6.55) где Na и ea – то же, что и в формуле (6.50), причем ea > b / 6. Значение pb вычисляют по формуле (6.49), но для фундамента, имеющего условную ширину bc. При ea > b / 6 формула (6.53) приобретает вид Nu,eq = 0,5 bc l pb. (6.56)
6.13.7 При невозможности заглубления фундаментов здания или его отсека на одном уровне в дисперсных грунтах допустимую разность отметок Δh подошвы соседних фундаментов следует определять исходя из условия формулы (5.5), в котором расчетное значение угла внутреннего трения грунта должно быть уменьшено на величину Δφ, имеющую те же значения, что и в формуле (6.47). 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. 6.13.8 При строительстве на склонах в сейсмических районах следует выполнять требования СП 116.13330, а устойчивость оснований проверять с учетом наклона поверхности грунта. 6.14 Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых вблизи источников динамических воздействий 6.14.1 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 проводят на основе инструментальных измерений или расчетного прогноза колебаний грунта. 6.14.2 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. 6.14.3 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 cd R, (6.57) где cd – коэффициент условий работы грунтов основания при динамических воздействиях, принимаемый для мелких и пылеватых водонасыщенных песков и глинистых грунтов текучей консистенции cd = 0,7; для всех остальных видов и состояний грунтов cd = 1; R – расчетное сопротивление грунта основания, кПа, определяемое в соответствии с требованиями раздела 5. 6.14.4 Для мелких и пылеватых водонасыщенных песков и глинистых грунтов текучей консистенции в пределах зон, указанных в 6.14.3, необходимо проводить расчет длительных осадок от совместного действия статических и динамических нагрузок (виброползучесть). Для определения осадок виброползучести допускается использовать лабораторные и полевые испытания грунтов. Лабораторные испытания грунтов следует проводить с воспроизведением статических и динамических напряжений, соответствующих глубине залегания испытываемого грунта, с последующим суммированием полученных относительных линейных деформаций виброползучести d. Требования к проведению полевых штамповых испытаний грунтов по определению модуля общей деформации (уменьшенного значения модуля деформации грунтов) приведены в [7]. Дальнейший расчет полных осадок, включающих статическую и динамическую составляющие, допускается проводить в соответствии с 5.6, принимая при этом уменьшенное значение модуля деформации грунтов. 6.14.5 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.
6.14.6 Для выполнения требований расчета оснований по несущей способности и по деформациям следует 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. 6.14.7 Для существующих сооружений при появлении вблизи них источников динамических воздействий, указанных в 6.14.1, необходимо проводить расчеты, указанные в 6.14.3–6.14.5. 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 следует устанавливать в соответствии с требованиями 5.3. При расчете оснований по деформациям значение коэффициента надежности по грунту g допускается принимать равным единице. Для массовых опор пониженного уровня ответственности нормативные значения характеристик допускается принимать по таблицам приложения А, причем значения n, cn и Е глинистых грунтов с показателем текучести 0,75 < IL 1,0 следует принимать по результатам испытаний грунтов. В случае, если нормативные значения характеристик грунтов принимаются по таблицам приложения А, расчет оснований по несущей способности следует выполнять при значениях коэффициентов надежности по грунту g для: плотности ρI – g = 1; угла внутреннего трения I – g = 1,1; удельного сцепления cI – g = 2 в песках, g = 2,4 в супесях при IL 0,25, суглинках и глинах при IL 0,5; g = 3,3 в остальных глинистых грунтах. 7.3 Расчет оснований по деформациям и несущей способности следует проводить для всех режимов работы опор. Динамическое воздействие порывов ветра на конструкцию опоры учитывают лишь при расчете оснований по несущей способности. 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 Деформации основания фундаментов опор, кроме свободностоящих стоечных, должны ограничиваться предельными значениями относительной разности осадок отдельных фундаментов или креном общего фундамента, приведенными в приложении Г. Деформация основания свободностоящих стоечных опор ограничивается предельным значением угла δ отклонения стойки от вертикали на уровне поверхности грунта от воздействия опрокидывающих нагрузок, которое составляет 0,01 рад. В песках плотных и средней плотности, а также глинистых грунтах при IL ≤ 0,5 в случае установки в основание перед стойкой не менее одного ригеля допускается δ ≤ 0,02 рад с обязательной проверкой прочности стойки. Опрокидывающий момент следует определять с учетом как горизонтальных сил, так и вертикальных сил, возникающих при отклонении стоек от вертикали.
7.6 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 (Fn – Gn cos) ≤ = c R´0 A0, (7.1) где Fn – нормативное значение выдергивающей силы, кН; Gn – нормативное значение веса фундамента или плиты, кН; – угол наклона выдергивающей силы к вертикали, град.; c – коэффициент условий работы, определяемый в соответствии с 7.7; R´0 – расчетное сопротивление грунта обратной засыпки, кПа, принимаемое по таблице Б.10 приложения Б; A0 – площадь проекции верхней поверхности фундамента на плоскость, перпендикулярную к линии действия выдергивающей силы, м2. 7.7 Коэффициент условий работы с в формуле 7.1 принимают равным: с = 1 2 3 4, где 1 = 1,2; 1,0 и 0,8 – для опор с базой В (расстояние между осями отдельных фундаментов), равной 5, 2,5 и 1,5 м; при промежуточных значениях В, значение 1 определяют интерполяцией; 2 = 1,0 для нормального и 2 = 1,2 − для аварийного и монтажного режимов работы; 3 = 1,0; 0,8 и 0,7 − для опор соответственно: промежуточных прямых; промежуточных угловых, анкерных и анкерно-угловых, концевых, порталов распределительных устройств; специальных; 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. 7.8 Расчетное сопротивление грунта основания R под подошвой сжато-опрокидываемых фундаментов вычисляют по формуле (5.7) при коэффициенте с2 = 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. 7.9 Расчет оснований по несущей способности при действии на фундамент (анкерную плиту) выдергивающей нагрузки проводят исходя из условия (F – f Gn cos) ≤ = c Fu,a / n, (7.2) где F – расчетное значение выдергивающей силы, кН; f – коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый равным 0,9; Gn – нормативное значение веса фундамента (плиты), кН; – угол наклона выдергивающей силы к вертикали, град.; c – коэффициент условий работы, принимаемый равным единице; Fu,a – сила предельного сопротивления основания выдергиваемого фундамента, кН, определяемая по 7.11; n – коэффициент надежности по ответственности, 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.
7.10 Силу предельного сопротивления основания выдергиваемого фундамента Fu,a, кН, вычисляют по формуле Fu,a = bf (Vbf – Vf) cos + c0 [A1 cos(0 – / 2) + A2 cos(0 + / 2) + 2 A3 cos0], (7.3) где bf – расчетное значение удельного веса грунта обратной засыпки, кН/м3; Vbf – объем тела выпирания в форме усеченной пирамиды, м3, образуемой плоскостями, проходящими через кромки верхней поверхности фундамента (плиты) и наклоненными к вертикали под углами ϑi, равными: у нижней кромки ϑ1 = 0 + / 2; у верхней кромки ϑ2 = 0 − / 2; у боковых кромок ϑ3 = ϑ4 = 0; Vf – объем части фундамента, находящейся в пределах тела выпирания, м3, для анкерных плит принимают равным нулю; А1, А2, А3 – площади граней тела выпирания, м2, имеющих в основании соответственно нижнюю, верхнюю и боковые кромки верхней поверхности фундамента (плиты); с0 и 0 – расчетные значения удельного сцепления, кПа, и угла внутреннего трения грунта обратной засыпки, град., принимаемые равными: c0 = ηcI; 0 = ηI; (7.4) здесь cI, I – расчетные значения соответственно удельного сцепления и угла внутреннего трения грунта природного сложения, определяемые в соответствии с 7.2; η − коэффициент, принимаемый по таблице 7.1. Т а б л и ц а 7.1 Грунты обратной засыпки Коэффициент η при плотности грунта засыпки, т/м3 1,55 1,7 Пески, кроме пылеватых влажных и насыщенных водой 0,5 0,8 Глинистые грунты при показателе текучести IL 0,5 0,4 0,6 П р и м е ч а н и е − Значение коэффициента η для пылеватых песков влажных и насыщенных водой, глин и суглинков при показателе текучести 0,5 < IL 0,75 и супесей при 0,5 < IL 1 должно быть понижено на 15 %. При близком расположении выдергиваемых фундаментов следует учитывать уменьшение объемов тел выпирания для каждого фундамента. 7.11 Несущая способность (устойчивость) основания стоечной опоры считается обеспеченной при соблюдении условия Fh ≤ = c2 Fhu / n, (7.5) где Fh – расчетная горизонтальная сила, на отметке поверхности грунта, кН; c2 – коэффициент условий работы закрепления, принимаемый по таблице 7.2; Fhu – предельная горизонтальная сила на отметке поверхности грунта, кН; n – коэффициент надежности по ответственности, принимаемый по 7.9. Расчет устойчивости основания фундамента стоечной опоры выполняется на воздействие расчетных значений горизонтальной нагрузки Fh, момента М от горизонтальных и вертикальных нагрузок, приложенных на уровне поверхности грунта и вертикальной нагрузки FV, приложенной на отметке подошвы фундамента. Усилия Fh, М, FV получают в результате статического расчета опоры. Для расчета устойчивости основания высота H, на которой на стойку действует горизонтальная сила Fh, определяется из условий H = М/ Fh. Т а б л и ц а 7.2 Грунты Значение коэффициента условий работы закрепления с2 в грунтах со структурой нарушенной ненарушенной Пески: крупные 1,05 1 средней крупности 1,1 1 мелкие 1,1 1 пылеватые 1,15 1,05 Супеси: IL < 0,25 1,3 1,2 IL > 0,25 1,4 1,3 Суглинки: IL < 0,25 1,25 1,15 0,25 < IL < 0,5 1,4 1,25 IL > 0,5 1,4 1,25 Глины: IL < 0,25 1,5 1,3 0,25 < IL < 0,5 1,5 1,3 IL > 0,5 1,5 1,4
7.12 Расчет оснований стоечных опор с оттяжками и стоек порталов с внутренними связями на вдавливание выполняют по несущей способности по формуле Fc c R A / g, (7.6) где Fc – 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; с – коэффициент условий работы, равный 1; R – расчетное сопротивление грунта основания под подошвой стоечной опоры, 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 А принимают равной площади котлована; g – коэффициент надежности по грунту, равный 1,3. Т а б л и ц а 7.3 Грунты Расчетное сопротивление грунта R, кПа Пески: гравелистые 6500 крупные 5200 средней крупности 3900 мелкие 2050 Грунты Расчетное сопротивление грунта R, кПа пылеватые 1300 Супеси: IL 0 2050 0 < IL 1 800 Суглинки и глины 0 5850 0,10 4700 0,20 3600 0,30 2300 при IL, равном 0,40 1600 0,50 1300 0,60 800 0,75 400 8 Особенности проектирования оснований и фундаментов малоэтажных зданий 8.1 Положения раздела распространяются на малоэтажные жилые и общественные здания, производственные сельскохозяйственные здания, гаражи и другие малоэтажные здания и сооружения. Эти здания могут возводиться на малозаглубленных, устраиваемых в слое сезоннопромерзающего грунта, и незаглубленных фундаментах. 8.2 Рекомендуется применять следующие типы фундаментов: а) фундаменты на естественном основании (ленточные, столбчатые, плитные, щелевые и др.); б) фундаменты на локально уплотненных основаниях (в вытрамбованных или выштампованных котлованах, забивные блоки и др.); в) короткие сваи. 8.3 В зданиях с несущими стенами рекомендуется применять преимущественно фундаменты на естественном основании (ленточные, столбчатые, щелевые и др.). В сложных инженерно-геологических условиях (специфические грунты, высокий уровень подземных вод и др.) могут быть использованы типы фундаментов, указанные в 8.2, б) и в). 8.4 В зданиях стоечно-балочной схемы и при безростверковом опирании стен следует применять столбчатые фундаменты (на естественном или локально уплотненном основании) или короткие сваи. 8.5 Для зданий без подвалов рекомендуются малозаглубленные фундаменты. Тип, конструкция малозаглубленного фундамента и способ подготовки его основания зависят от свойств грунтов основания и степени их пучинистости. 8.6 При проектировании малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах, в том числе локально уплотненных, обязательным является расчет их оснований по деформациям пучения (6.8). 8.7 При строительстве на практически непучинистых грунтах несущие элементы малозаглубленных и незаглубленных фундаментов укладывают на выравнивающую подсыпку из песка, на пучинистых грунтах – на подушку из непучинистого материала (песок гравелистый, крупный или средней крупности, мелкий щебень, котельный шлак и др.). В необходимых случаях для увеличения расчетного сопротивления грунта основания целесообразно предусматривать устройство песчанощебеночной (песчано-гравийной) подушки (смесь песка крупного или средней крупности – 40 %, щебня или гравия – 60 %).
8.8 В зависимости от степени пучинистости грунта (ГОСТ 25100) основания ленточные малозаглубленные фундаменты следует устраивать: а) на практически непучинистых и слабопучинистых грунтах – из сборных бетонных блоков, укладываемых без соединения между собой; б) на средне- и сильнопучинистых грунтах – из сборных железобетонных блоков, содержащих выпуски арматуры (выпуски соседних блоков соединяют, стыки замоноличивают бетоном); в) на чрезмернопучинистых грунтах – из монолитного железобетона. 8.9 Сборно-монолитные, монолитные фундаменты и ростверки щелевых фундаментов и коротких свай всех стен должны быть жестко связаны между собой и объединены в систему перекрестных лент. 8.10 При строительстве на сильно- и чрезмернопучинистых грунтах следует производить усиление стен армированными или железобетонными поясами, устраиваемыми в уровне перекрытий и над проемами верхнего этажа. 8.11 Малозаглубленные столбчатые фундаменты на средне-, сильнои чрезмернопучинистых грунтах должны быть связаны фундаментными балками, объединенными в единую систему. 8.12 При устройстве столбчатых фундаментов на пучинистых грунтах необходимо предусматривать зазор между нижней гранью фундаментных балок и планировочной поверхностью грунта, величина которого должна быть не менее расчетной деформации пучения (подъема) ненагруженного основания. 8.13 При наличии чрезмернопучинистых грунтов и значительной чувствительности зданий к неравномерным деформациям рекомендуется строить их на малозаглубленных и незаглубленных монолитных железобетонных плитных фундаментах, под которыми устраивают подушки из непучинистых материалов. 8.14 При вытрамбовывании (выштамповывании) котлованов и забивке блоков рекомендуется использовать фундаменты в форме усеченной пирамиды с углом наклона боковых граней к вертикали 5°–10°. Фундаменты указанной конструкции допускается закладывать в сезоннопромерзающем слое грунта. 8.15 Для зданий с несущими стенами рекомендуется применять однорядное расположение забивных блоков и пирамидальных свай с напрягаемой арматурой, а также короткие сваи различных типов и способов изготовления. 9 Особенности проектирования оснований подземных частей сооружений и геотехнический прогноз 9.1 Требования раздела распространяются на вновь возводимые и реконструируемые сооружения с подземной частью, устраиваемой открытым или полузакрытым способом в котловане. 9.2 Проектирование оснований подземных частей сооружений включает помимо требований 5.1.3 обоснованный 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 т. ч. для окружающей застройки и экологической среды. 9.3 Программа инженерно-геологических изысканий для проектирования оснований подземных частей сооружений геотехнической категории 3 может подлежать геотехнической экспертизе в соответствии с требованиями 4.19.
9.4 При проектировании подземных частей сооружений геотехнических категорий 2 и 3 в котлованах глубиной более 5 м, подкрепленных ограждающими конструкциями, геологические разведочные скважины следует размещать по трассе ограждающих конструкций не реже чем через 20 м. При отсутствии фактической возможности расположения скважин указанным образом, их следует устраивать по прямоугольной сетке с шагом не более 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 1,5Hок + 5 м, где Hок – 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 1,5Hк + 5 м, где Hк – 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 В процессе инженерных изысканий должны быть выявлены и изучены: - тектонические и закарстованные структуры, разрывные и складчатые нарушения; - фильтрационные свойства грунтов, необходимые для расчета ожидаемых водопритоков в котлованы и подземные выработки, величина напора в горизонтах подземных вод, наличие и толщина водоупоров и их устойчивость против прорыва напорных вод; - наличие и распространение грунтов, обладающих плывунными, тиксотропными и суффозионными свойствами и виброползучестью; - наличие и местоположение подземных сооружений, подвалов, тоннелей, инженерных коммуникаций, колодцев, подземных выработок, буровых скважин и пр.; - динамические воздействия от существующих стационарных и временных источников и от транспорта.
9.7 При проектировании оснований подземных частей сооружений геотехнических категорий 2 и 3 при глубине котлована более 5 м дополнительно к предусмотренным в 5.1.16 следует определять полевыми и лабораторными методами следующие физико-механические характеристики дисперсных и скальных грунтов: - модуль деформации Е для первичной ветви нагружения и ветви повторного нагружения Ее (см. 5.3.8), которое следует выполнять для тех же диапазонов напряжений, что и первичное; - коэффициент поперечной деформации v. Для подземных сооружений геотехнической категории 2 расчетные значения коэффициента v допускается принимать в соответствии с 5.6.44; - прочностные характеристики: угол внутреннего трения и удельное сцепление с, определяемые для условий, соответствующих всем этапам строительства и эксплуатации подземного сооружения; - предел прочности на одноосное сжатие Rc и модуль деформации E для скальных, искусственно закрепленных и замороженных грунтов; - удельные нормальные и касательные силы морозного пучения σfh,h и fh; - коэффициент фильтрации грунтов; - характеристики трещиноватости массивов скальных грунтов: модуль трещиноватости Mj, показатель качества породы RQD, коэффициент выветрелости Kwr. При соответствующем обосновании по специальному заданию (например, специализированной организации, ведущей научнотехническое сопровождение проектирования и строительства согласно 4.17) изысканиями могут определяться и другие физико-механические и классификационные характеристики грунтов и массивов, в т. ч.: - сопротивление грунта недренированному сдвигу cu (5.3.10); - коэффициент переуплотнения грунта OCR; - параметры ползучести глинистых грунтов; - предел прочности на одноосное растяжение Rt для скальных и искусственно закрепленных грунтов; - классификационные характеристики скальных массивов RMR, Q, GSI; - параметры релаксации напряжений в грунтах Кr , σr. 9.8 При проектировании оснований подземных частей сооружений геотехнической категории 3 в случае необходимости следует выполнять измерения напряжений в массивах скальных и нескальных грунтов; опытные полевые работы по водопонижению, закреплению и замораживанию грунтов, устройству противофильтрационных завес и «стен в грунте», а также геофизические и прочие исследования. 9.9 При проектировании оснований подземных частей сооружений, размещаемых вблизи окружающей застройки, расчеты и проверки следует выполнять как для обеспечения прочности, надежности и долговечности самого проектируемого сооружения на всех стадиях строительства и эксплуатации, так и для обеспечения прочности, надежности и долговечности существующих сооружений и инженерных коммуникаций, а также сохранения окружающей среды. 9.10 При проектировании оснований подземных частей сооружений следует учитывать их уровень ответственности, а также уровень ответственности сооружений, на которые может оказывать влияние подземное строительство (ГОСТ 27751). В случае, если в зону влияния проектируемой подземной части сооружения (см. 9.34) попадает сооружение окружающей застройки более высокого уровня ответственности, геотехническая категория проектируемого сооружения должна быть повышена с учетом уровня ответственности сооружения, которое подвергается влиянию проектируемого.
9.11 Нагрузки и воздействия на основания и конструкции подземных частей сооружений следует устанавливать расчетом, исходя из анализа совместной работы конструкций сооружения и основания, с учетом возможного их изменения на различных стадиях возведения и эксплуатации сооружения. Специфические нагрузки и воздействия на конструкции подземных частей сооружений, а также их длительность следует устанавливать в соответствии с требованиями СП 14.13330, СП 20.13330, СП 21.13330, СП 35.13330, СП 116.13330, СП 131.13330. 9.12 Расчеты и проверки оснований подземных частей сооружений по первой и второй группам предельных состояний должны выполняться в соответствии с требованиями 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 котлованов следует выполнять оценку возможных дополнительных деформаций основания сооружений в зоне влияния строительства и реконструкции от технологических воздействии, связанных с их устройством (в т. ч. проверку устойчивости стенок траншеи «стены в грунте»). Оценку технологических осадок допускается проводить по сопоставимому геотехническому опыту. При проектировании оснований подпорных стен, устраиваемых из отдельно стоящих элементов, следует выполнять расчет прочности основания на продавливание грунта между элементами. При выполнении расчетов следует учитывать возможные изменения уровней горизонтов подземных вод и пъезометрических напоров, а также физико-механических свойств грунтов с учетом технологических воздействий, промерзания и оттаивания, явлений просадок, пучения, набухания и т. п. При выполнении расчетов оснований подземных частей сооружений следует учитывать конструктивную нелинейность, связанную с изменением расчетной схемы в процессе строительства, технологические особенности возведения и последовательность строительных операций. 9.13 При выполнении расчетов оснований подземных частей сооружений допускается использование аналитических, численных и других методов. Выбор метода расчета – в соответствии с требованиями 5.1.11. При использовании численных методов расчетная модель, идеализирующая напряженно-деформированное состояние основания и сооружения, должна отражать основные свойства прототипа, конструктивные особенности сооружения, характер работы основания и схему их взаимодействия. Численные модели следует верифицировать в соответствии с требованиями 5.1.12, 5.1.13.
9.14 При проектировании оснований подземных частей сооружений, устраиваемых с обратной засыпкой грунта, расчетные значения характеристик грунтов обратной засыпки (´I, ´I, c´I), уплотненных не менее чем до kсот = 0,95 их плотности в природном состоянии, допускается устанавливать по расчетным характеристикам тех же грунтов в природном состоянии (I, I, cI), принимая ´I = 0,95I; ´I = 0,9I; c´I = 0,5cI, при этом следует принимать c´I 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 несовместны. 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» следует определять в зависимости от значений прочностных характеристик грунта, гидрогеологических условий площадки, материала конструкции, технологии ее устройства. Для дисперсных грунтов допускается принимать следующие расчетные значения прочностных характеристик на контакте «конструкция – грунтовый массив»: - удельное сцепление ск = 0; - угол трения грунта по материалу конструкции δ = γкφ, где φ − угол внутреннего трения грунта, к − коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 9.1. Т а б л и ц а 9.1 Материал конструкции Технология устройства и особые условия γк Бетон, железобетон Монолитные гравитационные и гибкие подпорные стены, бетонируемые насухо. Монолитные фундаменты 0,67 Монолитные гибкие подпорные стены, бетонируемые под глинистым раствором в грунтах естественной влажности. Сборные гравитационные стены и фундаменты 0,50 Монолитные гибкие стены, бетонируемые под глинистым раствором в водонасыщенных грунтах. Сборные гибкие стены, устраиваемые под глинистым раствором в любых грунтах 0,33 Металл, дерево В мелких и пылеватых водонасыщенных песках 0 В прочих грунтах 0,33 Любой При наличии вибрационных нагрузок на основание 0 9.17 Давление грунта на подпорные стены, ограждения котлованов и наружные стены подземных частей сооружения следует определять в зависимости от величин перемещений и деформаций, реализуемых в результате совместной работы конструкций с грунтовым массивом.
9.18 При определении давления грунта на подпорные стены, ограждения котлованов и стены подземных частей сооружений следует учитывать: - внешние нагрузки и воздействия на грунтовый массив (нагрузки от складируемых материалов, 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 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 I, cI (либо cu,I), а для выполнения расчетов по второй группе предельных состояний − II, cII (либо cu,II). В обоих случаях коэффициент надежности по нагрузке для удельного веса грунта должен приниматься γf(g) =1,0.
9.20 При горизонтальных перемещениях подпорного сооружения или стены подвала менее 0,0005h, где h – глубина котлована или высота конструкции, давление грунта вычисляется при давлении покоя. При определении напряженного состояния основания в покое следует учитывать историю его формирования. Горизонтальную составляющую эффективного давления грунта в покое на глубине z вычисляют по формуле 'h,0 (z) = K0['z (z) + 'zp (z)], (9.1) где K0 – коэффициент бокового давления грунта в покое; 'z (z) – вертикальное эффективное напряжение от собственного веса грунта на глубине z; 'zp (z) – вертикальное эффективное напряжение на глубине z от поверхностной нагрузки. Коэффициент бокового давления грунта в покое следует определять в процессе инженерно-геологических изысканий полевыми методами. При горизонтальной поверхности грунта коэффициент давления грунта в покое K0 для нормально уплотненных грунтов допускается вычислять по формуле K0 = / (1 – ), (9.2) где – коэффициент поперечной деформации. Для переуплотненных грунтов допустимо K0 вычислять по формуле , (9.3) где OCR – коэффициент переуплотнения грунта. П р и м е ч а н и я 1 Коэффициент OCR определяется отношением давления, при котором грунт был ранее переуплотнен (например, ледником), к давлению, действующему в настоящее время. 2 В формуле (9.3) не допускается использовать значения OCR > 2,0. Если поверхность основания наклонена по отношению к горизонтали под углом β < φ вверх по направлению от ограждения котлована или стены сооружения, то горизонтальную составляющую эффективного давления грунта 'h;0 (z) следует вычислять по формуле 9.1, в которой K0 заменяется коэффициентом К0,β, вычисляемым по формуле К0,β = K0 (1 + sin β). (9.4) При этом направление равнодействующей силы бокового давления принимается параллельным поверхности грунта.OCRK )sin1(0 −= 9.21 При горизонтальных перемещениях u подпорного сооружения или стены подвала более 0,0005h зависимость величин бокового давления грунта допускается определять в соответствии c кусочно-линейной диаграммой на рисунке 9.1. Знак перемещений считается положительным при перемещении конструкции в направлении грунтового массива. Предельные величины бокового давления грунта соответствуют активному давлению 'h;a (z) при перемещении конструкции в направлении от грунтового массива и пассивному давлению 'h;p (z) при перемещении в направлении грунтового массива. Рисунок 9.1 – Зависимость величин бокового давления грунта 'h(z) от горизонтальных перемещений конструкции u, где ua = 0,001h, up = (0,01–0,02)h
9.22 Величины бокового давления грунта допускается принимать равными 'h,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 γ, при наличии вертикальной равномерно распределенной нагрузки q, приложенной к поверхности, следует вычислять по формулам: нормальная составляющая на глубине z: 'h,a (z) = Ka (γ z + q) − 2c , (9.5) где с – удельное сцепление грунта; γ – удельный вес грунта, принимаемый во взвешенном состоянии для водонасыщенных грунтов; Ka – коэффициент активного давления; касательная составляющая на глубине z (положительна при перемещении грунта вниз относительно конструкции): τ'a(z) = 'h,a (z) tg δ, (9.6) где δ – угол трения грунта по материалу конструкции, определяемый в соответствии с 9.16. Величины 'h;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 ' ( z) ' ( z) ' ( z) ' ( z) ua up +u h;p h;0 h h;a 0aK грунта следует вычислять по формуле , (9.7) где – угол наклона поверхности грунта к горизонту, – угол отклонения грани конструкции от вертикали – угол внутреннего трения грунта. При горизонтальной поверхности грунта, вертикальной абсолютно гладкой грани конструкции коэффициент активного давления грунта допускается вычислять по формуле Ka = tg2(45 − /2). (9.8) а) б) Рисунок 9.2 – Схема к определению величин а) активного, б) пассивного давления грунта при негоризонтальной поверхности грунта и наклоне граней конструкции к вертикали 9.23 Величины бокового давления грунта допускается принимать равными 'h,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 вычислять по формулам: нормальная составляющая на глубине z: 'h,p(z) = Kр (γz + q) + 2c , (9.9) где Kp − коэффициент пассивного давления; касательная составляющая на глубине z (положительна при перемещении грунта вверх относительно конструкции): τ'a(z) = 'h,p (z) tg δ. (9.10) В случае негоризонтальной поверхности грунта и наклона граней конструкции к вертикали (см. рисунок 9.2, б) коэффициент пассивного давления грунта допускается вычислять по формуле pK . (9.11) При горизонтальной поверхности грунта, вертикальной абсолютно гладкой грани конструкции коэффициент пассивного давления грунта допускается вычислять по формуле Ka = tg2(45 + / 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 , превышающем 20, в формуле (9.11) во всех случаях следует принимать = 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). Эффективные величины бокового давления водонасыщенных проницаемых грунтов в этом случае вычисляют по формуле 'h (z) = K (γ'z + q γwI), (9.13) где K – коэффициент бокового давления грунта, может соответствовать активному, пассивному или промежуточному значению; γ' – удельный вес грунта во взвешенном состоянии; γw – удельный вес воды; 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 (5.7.5), 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 вычислять по формуле ha (z) = z(z) + zp(z) − 2cu, (9.14) где cu – сопротивление грунта недренированному сдвигу. Нормальную составляющую величины пассивного давления грунта допускается вычислять по формуле hр (z) = z(z) + zp(z) + 2cu. (9.15) Рисунок 9.3 – Фильтрация в котлован при несовершенной ПФЗ 9.27 При проектировании подземных частей сооружений геотехнических категорий 2 и 3, 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 учитыватьа b c A Линия тока Эквипотенциаль z возможные случаи заглубления: - 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; - 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, следует выполнять условие γf γw H0 ≤ γI h0, (9.16) где γf – коэффициент надежности по нагрузке, равный 1,2; γw – удельный вес воды, кН/м3; Н0 – расчетная высота напора воды, отсчитываемая от подошвы проверяемого водоупорного слоя до максимального уровня подземных вод, м; γI – средневзвешенное расчетное значение удельного веса грунта проверяемого и вышележащих слоев, кН/м3; h0 – расстояние от дна котлована до подошвы проверяемого слоя грунта, м. 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) следует выполнять условие γf I ≤ 1, (9.17) где γf – коэффициент надежности по нагрузке, равный 1,2; I – градиент гидравлического напора в восходящем фильтрационном потоке на выходе в котлован в точке А, расположенной вблизи ПФЗ.
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 γw H0 A ≤ γf1∑ Gstb,c + γf2∑ Gstb,l + γf3∑ Rstb, (9.18) где γw − удельный вес воды, кН/м3; Н0 − расчетная высота напора воды, отсчитываемая от подошвы подземной части сооружения до максимального уровня подземных вод, м; A − площадь подземной части сооружения, м2; ∑ Gstb,c − сумма нормативных значений постоянных вертикальных удерживающих нагрузок, включая собственный вес несущих конструкций сооружения, кН; ∑ Gstb,l – сумма нормативных значений временных длительных удерживающих вертикальных нагрузок, включая вес полов и перегородок сооружения, грунта обратной засыпки над обрезами фундаментов и подземной частью сооружения, кН; ∑ Rstb – сумма нормативных значений удерживающих вертикальных составляющих сил сопротивления всплытию в основании, включая силы трения, сопротивления свай выдергиванию, натяжения анкеров и др., кН; γf1 =0,9, γf2 =0,85, γf3 =0,65 – коэффициенты надежности по нагрузке. Если условие (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 материалу должна предварительно определяться расчетом и проверяться испытаниями. При проектировании анкеров следует оценить и учесть влияние их устройства и натяжения на осадки фундаментов зданий и сооружений, в том числе подземных инженерных коммуникаций, расположенных в зоне влияния строительства. Применение для изготовления анкерных тяг и каркасов арматурных изделий (либо других изделий металлопроката) бывших в употреблении (эксплуатации) не допускается.
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 т. ч. оснований сооружений окружающей застройки. Геотехнический прогноз влияния должен учитывать также дополнительные технологические осадки фундаментов сооружений окружающей застройки от устройства «стены в грунте» траншейного типа, грунтовых инъекционных анкеров, буроинъекционных свай. П р и м е ч а н и я 1 Геотехнический прогноз влияния также необходимо выполнять при проектировании подземных инженерных и транспортных коммуникаций, которые размещаются на застроенных территориях. 2 Требования 9.33−9.39 распространяются на проектирование подземных инженерных и транспортных 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, нагрузок от вновь возводимого сооружения или дополнительных нагрузок от реконструируемого сооружения, изменения уровня подземных вод, технологических 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 линейнодеформируемого полупространства (см. 5.6.37). П р и м е ч а н и я 1 Величину дополнительной технологической осадки в процессе устройства «стены в грунте» для окружающей застройки (при расстоянии от котлована до сооружений окружающей застройки менее 5 м) следует определять по расчету методом численного моделирования, учитывающим следующие параметры: расстояние между фундаментом здания и «стеной в грунте», длину захватки «стены в грунте», давление по подошве фундамента и плотность бентонитового раствора. Величину технологической осадки также допускается определять методом аналогий, на основании результатов геотехнического мониторинга, выполненного на аналогичных площадках со схожими грунтовыми условиями. 2 Величину дополнительных технологических осадок от устройства грунтовых анкеров следует определять по расчету методом численного моделирования в плоской или трехмерной постановке, рассматривая скважины для устройства анкеров как выемки круглого сечения с заданным процентом перебора грунта. Величину перебора грунта допускается назначать методом аналогий, на основании результатов геотехнического мониторинга и обратных расчетов на аналогичных площадках со схожими грунтовыми условиями, либо по результатам выполнения работ на опытной площадке. 3 Величину дополнительной технологической осадки окружающей застройки, вызванную другими технологическими процессами, следует определять на основании сопоставимого геотехнического опыта.
9.34 В результате геотехнического прогноза должны быть определены: - характерные размеры или радиус зоны влияния rзв, м; - величины дополнительных деформаций оснований и фундаментов сооружений окружающей застройки и подземных коммуникаций; - необходимость и состав защитных мероприятий для обеспечения сохранности окружающей застройки от влияния строительства. П р и м е ч а н и я 1 Для линейных сооружений следует определять характерный размер зоны влияния строительства, а для компактных – радиус. 2 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 аварийная – IV (приложение Д). 3 В пределах зоны влияния следует выделять размеры зоны интенсивных деформаций в массиве грунта, в которой перемещения в массиве превышают 10 мм. Допустимо принимать плановые размеры зоны интенсивных деформаций, соответствующим размерам области, в которой осадки земной поверхности, вызванные строительством, превышают 10 мм. 4 При определении размеров зоны влияния нового строительства и реконструкции на территориях, осложненных распространением специфических грунтов, необходимо учитывать местный опыт проектирования, условия строительства и особенности эксплуатации сооружений, а также требования раздела 6. 5 Радиус или размер зоны влияния по результатам геотехнического прогноза может изменяться вдоль трассы ограждающей конструкции его котлована в зависимости от различных факторов, в т. ч. глубины котлована, инженерногеологических условий и пр. 6 Радиус или размер зоны влияния rзв 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 требованиям 9.36 или на основании предварительного моделирования влияния строительства подземного сооружения с учетом нагрузок, передаваемых на основание зданиями и сооружениями окружающей застройки. Жесткость конструкций окружающей застройки в предварительных расчетах допускается не учитывать. 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 Д. П р и м е ч а н и я 1 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 требованиям 9.35, 9.36, то для этих сооружений необходимо также провести техническое обследование, установить категорию технического состояния (приложение Д) и включить в перечень сооружений, для которых выполняется геотехнический прогноз. 2 При обследовании зданий, находящихся в зоне интенсивных деформаций (см. 9.34), следует предусмотреть вскрытие их фундаментов не менее чем в двух шурфах, установить конструктивную схему здания, а также выявить дефекты и повреждения конструкций и другие необходимые параметры здания, которые следует учитывать при проведении математического моделирования. 3 Допускается не проводить геотехнический прогноз и не назначать зону влияния строительства от проектируемых подземных коммуникаций, прокладка которых предусматривается в котловане или траншее глубиной не более 3 м и на расстоянии более 2Нк от существующих зданий или сооружений при уровне подземных вод ниже 3 м от поверхности. При проектировании прокладки подземных инженерных коммуникаций с учетом данного условия, обследование зданий и сооружений допускается не проводить.
9.36 Для предварительного назначения зоны влияния вновь возводимого (реконструируемого) сооружения, расположенного на застроенной территории, ориентировочный радиус (характерный размер) зоны влияния rзв, м, допускается принимать в зависимости от глубины котлована Hк, м, метода его крепления и конструкции ограждения котлована равным: 5Нк – при использовании ограждения котлована с креплением анкерными конструкциями, но не более 2L, где L – суммарная длина горизонтальной проекции тела анкера и его тяги, м; 4Нк – 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 (от нижней границы откоса); 3Нк – 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; 2Нк – 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. П р и м е ч а н и я 1 Величина предварительно назначаемой зоны влияния может корректироваться на основании местного опыта проектирования с учетом специфических грунтовых условий и других факторов. 2 В условиях реконструкции зона влияния предварительно назначается, как две глубины заложения фундаментов от существующего рельефа (или заглубления подвала в процессе реконструкции) без надстройки реконструируемого здания и как три глубины при его надстройке. 9.37 Расчет оснований по деформациям для сооружений окружающей застройки, расположенных в зоне влияния нового строительства или реконструкции, проводят из условия sad ≤ sad,u, (9.19) где sad – дополнительная осадка основания фундамента (совместная дополнительная деформация основания и сооружения), определяемая в соответствии с требованиями 9.33 с учетом совокупности воздействий, связанных с новым строительством или реконструкцией; sad,u – предельное значение дополнительной осадки основания фундаментов (предельное значение совместной дополнительной деформации основания и сооружения), устанавливаемое в соответствии с требованиями приложения К с учетом категории технического состояния сооружения окружающей застройки (см. приложение Д). П р и м е ч а н и я 1 Для определения совместной дополнительной деформации основания и сооружения окружающей застройки sad могут использоваться методы, указанные в 5.1.10, с учетом значений дополнительных деформаций основания, полученных по результатам геотехнического прогноза. 2 При расчете оснований сооружений окружающей застройки по деформациям, условие (9.19) следует выполнять в т. ч. 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, необходимо 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, геотехнических и 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. П р и м е ч а н и е – Для обеспечения эксплуатационной надежности сооружений окружающей застройки приоритетным является изменение проектных характеристик вновь возводимого или реконструируемого сооружения. Состав назначаемых защитных мероприятий следует определять с учетом: - характерных особенностей сооружений окружающей застройки (уровень ответственности, значения прогнозируемых деформаций основания, расстояние до проектируемой подземной части, конструктивная схема, категория технического состояния и физикомеханические 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.). П р и м е ч а н и я 1 При распространении специфических грунтов или возможности развития опасных геологических процессов в основании площадки строительства и (или) сооружений окружающей застройки, необходимо дополнительно учитывать соответствующие требования раздела 6. 2 Защитные мероприятия для сооружений окружающей застройки также допускается разрабатывать при отсутствии возможности учета расчетными методами динамических и других дополнительных воздействий, в т. ч. 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 (9.19). 9.39 При проектировании подземных частей сооружений (нового строительства и реконструкции) необходимо предусматривать проведение геотехнического мониторинга в соответствии с требованиями раздела 12, в т. ч. для сооружений окружающей застройки. 10 Особенности проектирования оснований высотных зданий 10.1 Требования настоящего раздела распространяются на проектирование оснований зданий высотой более 75 м, в том числе 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 До начала строительства высотного здания должны быть выполнены следующие этапы: подготовительный, градостроительное обоснование и проектно-изыскательские работы.
10.4 На подготовительном этапе строительства объекта следует осуществлять экспертную оценку геотехнической сложности площадки строительства и его потенциальную опасность для окружающей застройки. 10.5 Градостроительное обоснование следует выполнять в соответствии с [1] для утверждения объекта строительства, включая его месторасположение. 10.6 Проектно-изыскательские работы для высотных зданий следует выполнять в следующей последовательности: - анализ архивных материалов инженерно-геологических изысканий, а в случае необходимости – выполнение разведочных скважин; - разработка концептуальных предложений; - разработка технических заданий и программ инженерногеологических и инженерно-геотехнических изысканий; - проведение инженерно-геологических и инженерно-геотехнических изысканий; - выполнение геотехнического обоснования проектных решений; - выполнение расчетного обоснования проектных решений; - создание геомеханической модели и оценка влияния строительства на окружающую застройку и подземные коммуникации; - создание гидрогеологической модели и выполнение прогноза изменения гидрогеологической ситуации на площадке строительства; - разработка программы мониторинга; - разработка проекта фундаментов на стадии «Проектная документация»; - разработка проекта фундаментов на стадии «Рабочая документация». П р и м е ч а н и я 1 В процессе геотехнического обоснования проектных решений должен быть сделан аргументированный выбор расчетной программы, модели и параметров грунта для выполнения геотехнических расчетов, выполнена их верификация в соответствии с требованиями настоящего свода правил, рассмотрены возможные варианты, и обосновано принятое проектное решение. 2 В процессе расчетного обоснования выполняются совместные расчеты в объемной постановке системы «основание – фундамент – сооружение» в объеме, достаточном для разработки проектного решения по устройству фундамента. 10.7 Начиная с разработки технических заданий и программ инженерно-геологических и инженерно-геотехнических изысканий, рекомендуется осуществлять геотехническую экспертизу разрабатываемой документации по объекту. 10.8 Изыскания, проектирование и строительство высотных зданий следует выполнять при научно-техническом сопровождении (НТС) со стороны специализированных организаций. 10.9 Инженерные изыскания следует проводить в соответствии с требованиями СП 47.13330, с учетом требований разделов 4, 5, национальных стандартов и других нормативных документов в области инженерных изысканий и исследований свойств грунтов для строительства. 10.10 Инженерные изыскания следует планировать с учетом требований строительства и эксплуатации предполагаемого сооружения. Объем геотехнических изысканий может пересматриваться по мере поступления новой информации в процессе проведения изысканий и проектирования. 10.11 Инженерные изыскания подразделяются на предварительные и проектные. В процессе предварительных изысканий выполняется оценка общей пригодности площадки к строительству, и оцениваются изменения, которые могут быть вызваны производством предполагаемых строительных работ. Проектные изыскания должны включать в себя инженерногеологические и инженерно-геотехнические изыскания. 10.12 Для выполнения инженерно-геологических изысканий на территории строительства выполняется бурение скважин в две стадии: на предпроектной стадии (для разработки концептуальных предложений, технических заданий и программ инженерно-геологических и инженерногеотехнических изысканий) и на стадии подготовки проектной документации.
10.13 На предпроектной стадии инженерно-геологических изысканий расстояние между скважинами не должно превышать 50 м, а их количество должно быть не менее двух на противоположных сторонах площадки строительства. На предпроектной стадии глубину бурения скважин следует принимать равной 1,5 от максимального значения глубины сжимаемой толщи для всех возможных типов фундаментов. 10.14 Объемы и состав инженерных изысканий на стадии подготовки проектной документации следует устанавливать как для объекта строительства геотехнической категории 3. Количество инженерно-геологических скважин должно быть не менее пяти: четыре по углам и одна в центре территории, размеры которой должны превышать плановые размеры основания надземной части высотного здания на половину ширины подошвы фундамента при расстоянии между скважинами не более 20 м. Размещение скважин в плане должно обеспечить оценку неоднородности напластования грунтов, а также учитывать конструктивные особенности здания и характер распределения нагрузки. Глубину бурения скважин на стадии разработки проектной документации, а также глубину зондирования и геофизических исследований следует определять с учетом предполагаемых габаритов здания и нагрузки на основание, а также выбранного на стадии концептуальных предложений типа и глубины заложения фундамента высотного здания. 10.15 При применении плитного фундамента глубина разведочных и инженерно-геологических скважин следует определять с учетом глубины котлована d и глубины сжимаемой толщи Hc и должна составлять не менее 1,5 Hc + d. При среднем давлении под плитой p от 400 до 600 кПа глубина бурения должна быть ниже глубины заложения ее подошвы на величину не менее: - при ширине плиты b = 10 м – (1,3–1,6) b – для квадратной плиты и (1,6–1,8) b – для прямоугольной с соотношением сторон η = 2; - ширине плиты b = 20 м – (1,0–1,2) b – для квадратной плиты и (1,2– 1,4) b – для прямоугольной с соотношением сторон η = 2; - ширине плиты b 30 м – (0,9–1,05) b – для квадратной плиты и (1,0– 1,25) b –для прямоугольной с соотношением сторон η = 2. Меньшие значения глубины соответствуют меньшим значениям p. Для промежуточных значений b, р и η или для значений этих величин, выходящих за указанные пределы, глубина выработок назначается по интерполяции или экстраполяции, либо непосредственно определяется по величине Hc. Для столбчатого или ленточного фундаментов глубина бурения должна составлять h d + 1,5 (b + 2c), где с – наибольшее расстояние в осях между колоннами или стенами. В зонах возможного проявления карстово-суффозионных процессов необходимо следовать требованиям 6.12. 10.16 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 следует применять геофизические методы исследований. Результаты инженерно-геологических изысканий должны содержать выводы о современной тектонической активности площадки. 10.17 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 допускается при проведении необходимого комплекса мероприятий и соответствующем расчетном обосновании, обеспечивающих механическую прочность и надежность на весь период строительства и эксплуатации сооружения.
10.18 Определение деформационных характеристик грунтов основания следует осуществлять на основе комплекса лабораторных исследований, включающих одновременно компрессионные и стабилометрические испытания, а также полевых исследований, включающих испытания штампом или прессиометром. В случае испытания прочных грунтов и (или) на большой глубине модуль деформации следует принимать по прессиометрическим испытаниям с введением коэффициента перехода к штамповым испытаниям. 10.19 При проведении инженерно-геологических изысканий дополнительно к требованиям 9.7 для грунтов, залегающих ниже подошвы фундаментов, следует определять коэффициенты фильтрационной и вторичной консолидации, изменение модуля деформации и OCR по глубине для каждого инженерно-геологического элемента при его мощности более 10 м, зависимость модуля деформации грунта от напряженного состояния, параметры механической и фильтрационной анизотропии и другие параметры, требуемые для расчета с использованием нелинейных моделей грунта. 10.20 Грунты с модулем деформации 100 МПа и более, в том числе скальные, следует рассматривать как сжимаемые, ограничивать ими глубину сжимаемой толщи не допускается. 10.21 Определение механических характеристик грунта следует выполнять как в вертикальном, так и горизонтальном направлениях с целью определения параметров анизотропии. 10.22 Расчетные модели, используемые для проектирования оснований и фундаментов, должны быть верифицированы, в том числе с использованием результатов модельных или натурных исследований. Для зданий высотой более 100 м следует выполнять параллельный расчет независимой организацией с применением сертифицированных программных комплексов, реализующих метод конечных элементов. Данный расчет выполняется при помощи программных комплексов, разработанных независимо от программных комплексов, используемых для основного расчета. 10.23 Предельные значения характеристик совместной деформации основания, фундаментов и конструкций здания следует устанавливать исходя из технологических, конструктивных, физиологических и эстетикопсихологических требований в соответствии с СП 20.13330. 10.24 Проверку соблюдения условия формулы (5.6) следует проводить в составе совместных расчетов системы «основание – фундамент – здание» по второй группе предельных состояний. 10.25 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. 10.26 При расчете крена здания и неравномерности деформации фундамента необходимо учитывать: - подъем дна котлована; - влияние ограждающей конструкции котлована; - взаимовлияние между фундаментами высотного здания и окружающей застройки, в том числе при строительстве разноэтажных комплексов; - случайную и систематическую изменчивость свойств грунта основания в пространстве; - величину конечной осадки и развитие ее во времени; - распределение нагрузок; - изменение жесткости сооружения и отдельных его частей в процессе строительства; - метод строительства, включая последовательность нагружения. 10.27 Случайную и систематическую изменчивость свойств грунта основания следует учитывать путем снижения значения средней допускаемой осадки при увеличении высоты здания и введением повышенного коэффициента надежности по грунту для модуля деформации грунта.
10.28 Для предварительных расчетов предельные значения средних осадок фундаментов высотных зданий рекомендуется принимать при высоте до 200 м – не более 20 см, 300 м и более – 10 см, для промежуточных значений – по интерполяции. Окончательные значения предельных осадок и их неравномерность должны приниматься на основании совместного расчета системы «основание – фундамент – сооружение». 10.29 При проектировании оснований зданий высотой 100 м расчетные значения модуля деформации E должны приниматься при коэффициенте надежности по грунту γg = 1,1, при высоте здания 500 м и более следует принимать γg = 1,2. Для промежуточных значений высоты здания γg следует определять по интерполяции. 10.30 Расчет на стадии разработки концептуальных решений допускается выполнять по упрощенной схеме с использованием аналитических зависимостей. На стадии расчетного обоснования проектных решений расчет должен выполняться в объемной постановке с учетом каркаса здания, этапности возведения. 10.31 Глубину сжимаемой толщи следует определять в результате расчетов согласно раздела 5. В случае применения нелинейных моделей грунта, учитывающих зависимость модуля деформации от напряженного состояния грунта, зона деформации массива грунта вычисляется в процессе проведения расчетов. 11 Проектирование водопонижения 11.1 Для защиты подземных сооружений, котлованов и траншей от подземных вод в периоды строительства и (или) эксплуатации применяют искусственное понижение уровня подземных вод путем устройства водоотлива, водопонизительных скважин, иглофильтров, электроосмоса и дренажа. 11.2 Выбор способов водопонижения должен учитывать конструктивные особенности и размеры сооружения, в т. ч. его подземной части, инженерно-геологические и гидрогеологические условия, размеры осушаемой площади, особенности производства общестроительных работ в защищаемом котловане, возможные изменения физико-механических свойств грунтов основания будущего сооружения, прогноз влияния водопонижения на окружающую застройку и экологическую обстановку, сроки работ и другие факторы. При проектировании водопонижения необходимо также учитывать возможное изменение режима подземных вод, условия поверхностного стока в строительный и эксплуатационный периоды, расположение мест сброса подземных вод и их химический состав. 11.3 При устройстве водопонижения должны быть предусмотрены мероприятия, препятствующие ухудшению строительных свойств грунтов в основании сооружения, нарушению устойчивости откосов котлована, появлению и развитию опасных геологических и инженерногеологических 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 9.36. С учетом результатов прогноза влияния водопонижения на деформации основания окружающей застройки следует устанавливать режим водопонижения, сроки строительства и этапность освоения площади застройки, а также определить необходимость проведения защитных мероприятий, направленных на снижение влияния строительного водопонижения на окружающую застройку и экологическую среду, включающих как локальную защиту сооружений, так и защиту всей территории (устройство противофильтрационных завес и экранов, замораживание грунта или его инъекционное закрепление и т. д.). 11.5 При проектировании дренажа, водопонизительных скважин и иглофильтров, а также при расчетах водопонижения, определении необходимости опытного (пробного) водопонижения, проведении наблюдений за изменением уровня подземных вод, выборе устройств и оборудования для водопонижения и разработке мероприятий по охране окружающей среды следует, кроме требований настоящего раздела, учитывать требования СП 103.13330. 11.6 Требуемое понижение уровня подземных вод следует определять: - в водоносных слоях, содержащих безнапорные воды – с учетом допустимого повышения уровня воды за время аварийного отключения водопонизительной системы (СП 103.13330); - напорных водоносных слоях, залегающих ниже дна котлована или пола заглубленного сооружения – из условия возможности прорывов воды и необходимости обеспечения устойчивости грунтов в основании сооружения. При пересечении сооружением (котлованом) водоупорных слоев следует исходить из практически достижимого понижения уровня подземных вод, предусматривая при необходимости дополнительные мероприятия для защиты сооружения (котлована) от подземных вод. 11.7 При проектировании систем строительного водопонижения рекомендуется применять те из них, которые могут быть использованы для работы в эксплуатационный период. 11.8 При организации поверхностного водоотлива для осушения котлованов и траншей в проекте должны быть предусмотрены канавки и лотки для сбора поступающих в выработки подземных и поверхностных вод и отвода их к водоприемным зумпфам с последующей откачкой на поверхность. Канавки и зумпфы следует располагать за пределами фундаментов сооружения. При необходимости их устройства в пределах контура фундаментов они должны быть укреплены и защищены от размыва. В насосных станциях для водоотлива следует предусматривать резерв насосов в размере 100 % (по производительности) при одном работающем насосе и 50 % – при двух и более. 11.9 Водопонизительные скважины (открытые и вакуумные, оборудованные насосами, самоизливающиеся и водопоглощающие) следует предусматривать при глубоком понижении уровня подземных вод или для снятия напора подземных вод в грунтах с коэффициентом фильтрации более 2 м/сут. В случае развития вакуума в полости фильтровой колонны водопонизительной скважины возможно ее применение в грунтах с коэффициентом фильтрации менее 2 м/сут. Способ водопонижения с помощью водопонизительных скважин применяют как для строительного, так и для эксплуатационного периодов.
11.10 Иглофильтровый способ водопонижения следует применять в грунтах с коэффициентом фильтрации от 1 до 50 м/сут, а с использованием вакуума – грунтах с коэффициентом фильтрации от 0,2 до 2 м/сут. 11.11 Электроосушение (электроосмос) следует применять в слабопроницаемых грунтах с коэффициентом фильтрации менее 0,2 м/сут. 11.12 Расчеты водопонизительных систем следует проводить 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 проводить 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 проводить расчет ожидаемых осадок земной поверхности в зоне развития депрессионной воронки. При устройстве заглубленных в водоносный слой протяженных подземных сооружений возможен барражный эффект, т.е. подъем уровня подземных вод с верховой стороны сооружения и снижение его с низовой стороны. В этом случае необходимо предусмотреть мероприятия по устранению неблагоприятных последствий барражного эффекта (дренаж, противофильтрационные завесы и др.). 11.14 Отвод подземных вод от водопонизительных систем при невозможности использования откачиваемой воды должен быть организован самотеком в существующие водостоки или специально отведенные места сброса. Допустимые скорости течения воды в водоотводящих устройствах следует принимать в зависимости от материала их конструкции и продолжительности работы с учетом требований СП 100.13330. 11.15 В случае отсутствия возможности отвода воды самотеком необходимо предусматривать специальные насосные станции с резервуарами, при проектировании которых следует руководствоваться требованиями СП 32.13330, а при использовании откачиваемой воды для водоснабжения – СП 31.13330. Дренажи 11.16 Дренажи подразделяют на общие (головной, береговой, отсечной и систематический) и локальные (кольцевой, пристенный и пластовый). При проектировании дренажей следует также учитывать положения СП 103.13330 и СП 116.13330. 11.17 Дренирование грунтового массива следует предусматривать в следующих случаях: - расчетный уровень подземных вод расположен на отметках выше пола подземного сооружения; - пол подземного сооружения расположен выше расчетного уровня подземных вод менее чем на 0,5 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 (5.4). П р и м е ч а н и я 1 Устройство дренажа не должно приводить к осадкам окружающей застройки и объекта реконструкции или нового строительства, превышающим предельно допустимые. 2 При устройстве подземной части сооружения под защитой ограждения котлована, обладающего высокими противофильтрационными характеристиками («стена в грунте», буросекущие сваи и т. п.) необходимость устройства дренажа следует определять проектной организацией. 3 При наличии гидроизоляции подземной части (проекта гидроизоляции) необходимость устройства гидроизоляции следует определять проектной организацией.
11.18 При проектировании дренажей следует учитывать, что отметка пониженного уровня подземных вод должна быть не менее чем на 0,5 м ниже полов подвалов, технических подполий, коммуникационных каналов и других подземных сооружений. 11.19 Прокладку дренажа в открытых траншеях допускается устраивать на свободных от застройки территориях. Закрытый беструбчатый дренаж (траншеи, заполненные фильтрующим материалом) может предусматриваться для кратковременной эксплуатации (на оползневых склонах в период осуществления мероприятий по стабилизации их устойчивости, в котлованах на период строительства сооружений и т. п.). 11.20 Трубчатый дренаж следует предусматривать в грунтах с коэффициентом фильтрации 2 м/сут и более. Допускается его применение при коэффициенте фильтрации менее 2 м/сут при строительном водопонижении и в сопутствующих дренажах тоннелей, каналов и других устройств для прокладки коммуникаций, если опытным путем доказана его эффективность. 11.21 Устройство дренажей в виде подземных галерей (проходных и полупроходных) допускается: - при возможности выполнения дренажа только подземным способом; - его использовании в период эксплуатации сооружения (особенно в случаях, когда переустройство или ремонт дренажа невозможны или затруднительны); - в инженерно-геологических условиях, где их применение экономически эффективно. 11.22 Расчет дренажей должен включать фильтрационные расчеты (приток и положение пониженного уровня подземных вод), гидравлические расчеты (пропуск каптированных подземных вод через сооружения дренажа) и подбор песчано-гравийных обсыпок согласно СП 103.13330. 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. Для дренажных труб диаметром до 150 мм минимальный уклон следует принимать равным 0,005, для труб диаметром более 200 мм – 0,003. 11.25 Трубчатый дренаж следует проектировать из хризотилцементных (в большинстве случаев), керамических, бетонных, железобетонных, чугунных и пластмассовых труб. В агрессивных водах следует применять пластмассовые, керамические и чугунные трубы. 11.26 Работы по устройству дренажей должны выполняться в осушенных грунтах. Дренажные трубы следует закладывать ниже расчетной глубины промерзания грунта. 11.27 Для обеспечения водозахватной способности трубчатых дренажей и дренажных галерей следует предусматривать их обсыпку из дренирующих материалов (щебня, гравия, песка или их смесей). Для дренажных галерей может быть применена также специальная обделка из пористого бетона с устройством водоприемных окон. Подбор состава обсыпок, числа их слоев (один или два) и их толщины проводят в зависимости от типа фильтра и состава дренируемых грунтов. 11.28 Пластовый дренаж следует предусматривать двухслойным в глинистых грунтах или пылеватых песках и однослойным – в скальных или полускальных грунтах. Минимальная толщина нижнего песчаного слоя должна составлять 100 мм, а верхнего гравийного (щебеночного) – 150 мм. Поверхность дна котлована, спланированного под укладку песчаногравийного материала пластового дренажа, должна иметь уклон 0,005– 0,010 в сторону горизонтальных трубчатых дрен, расположенных по периметру сооружения.
11.29 Конструктивной частью пластового дренажа является пристенный дренаж, устраиваемый по внешней боковой поверхности подземной части защищаемого сооружения в слабопроницаемых и слоистых грунтах при отсутствии постоянного горизонта подземных вод в уровне подземной части сооружения. Пристенный дренаж выполняется толщиной не менее 0,3 м из песка с коэффициентом фильтрации не менее 5 м/сут или устраивается из дренажных рулонных искусственных материалов. Воды, каптированные пристенным дренажом, отводятся в пластовый дренаж. 12. Геотехнический мониторинг 12.1 Геотехнический мониторинг – комплекс работ, основанный на натурных наблюдениях за поведением конструкций вновь возводимого или реконструируемого сооружения, его основания, в т. ч. грунтового массива, окружающего (вмещающего) сооружение, и конструкций сооружений окружающей застройки. Геотехнический мониторинг осуществляется в период строительства (в т. ч. в период сноса до начала строительства) и на начальном этапе эксплуатации вновь возводимых или реконструируемых объектов. Цель геотехнического мониторинга – обеспечение безопасности строительства и эксплуатационной надежности вновь возводимых (реконструируемых) объектов и сооружений окружающей застройки и сохранности экологической обстановки (раздел 13). 12.2 При проведении геотехнического мониторинга решаются следующие задачи: - систематическая фиксация изменений контролируемых параметров конструкций сооружений и геологической среды; - своевременное выявление отклонений контролируемых параметров (в т. ч. их изменений, нарушающих ожидаемые тенденции) конструкций строящегося (реконструируемого) объекта и его основания от заданных проектных значений, параметров грунтового массива и окружающей застройки – от значений, полученных в результате геотехнического прогноза в соответствии с требованиями раздела 9; - анализ степени опасности выявленных отклонений контролируемых параметров и установление причин их возникновения; - разработка мероприятий, предупреждающих и устраняющих выявленные негативные процессы или причины, которыми они обусловлены. 12.3 При выполнении геотехнического мониторинга применяются следующие методы: - визуально-инструментальные (наблюдения за уровнем подземных вод, состоянием конструкций, в т. ч. поврежденных, с фиксацией дефектов маяками или аналогичными устройствами, фотофиксация и др.); - геодезические (фиксация перемещений марок и др.) с применением нивелиров, теодолитов, тахеометров, сканеров (в т. ч. оптических, электронных, лазерных и др.) и навигационных спутниковых систем; - параметрические (фиксация напряжений в основании под подошвой фундамента, под пятой сваи, в несущих конструкциях и др.) с применением комплекса датчиков напряжений и деформации (в том числе струнных, тензометрических, оптиковолоконных, инклинометрических и др.); - виброметрические (измерение кинематических параметров колебаний: виброперемещений, виброскоростей, виброускорений); - геофизические (электромагнитные, сейсмические и др.). П р и м е ч а н и е – Допускается для фиксации изменений контролируемых параметров использовать другие методы, в т. ч. косвенные, которые должны обеспечивать достоверность результатов наблюдений и их согласованность с результатами, полученными по указанным методам.
12.4 Для объектов нового строительства и реконструкции геотехнических категорий 2 и 3 необходимо проводить геотехнический мониторинг: - оснований, фундаментов и конструкций сооружений; - ограждающих конструкций котлованов; - массива грунта, окружающего подземную часть сооружения, расположенного на застроенной территории. П р и м е ч а н и е – Геотехнический мониторинг для сооружений геотехнической категории 1 допускается проводить по специальному заданию. 12.5 Геотехнический мониторинг сооружений окружающей застройки, в т. ч. подземных инженерных коммуникаций, необходимо проводить при их расположении в зоне влияния нового строительства или реконструкции (в т. ч. прокладки подземных инженерных коммуникаций), размеры которой определяются по результатам геотехнического прогноза (см. 9.33, 9.34). Для предварительного назначения зоны влияния и геотехнического мониторинга сооружений окружающей застройки допускается использовать требования 9.36. П р и м е ч а н и е – Геотехнический мониторинг неводонесущих инженерных коммуникаций допускается выполнять по требованиям эксплуатирующей организации или в соответствии со специальным заданием. 12.6 Геотехнический мониторинг осуществляется в соответствии с программой, которая разрабатывается в процессе проектирования и является разделом утверждаемой части проектной документации. Программа геотехнического мониторинга должна учитывать рекомендации, полученные в ходе работ по научно-техническому сопровождению строительства (см. 4.17). При разработке программы геотехнического мониторинга должны быть определены состав, объемы, периодичность, сроки и методы работ, которые назначаются применительно к рассматриваемому объекту строительства (реконструкции) с учетом его специфики, включающей результаты инженерных изысканий на площадке строительства, особенностей проектируемого или реконструируемого сооружения и сооружений окружающей застройки и т. п. П р и м е ч а н и я 1 Состав работ по геотехническому мониторингу определяется в соответствии с требованиями 12.4, 12.5. Объемы, периодичность, сроки и методы геотехнического мониторинга, в т. ч. для окружающей застройки, должны приниматься по таблице 12.1. 2 При проектировании оснований сооружений геотехнических категорий 2 и 3, возводимых на органоминеральных и органических грунтах необходимо учитывать требования 6.4.33. 12.7 В программе геотехнического мониторинга следует учитывать факторы, которые будут оказывать влияние на вновь возводимое (реконструируемое) сооружение, его основание, окружающий грунтовый массив и сооружения окружающей застройки в процессе строительства и эксплуатации, в т. ч. расположение площадки строительства на территории с распространением специфических грунтов и возможностью проявления опасных геологических процессов (карст, суффозия, оползневые процессы, оседание поверхности и др.), указанных в разделе 6, а также динамические воздействия от строительных работ и внешних источников.
12.8 Программа работ по геотехническому мониторингу должна отвечать следующим требованиям: - фиксация контролируемых параметров должна выполняться как для наиболее опасных, так 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 согласованы с точностью заданных проектных значений и результатами геотехнического прогноза. - все проводимые наблюдения и измерения должны быть увязаны между собой во времени и привязаны к этапам выполнения строительных работ; - периодичность наблюдений следует определять интенсивностью (скоростью) и длительностью протекания процессов деформирования конструкций сооружений и их оснований. П р и м е ч а н и е – Указанные требования должны также удовлетворяться в процессе проведения геотехнического мониторинга. 12.9 В программе геотехнического мониторинга необходимо указывать: - особенности вновь возводимого или реконструируемого объекта (уровень ответственности, конструктивная схема, проектные решения по устройству основания, фундаментов и подземной части сооружения, особенности возведения, эксплуатации и др.); - проектные (расчетные) параметры, характеризующие взаимодействие сооружения или его конструкций с основанием, в т. ч. временные, с учетом последовательности возведения (давление на основание, деформации основания фундаментов, напряжения в сваях и конструкциях подземной части сооружения, горизонтальные перемещения ограждающей конструкции котлована и усилия в конструкциях, обеспечивающих его устойчивость и др.); - инженерно-геологические и гидрогеологические условия, включая характеристики грунтов основания, прогнозируемые изменения уровня подземных вод, прогнозируемые величины перемещений грунтового массива, окружающего сооружение и др.; - сведения о сооружениях окружающей застройки (уровень ответственности сооружений, прогнозируемые и предельные значения дополнительных деформаций оснований и фундаментов, предполагаемые защитные мероприятия и др.); - контролируемые параметры (в т. ч. предполагаемое количество и участки фиксации их изменений) конструкций строящегося (реконструируемого) объекта, его основания, в т. ч. окружающего грунтового массива и уровня подземных вод, и окружающей застройки и этапы их первоначальной фиксации; - методы фиксации изменений контролируемых параметров и требования к точности измерений (в т. ч. класс точности геодезических измерений по ГОСТ 24846 и др.); - этапы, периодичность и сроки проведения наблюдений за контролируемыми параметрами с учетом последовательности возведения (реконструкции) сооружения; - требования к структуре, составу и периодичности подготовки отчетной документации. 12.10 На основе программы при геотехническом мониторинге сооружений геотехнической категории 3 или по специальному заданию в других случаях разрабатывается проект мониторинга (наблюдательной станции). В проекте геотехнического мониторинга, помимо сведений, содержащихся в программе мониторинга (см. 12.9), должны быть представлены: - схемы установки наблюдательных марок, скважин, маяков, датчиков и др.; - конструкции и характеристика оборудования для проведения наблюдений; - методика измерений, оценка точности измерений и др.; - требования к визуально-инструментальному обследованию сооружений окружающей застройки.
12.11 Объем, сроки, периодичность и методы работ при выполнении геотехнического мониторинга вновь возводимых (реконструируемых) сооружений повышенного и нормального уровня ответственности (см. 12.4) и сооружений окружающей застройки (см. 12.5) назначаются в соответствии с требованиями таблицы 12.1. Т а б л и ц а 12.1 Объемы, сроки, периодичность и методы Геотехнический мониторинг вновь возводимых (реконструируемых) сооружений сооружений окружающей застройкиоснований, фундаментов, конструкций ограждающих конструкций котлована массива грунта, окружающего сооружение 1 Контролируемые параметры Таблицы Л.1 и Л.2 приложения Л Таблица Л.3 приложения Л Таблица Л.4 приложения Л Таблицы Л.5 и Л.6 приложения Л 2 Сроки выполнения работ С начала строительства и не менее одного года после его завершения С начала экскавации грунта в котловане и до завершения возведения подземной части сооружения До начала строительства и не менее одного года после его завершения До начала строительства и не менее одного года после его завершения 3 Периодичность фиксации контролируемых параметров После возведения каждого 3-5 этажа, но не реже одного раза в месяц Не реже двух раз в месяц Не реже одного раза в месяц на этапе устройства подземной части сооружения Не реже одного раза в месяц 4 Методы Принимаются в зависимости от объема контролируемых параметров в соответствии с требованиями 12.3 П р и м е ч а н и я 1 Сроки выполнения геотехнического мониторинга необходимо продлевать при отсутствии стабилизации изменений контролируемых параметров. 2 Периодичность фиксации контролируемых параметров должна увязываться с графиком проведения строительно-монтажных работ и может корректироваться (т.е. выполняться чаще чем это указано в программе геотехнического мониторинга) при превышении значений контролируемых параметров ожидаемых величин (в т. ч. их изменений, превышающих ожидаемые тенденции) или выявлении прочих опасных отклонений. 3 Для уникальных вновь возводимых и реконструируемых сооружений, а также при реконструкции памятников истории, архитектуры и культуры геотехнический мониторинг следует продолжать не менее двух лет после завершения строительства. 4 Фиксацию контролируемых параметров при геотехническом мониторинге ограждающей конструкции котлована глубиной более 10 м, а также при меньшей глубине котлована в случае превышения контролируемыми параметрами расчетных значений, необходимо выполнять не реже одного раза в неделю. 5 Геотехнический мониторинг массива грунта, окружающего вновь возводимое или реконструируемое сооружение, после завершения устройства его подземной части и при стабилизации изменений контролируемых параметров массива грунта и окружающей застройки допускается вести один раз в три месяца. 6 При наличии динамических воздействий следует проводить измерение уровня колебаний оснований и конструкций вновь возводимых (реконструируемых) сооружений и окружающей застройки. 7 Фиксация изменения контролируемых параметров состояния строительных конструкций, в т. ч. поврежденных, при геотехническом мониторинге сооружений окружающей застройки должна проводиться, в т. ч. по результатам периодических визуально-инструментальных обследований. 8 Требованиям таблицы 12.1 необходимо следовать, в т. ч. при геотехническом мониторинге сооружений окружающей застройки, расположенных в зоне влияния устройства подземных инженерных коммуникаций, которая определяется в соответствии с требованиями 9.33, 9.34. 9 Геотехнический мониторинг вновь возводимых или реконструируемых сооружений на участках опасной категории в карстово-суффозионном отношении необходимо проводить в течение всего периода строительства и эксплуатации сооружений. Срок выполнения геотехнического мониторинга вновь возводимых или реконструируемых сооружений на участках потенциально опасной категории в карстовосуффозионном отношении следует определять в программе геотехнического мониторинга, но составлять не менее пяти лет после завершения строительства.
12.12 Начальный этап геотехнического мониторинга в соответствии с разработанной программой (см. 12.6–12.9) и проектом (см. 12.10) должен включать: - установку устройств для наблюдений за изменениями контролируемых параметров (знаков, марок, маяков, датчиков и др.); - фиксацию первоначального положения (состояния, значения и т. д.) контролируемых параметров основания, фундаментов и конструкций вновь возводимых (реконструируемых) сооружений и конструкций сооружений окружающей застройки; - подготовку начальной отчетной документации (см. 12.13). 12.13 Фиксация первоначального состояния конструкций сооружений окружающей застройки, в т. ч. подземных инженерных коммуникаций, выполняется путем их визуально-инструментального обследования, которое проводится до начала подготовки строительной площадки, в т. ч. до сноса существующих строений, или до подготовки реконструируемого сооружения к строительно-монтажным работам. В результате обследования фиксируются выявленные дефекты (при необходимости, составляется соответствующий акт обследования технического состояния сооружений с участием заинтересованных сторон). При выполнении работ по геотехническому мониторингу необходимо проводить регулярные визуальные обследования состояния конструкций сооружений окружающей застройки. П р и м е ч а н и я 1 Техническое обследование сооружений окружающей застройки для определения категории их технического состояния должно проводиться на этапе выполнения инженерных изысканий и разработки проектной документации по основаниям, фундаментам и конструкциям подземной части (в т. ч. выполнение геотехнического прогноза согласно требованиям раздела 9). 2 Периодичность выполнения визуальных обследований состояния строительных конструкций сооружений окружающей застройки должна соответствовать периодичности геотехнического мониторинга окружающей застройки в соответствии с требованиями таблицы 12.1. 12.14 Результаты геотехнического мониторинга должны отражаться в отчетной документации, для которой рекомендуется следующий состав: а) начальный отчет, включающий методы наблюдения за изменениями контролируемых параметров, характеристики применяемого оборудования, результаты оценки точности измерений, схемы фактического расположений участков измерений контролируемых параметров, результаты фиксации их первоначального положения, состояния и др. б) промежуточные отчеты, включающие оперативную информацию по изменениям контролируемых параметров, анализ результатов измерений в привязке к составу и технологии выполнения строительных работ и их сопоставление с прогнозируемыми и предельными величинами и рекомендации о необходимых дополнительных защитных, компенсационных или противоаварийных мероприятиях (при выявлении отклонений контролируемых параметров от ожидаемых величин) и др. в) итоговый (заключительный) отчет, включающий окончательные результаты фиксации изменений контролируемых параметров, подтверждающие их стабилизацию, анализ результатов измерений и их сопоставление с ожидаемыми величинами, последствия влияния на окружающую застройку, рекомендации по необходимым ремонтновосстановительным мероприятиям и др.
12.15 В процессе геотехнического мониторинга, а также после завершения сроков выполнения работ, указанных в таблице 12.1, отсутствием стабилизации изменений контролируемых параметров считается превышение их величин по сравнению с предыдущими циклами более чем на величину точности изменений. При отсутствии стабилизации изменений контролируемых параметров геотехнический мониторинг необходимо продолжать. П р и м е ч а н и я 1 Оценку стабилизации изменений контролируемых параметров проводит специализированная организация, осуществляющая геотехнический мониторинг или ведущая научно-техническое сопровождение строительства (реконструкции). 2 При наблюдениях за изменением уровня подземных вод стабилизацией считается достижение амплитуды его колебаний, не превышающей сезонные и ежегодные значения в соответствии с результатами инженерно-геологических изысканий (с учетом гидрогеологического прогноза). 12.16 В процессе геотехнического мониторинга при выявлении отклонений значений контролируемых параметров от ожидаемых величин (в т. ч. их изменений, нарушающих ожидаемые тенденции) или выявлении прочих опасных отклонений необходимо разработать комплекс мероприятий, обеспечивающий безопасность строительства и эксплуатационную надежность вновь возводимых (реконструируемых) объектов, эксплуатационную пригодность окружающей застройки и сохранность экологической обстановки. 12.17 В процессе геотехнического мониторинга необходимо обеспечить своевременность информирования заинтересованных сторон о выявленных отклонениях контролируемых параметров (в т. ч. тенденции их изменений, превышающие ожидаемые) от проектных значений и результатов геотехнического прогноза. 12.18 Разработку программы и проекта геотехнического мониторинга, а также его проведение должны выполнять специализированные организации. 13 Экологические требования при проектировании оснований 13.1 При проектировании и устройстве оснований, фундаментов и подземных сооружений должны выполняться требования с целью предотвращения, минимизации или ликвидации вредных и нежелательных экологических процессов и связанных с ними социальных, экономических и других последствий и сохранения оптимальных условий жизни населения. При этом необходимо учитывать санитарноэпидемиологические требования согласно СанПиН 2.1.7.1287 и СанПиН 2.1.7.1322. 13.2 Экологические требования, учитываемые при проектировании и строительстве, основываются на результатах инженерно-экологических изысканий, выполняемых в соответствии с СП 47.13330. В процессе этих изысканий выполняют оценку современного состояния окружающей среды в районе строительства и дают прогноз ожидаемого воздействия проектируемого объекта на окружающую среду (ОВОС) при его строительстве и дальнейшей эксплуатации. Полученная при изысканиях информация должна быть достаточной для разработки мероприятий по охране окружающей среды. 13.3 С учетом результатов инженерно-экологических изысканий при проектировании и устройстве оснований, фундаментов и подземных сооружений необходимо выбирать проектные решения и разрабатывать мероприятия, которые защитили бы объекты строительства и людей от имеющихся неблагоприятных воздействий и не ухудшили экологическую обстановку. При выборе вариантов проекта следует учитывать приоритетность решения экологических проблем.
13.4 На территории (участке) предполагаемого строительства следует учитывать возможность проявления следующих загрязняющих окружающую среду факторов, выявленных при выполнении ОВОС: - загрязнение почв и грунтов органическими, радиоактивными и токсико-химическими веществами; - загрязнение поверхностных и подземных вод органическими и неорганическими веществами и тяжелыми металлами; - наличие потока радона с поверхности земли; - выделение на участках бывших свалок строительного мусора и бытовых отходов и залегания заторфованных грунтов различных газов (метана, водорода, углеводородов и других токсичных газов). 13.5 При превышении нормативных уровней загрязнения окружающей среды необходимо предусмотреть соответствующие мероприятия по ликвидации или уменьшению возможных негативных последствий: - очистку загрязненных грунтов химическим, термическим или биологическим методом или удаление с площадки грунта на согласованные места захоронения; - устройство противорадоновой защиты зданий (пассивная или принудительная вентиляция); - создание различного типа барьеров (экранов) для задержания газов, устройство вентилируемых подполий; - строительство защитных сооружений (дамб, берм, водозащитных стен, противофильтрационных завес и др.) при возможном поступлении к объекту строительства загрязненных поверхностных и подземных вод. 13.6 Негативное воздействие строительства и эксплуатации сооружений на окружающую среду может выражаться в следующем: - химическое загрязнение почв, грунтов и подземных вод при нормальном режиме эксплуатации и при авариях, а также в результате технической мелиорации грунтов основания (химическое закрепление, цементация, замораживание и т. п.); - изменение режима и уровня подземных вод, выражающееся в изменении условий питания и разгрузки подземных вод, повышении или понижении их уровня. Повышение уровня подземных вод в результате эффекта барража и увеличения техногенного питания может быть причиной подтопления территории, в том числе подвалов сооружений. Снижение уровня подземных вод при строительных откачках и за счет дренажа может явиться причиной суффозии и уплотнения грунта, ведущих к осадке территории и опасным деформациям окружающей застройки; - развитие или активизация опасных геологических и инженерногеологических процессов, таких как карст, суффозия, оползни и др., которые могут вызвать провалы территории и деформации сооружений; - динамические и шумовые воздействия. Забивка свай или шпунта, уплотнение грунтов основания трамбовками и другие динамические воздействия могут привести к деформациям окружающей застройки, спровоцировать суффозию, оползни и возникновение шума, уровень которого превышает санитарные нормы; - образование различных физических полей (тепловых, электромагнитных, электрических и др.).
13.7 Для разработки защитных мероприятий от негативного воздействия строительства на окружающую среду в необходимых случаях следует выполнять прогнозные расчеты: - расчет эффекта барража при устройстве протяженных подземных сооружений, противофильтрационных завес, ограждающих конструкций котлованов, разделительных стенок и т. п.; - оценку оседания земной поверхности в связи с понижением уровня подземных вод; - прогноз развития неблагоприятных инженерно-геологических и геологических процессов (карста, суффозии, оползней и др.); - оценку влияния химического закрепления грунтов основания на свойства грунтов и подземных вод; - оценку влияния динамических воздействий при строительстве на основания и конструкции окружающей застройки и другие расчеты. С целью определения количественной оценки влияния негативных факторов на окружающую среду необходимо выполнять прогноз изменения ее компонентов с учетом перечисленных факторов.
13.8 На основе анализа изменений компонентов окружающей среды обосновывают и разрабатывают мероприятия по защите природного комплекса территории и населения от негативных процессов (мероприятия по защите грунтов и подземных вод от загрязнений, водозащитные, противокарстовые, противооползневые и другие мероприятия). Эти мероприятия должны обеспечить снижение или ликвидацию неблагоприятных воздействий на окружающую среду и уменьшение вероятности возникновения аварий. В необходимых случаях в проекте следует предусматривать раздел по организации экологического мониторинга воздействия строительства на окружающую среду в соответствии с разделом 12 (наблюдения за изменением окружающей природной среды при опасности загрязнения грунтов и подземных вод, газовыделении, радиационном излучении и т. п.). Приложение А (рекомендуемое) Нормативные значения прочностных и деформационных характеристик грунтов А.1 Характеристики грунтов, приведенные в таблицах А.1–А.8, допускается использовать в расчетах оснований сооружений в соответствии с требованиями 5.3.20. А.2 Характеристики песков в таблице А.1 относятся к кварцевым пескам с зернами различной окатанности, содержащим не более 20 % полевого шпата и не более 5 % в сумме различных примесей (слюда, глауконит и пр.), включая органическое вещество, независимо от коэффициента водонасыщения грунтов Sr. А.3 Характеристики глинистых грунтов в таблицах А.2 и А.3 относятся к грунтам, содержащим не более 5 % органического вещества и имеющим коэффициент водонасыщения Sr 0,8. А.4 Характеристики, приведенные в таблице А.8, распространяются на намывные пески в возрасте не менее четырех лет. А.5 Для грунтов с промежуточными значениями е, не указанными в таблицах А.1–А.8, значения сп, п и Е определяют интерполяцией. Если значения е, IL и Sr грунтов выходят за пределы, предусмотренные таблицами А.1–А.8, характеристики сп, п и Е следует определять по данным непосредственных испытаний этих грунтов. Допускается в запас надежности принимать характеристики сп, п и Е по соответствующим нижним пределам е, IL и Sr в таблицах А.1–А.8, если грунты имеют значения е, IL и Sr меньше этих предельных значений. А.6 Для определения значений сп, п и Е по таблицам А.1–А.8 используют нормативные значения е, IL и Sr Т а б л и ц а А.1 – Нормативные значения удельного сцепления сп, кПа, угла внутреннего трения п, град., и модуля деформации Е, МПа, песков четвертичных отложений Пески Обозначение характеристик грунтов Характеристики грунтов при коэффициенте пористости е, равном 0,45 0,55 0,65 0,75 Гравелистые и крупные с 2 1 - - 43 40 38 - Е 50 40 30 - Средней крупности с 3 2 1 - 40 38 35 - Е 50 40 30 - Мелкие с 6 4 2 - 38 36 32 28 Е 48 38 28 18 Пылеватые с 8 6 4 2 36 34 30 26 Е 39 28 18 11 Т а б л и ц а А.2 – Нормативные значения удельного сцепления сп, кПа, угла внутреннего трения п, град., глинистых нелессовых грунтов четвертичных отложений Наименование грунтов и пределы нормативных значений их показателя текучести IL Обозначение характеристик грунтов Характеристики грунтов при коэффициенте пористости е, равном 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05 Супеси 0 IL 0,25 с 21 17 15 13 - - - 30 29 27 24 - - - 0,25 < IL 0,75 с 19 15 13 11 9 - - 28 26 24 21 18 - - Суглинки 0 IL 0,25 с 47 37 31 25 22 19 - 26 25 24 23 22 20 - 0,25 < IL 0,5 с 39 34 28 23 18 15 - 24 23 22 21 19 17 - 0,5 < IL 0,75 с - - 25 20 16 14 12 - - 19 18 16 14 12 Глины 0 IL 0,25 с - 81 68 54 47 41 36 - 21 20 19 18 16 14 0,25 < IL 0,5 с - - 57 50 43 37 32 - - 18 17 16 14 11 0,5 < IL 0,75 с - - 45 41 36 33 29 - - 15 14 12 10 7
Т а б л и ц а А.3 – Нормативные значения модуля деформации Е, МПа, глинистых нелессовых грунтов Происхождение и возраст грунтов Наименование грунтов и пределы нормативных значений их показателя текучести IL Модуль деформации грунтов Е, МПа, при коэффициенте пористости е, равном 0,35 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05 1,2 1,4 1,6 Четвертичные отложения Аллювиальные, делювиальные, озерные, озерноаллювиальные Супеси 0 IL 0,75 - 32 24 16 10 7 - - - - - Суглинки 0 IL 0,25 - 34 27 22 17 14 11 - - - - 0,25 < IL 0,5 - 32 25 19 14 11 8 - - - - 0,5 < IL 0,75 - - - 17 12 8 6 5 - - - Глины 0 IL 0,25 - - 28 24 21 18 15 12 - - - 0,25 < IL 0,5 - - - 21 18 15 12 9 - - - 0,5 < IL 0,75 - - - - 15 12 9 7 - - - Флювиогляциальные Супеси 0 IL 0,75 - 33 24 17 11 7 - - - - - Суглинки 0 IL 0,25 - 40 33 27 21 - - - - - - 0,25 < IL 0,5 - 35 28 22 17 14 - - - - - 0,5 < IL 0,75 - - - 17 13 10 7 - - - - Моренные Супеси IL 0,5 60 50 40 - - - - - - - - Суглинки Юрские отложения оксфордского яруса Глины -0,25 IL 0 - - - - - - 27 25 22 - - 0 < IL 0,25 - - - - - - 24 22 19 15 - 0,25 < IL 0,5 - - - - - - - - 16 12 10 Т а б л и ц а А.4 – Нормативные значения модуля деформации Е, МПа, угла внутреннего трения n, град., и удельного сцепления сп, кПа, глинистых заторфованных грунтов при относительном содержании органического вещества 0,05 Ir 0,25 Пределы нормативных значений показателя текучести IL Обозначение характеристик грунтов Характеристики глинистых грунтов при относительном содержании органического вещества Ir и коэффициенте пористости е, равных 0,05 ≤ Ir ≤ 0,1 0,1 < Ir ≤ 0,25 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05 1,15 1,25 1,35 0 IL 0,25 Е 13,0 12 11 10 8,5 8 7 5,0 21 20 18 16 15 - - - с 29 33 37 45 48 - - - 0,25 < IL 0,5 Е 11 10 8,5 7,5 7 6 5,5 5 21 20 18 16 15 14 13 12 с 21 22 24 31 33 36 39 42 0,5 < IL 0,75 Е 8,0 7 6,0 5,5 5 5 4,5 4 21 20 18 16 15 14 13 12 с 18 19 20 21 23 24 26 28 0,75 < IL 1 Е 6 5 4,5 4,0 3,5 3 2,5 - - - - 18 18 18 17 - с - - - 15 16 17 18 - Т а б л и ц а А.5 – Нормативные значения удельного сцепления сп, кПа, угла внутреннего трения n, град., и модуля деформации Е, МПа, элювиальных песков Пески Обозначение характеристик Характеристики песков при коэффициенте пористости е, равном 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 1,0 1,2 Дресвянистые с 45 41 39 37 35 34 - 34 31 28 25 23 21 - Е 44 33 24 18 15 14 - Крупные и средней крупности с 41 35 29 23 19 - - 32 30 27 24 22 - - Е 44 31 22 14 13 - - Пылеватые с 58 51 44 39 33 29 24 32 30 27 24 22 20 18 Е 48 38 29 21 16 12 10 П р и м е ч а н и е – Данные таблицы распространяются на элювиальные пески, образованные при выветривании кварцесодержащих магматических пород. Т а б л и ц а А.6 – Нормативные значения удельного сцепления сп, кПа, угла внутреннего трения n, град., и модуля деформации Е, МПа, элювиальных глинистых грунтов магматических и метаморфических пород Наименование грунтов и пределы нормативных значений их показателя текучести IL Обозначение характеристик грунтов Характеристики грунтов при коэффициенте пористости е, равном 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05 1,2 Супеси IL < 0 с 47 44 42 41 40 39 - 34 31 28 26 25 24 - Е 37 30 25 20 15 10 - с 42 41 40 39 38 - - Наименование грунтов и пределы нормативных значений их показателя текучести IL Обозначение характеристик грунтов Характеристики грунтов при коэффициенте пористости е, равном 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05 1,2 0 IL 0,75 31 28 26 25 24 - - Е 25 18 14 12 11 - - Суглинки 0 IL 0,25 с 57 55 54 53 52 51 50 24 23 22 21 20 19 18 Е 27 25 23 21 19 17 14 0,25 < IL 0,5 с - 48 46 44 42 40 37
- 22 21 20 19 18 17 Е - 19 16 14 13 12 11 0,5 < IL 0,75 с - - 41 36 32 29 25 - - 20 19 18 17 16 Е - - 15 13 11 10 9 Глины 0 IL 0,25 с - 62 60 58 57 56 - - 20 19 18 17 16 - Е - 19 18 17 16 15 - 0,25 < IL 0,5 с - 54 50 47 44 - - - 17 15 13 12 - - Е - 14 12 10 9 - - П р и м е ч а н и е – Данные таблицы распространяются на элювиальные глинистые грунты, в которых содержание крупнообломочных частиц (d 2 мм) не превышает 20 % по массе. Т а б л и ц а А.7 – Нормативные значения удельного сцепления сп, кПа, угла внутреннего трения n, град, и модуля деформации Е, МПа, элювиальных глинистых грунтов осадочных аргиллито-алевролитовых пород Обозначение характеристик грунтов Характеристики грунтов при коэффициенте пористости е, равном 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 с 58 48 40 35 31 29 24 21 19 17 Е 25 21 17 13 10 Т а б л и ц а А.8 – Нормативные значения удельного сцепления сп, кПа, угла внутреннего трения , град, и модуля деформации E, МПа песчаных намывных грунтов Наименование грунтов Обозначение характеристик грунтов Характеристики грунтов при коэффициенте пористости е, равном 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 Средней крупности с 8 4 3 2 - - φ 39 37 33 30 - - Е 45 32 25 17 - - Мелкие с 10 6 4 3 1 - φ 36 33 30 27 25 - Е 35 27 19 15 12 - Пылеватые с - 10 7 5 3 2 φ - 33 29 25 23 20 Е - 20 16 10 8 5 Приложение Б (рекомендуемое) Расчетные сопротивления грунтов оснований Б.1 Расчетные сопротивления грунтов основания R0, приведенные в таблицах Б.1–Б.10, предназначены для предварительного определения размеров фундаментов. Область применения значений R0 и R´0 для окончательного определения размеров фундаментов указана в 5.6.12 для таблиц Б.1–Б.3, в 6.1.14 – для таблицы Б.4, в 6.4.19 – для таблицы Б.5, в 6.5.16 – для таблиц Б.6 – Б.8, в 6.6.13 – для таблицы Б.9 и в 7.6 – для таблицы Б.10. Б.2 Для грунтов с промежуточными значениями е и IL (таблицы Б.1 – Б.3, Б.7 и Б.8), ρd и Sr (таблица Б.4), Sr (таблица Б.9), а также для фундаментов с промежуточными значениями λ (таблица Б.10) значения R0 и R´0 определяют интерполяцией. Б.3 Значения R0 (см. таблицы Б.1–Б.9) относятся к фундаментам с шириной b0 = 1 м и глубиной заложения d0 = 2 м. При использовании значений R0 для предварительного назначения размеров фундаментов в соответствии с требованиями 5.6.12, 6.1.14, 6.4.19, 6.5.16, 6.6.13, 7.6 расчетное сопротивление грунта основания R, кПа, допускается вычислять по формулам: при d ≤ 2 м R = R0[1 + k1(b − b0)/b0] (d + d0)/2d0; (Б.1) при d > 2 м R = R0[1 + k1(b − b0)/b0] + k2γ'II(d − d0), (Б.2) где b и d − соответственно ширина и глубина заложения проектируемого фундамента, м; g'I − расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, кН/м3; k1 − коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами, кроме пылеватых песков, − k1 = 0,125, пылеватыми песками, супесями, суглинками и глинами − k1 = 0,05; k2 − коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных крупнообломочными и песчаными грунтами − k2 = 0,25, супесями и суглинками − k2 = 0,2 и глинами − k2 = 0,15. П р и м е ч а н и е − Для сооружений с подвалом шириной В ≤ 20 м и глубиной db 2 м учитываемая в расчете глубина заложения наружных и внутренних фундаментов принимается равной: d = d1 + 2 м [d1 − приведенная глубина заложения фундамента, определяемая по формуле (5.8)]. При В > 20 м принимается d = d1. Т а б л и ц а Б.1 – Расчетные сопротивления R0 крупнообломочных грунтов Крупнообломочные грунты Значения R0, кПа Галечниковые (щебенистые) с заполнителем: песчаным 600 глинистым при показателе текучести: 0,5 450 0,5 < IL 0,75 400
Крупнообломочные грунты Значения R0, кПа Гравийные (дресвяные) с заполнителем: песчаным 500 глинистым при показателе текучести: IL 0,5 400 0,5 < IL 0,75 350 Т а б л и ц а Б.2 – Расчетные сопротивления R0 песков Пески Значения R0, кПа, в зависимости от плотности сложения песков плотные средней плотности Крупные 600 500 Средней крупности 500 400 Мелкие: маловлажные 400 300 влажные и насыщенные водой 300 200 Пылеватые: маловлажные 300 250 влажные 200 150 насыщенные водой 150 100 Т а б л и ц а Б.3 – Расчетные сопротивления R0 глинистых (непросадочных) грунтов Глинистые грунты Коэффициент пористости е Значения R0, кПа, при показателе текучести грунта IL = 0 IL = 1 Супеси 0,5 0,7 Суглинки 0,5 0,7 1,0 Глины 0,5 0,6 0,8 1,1 Т а б л и ц а Б.4 – Расчетные сопротивления R0 глинистых просадочных грунтов Грунты Значения R0, кПа, просадочных грунтов природного сложения с плотностью в сухом состоянии ρd, т/м3 уплотненных с плотностью в сухом состоянии ρd, т/м3 1,35 1,55 1,60 1,70 Супеси 300 200 250 Суглинки 350 250 300 П р и м е ч а н и е – Над чертой приведены значения R0, относящиеся к незамоченным просадочным грунтам с коэффициентом водонасыщения Sr 0,5; под чертой – значения R0, относящиеся к таким же грунтам с Sr 0,8, а также к замоченным просадочным грунтам. Т а б л и ц а Б.5 – Расчетные сопротивления R0 заторфованных песков Пески средней плотности Значения R0, кПа, в зависимости от относительного содержания органического вещества Ir 0,03 < Ir 0,1 0,1 < Ir 0,25 0,25 < Ir 0,40 Пески мелкие: маловлажные 250 180 90 очень влажные и насыщенные водой 150 100 70 Пески пылеватые: маловлажные 200 120 80 очень влажные 100 80 50 насыщенные водой 80 60 40 П р и м е ч а н и е – Значения R0 в таблице относятся к грунтам со степенью разложения Ddp 20 %. При Ddp > 20 % значения R0 принимают с коэффициентом 0,8. Т а б л и ц а Б.6 – Расчетные сопротивления R0 элювиальных крупнообломочных грунтов Крупнообломочные грунты Значения R0, кПа, при исходных образующих породах магматических и метаморфических осадочных сцементированных содержащих кварц бескварцевых песчаники аргиллиты и алевролиты Глыбовые 900 700 800 600 Щебенистые невыветрелые 800 600 600 500 Щебенисто-дресвяные слабовыветрелые 600 500 500 400 Дресвяные сильновыветрелые 500 400 400 300 Т а б л и ц а Б.7 – Расчетные сопротивления R0 элювиальных песков Грунты Коэффициент пористости е Значения R0, кПа Дресвяные независимо от влажности 0,5 600 0,7 450 0,9 300 Крупные и средней крупности независимо от влажности 0,5 500 0,7 350 0,9 250 Пылеватые маловлажные и влажные 0,5 550 0,7 400 0,9 300 1,1 200 П р и м е ч а н и я 1 Приведенные значения R0 относятся к элювиальным пескам, образованным при выветривании магматических кварцесодержащих пород и осадочных сцементированных песчаников. 2 Для пылеватых песков, насыщенных водой, значения R0 принимают с коэффициентом 0,8 к соответствующим значениям е. Т а б л и ц а Б.8 – Расчетные сопротивления R0 элювиальных глинистых грунтов Грунты Коэффициент пористости е Значения R0, кПа, при показателе текучести IL, равном IL = 0 IL = l Супеси 0,5 0,7 Суглинки 0,5 0,7 0,9 1,1 Глины 0,6 0,8 1,1 1,25 П р и м е ч а н и е – Приведенные значения R0 относятся к элювиальным глинистым слабоструктурным грунтам, образованным при выветривании магматических пород. Для глинистых аргиллито-алевролитовых грунтов значения R0 принимают с коэффициентом 0,9. Т а б л и ц а Б.9 – Расчетные сопротивления R0 насыпных грунтов Характеристики насыпи Значения R0, кПа Пески крупные, средней крупности и мелкие, шлаки и т. п. при коэффициенте водонасыщения Sr Пески пылеватые, супеси,
суглинки, глины, золы и т. п. при коэффициенте водонасыщения Sr Sr 0,5 Sr 0,8 Sr 0,5 Sr 0,8 Насыпи, планомерно возведенные с уплотнением 250 200 180 150 Отвалы грунтов и отходов производств: с уплотнением без уплотнения Свалки грунтов и отходов производств: с уплотнением без уплотнения П р и м е ч а н и я 1 Значения R0 относятся к насыпным грунтам с содержанием органических веществ Ir 0,1. 2 Для неслежавшихся отвалов и свалок грунтов и отходов производств значения R0 принимают с коэффициентом 0,8. Т а б л и ц а Б.10 – Расчетные сопротивления грунтов обратной засыпки R0 для выдергиваемых фундаментов опор воздушных линий электропередачи Относительное заглубление фундамента λ = d / b Значения R0, кПа Глинистые грунты при показателе текучести IL 0,5 и плотности грунта обратной засыпки, т/м3 Пески средней крупности и мелкие маловлажные и влажные при плотности грунта обратной засыпки, т/м3 1,55 1,70 1,55 1,70 0,8 32 36 32 40 1,0 40 45 40 50 1,5 50 65 55 65 2,0 60 85 70 85 2,5 - 100 - 100 П р и м е ч а н и я 1 Значения R´0 для глин и суглинков с показателем текучести 0,5 < IL 0,75 и супесей при 0,5 < IL 1,0 принимают по графе «глинистые грунты» с введением коэффициентов соответственно 0,85 и 0,7. 2 Значения R0 для пылеватых песков принимают как для песков средней крупности и мелких с коэффициентом 0,85. Приложение В (рекомендуемое) Определение осадки основания фундамента методом линейно деформируемого слоя В.1 Среднюю осадку основания фундамента , см, с использованием расчетной схемы в виде линейно деформируемого слоя (рисунок В.1), вычисляют по формуле , (В.1) где р – среднее давление под подошвой фундамента; b – ширина прямоугольного или диаметр круглого фундамента; kc и km – коэффициенты, принимаемые по таблицам В.1 и В.2; n – число слоев, различающихся по сжимаемости в пределах расчетной толщи слоя Н, определяемой в соответствии с требованиями В.2; ki и ki-1 – коэффициенты, определяемые по таблице В.3 в зависимости от формы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, на которой расположены подошва и кровля i-го слоя соответственно; Еi – модуль деформации i-го слоя грунта. П р и м е ч а н и я 1 Формула (В.1) служит для определения средней осадки основания фундамента, загруженного равномерно распределенной по ограниченной площади нагрузкой. 2 Формулу (В.1) допускается применять в случаях, указанных в 5.6.6. Т а б л и ц а В.1 Относительная толщина слоя ξ´ = 2H/b Коэффициент kc 0 < ξ´ ≤0,5 1,5 0,5 < ξ´ ≤ 1 1,4 1 < ξ´ ≤ 2 1,3 2 < ξ´ ≤ 3 1,2 3 < ξ´ ≤ 5 1,1 ξ´ > 5 1,0 Т а б л и ц а В.2 Коэффициент km при ширине фундамента b, м, равной b < 10 10 ≤ b ≤ 15 b > 15 1 1,35 1,5 Т а б л и ц а В.3 ξ = 2z/b Коэффициент k для фундаментов круглых прямоугольных с соотношением сторон η = l/b, равным ленточных (η 10)1,0 1,4 1,8 2,4 3,2 5 0 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,4 0,090 0,100 0,100 0,100 0,100 0,100 0,100 0,104 0,8 0,179 0,200 0,200 0,200 0,200 0,200 0,200 0,208 1,2 0,266 0,299 0,300 0,300 0,300 0,300 0,300 0,311 1,6 0,348 0,380 0,394 0,397 0,397 0,397 0,397 0,412 2,0 0,411 0,446 0,472 0,482 0,486 0,486 0,486 0,511 2,4 0,461 0,499 0,538 0,556 0,565 0,567 0,567 0,605s= −− = n i i ii m c E kk k pbk s 1 2,8 0,501 0,542 0,592 0,618 0,635 0,640 0,640 0,687 3,2 0,532 0,577 0,637 0,671 0,696 0,707 0,709 0,763 3,6 0,558 0,606 0,676 0,717 0,750 0,768 0,772 0,831 4,0 0,579 0,630 0,708 0,756 0,796 0,820 0,830 0,892 4,4 0,596 0,650 0,735 0,789 0,837 0,867 0,883 0,949 4,8 0,611 0,668 0,759 0,819 0,873 0,908 0,932 1,001 5,2 0,634 0,683 0,780 0,844 0,904 0,948 0,977 1,050
Спросите ИИ об этом акте
Ассистент расскажет, что регулирует этот акт и какие статьи в нём главные, а дальше ответит на ваши вопросы по нему и всей базе — со ссылками на статьи. Регистрация бесплатная: почта и пароль.