НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ
ПРОЧНОСТНЫХ И ДЕФОРМАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВ
1. Характеристики грунтов, приведенные в табл. 1-3, допускается
использовать в расчетах оснований сооружений в соответствии с указаниями п. 2.16.
Таблица 1
Нормативные значения
удельного сцепления сn,
кПа (кгс/см2), угла внутреннего трения j n , град. и модуля деформации Е, МПа (кгс/см2), песчанных
грунтов четвертичных отложений
Таблица 2
Нормативные значения
удельного сцепления сn,
кПа (кгс/см2), угла внутреннего трения j n , град., пылевато-глинистых
нелессовых грунтов четвертичных отложений
Таблица 3
Нормативные значения модуля
деформации пылевато-глинистых нелессовых грунтов
2. Характеристики песчаных грунтов в табл. 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 степени влажности грунтов Sr .
3. Характеристики
пылевато-глинистых грунтов в табл. 2 и 3
относятся к грунтам, содержащим не более 5% органического вещества и имеющим
степень влажности Sr = 0,8.
4. Для грунтов с
промежуточными значениями е, против
указанных в табл.
1-3, допускается определять значения cn , j n и E по интерполяции.
Если значения е ,
IL и Sr грунтов выходят за пределы,
предусмотренные табл.
1-3, характеристики с n , j n и E следует определять по данным непосредственных
испытаний этих грунтов.
Допускается в запас
надежности принимать характеристики с n , ц n и Е по соответствующим нижним
пределам е, IL и Sr табл.1-3 , если грунты имеют значения e , IL и Sr меньше этих предельных
значений.
5. Для определения значений с n , j n и Е по табл.1-3 используются
нормативные значения е, IL и Sr ( п.2.12).
Расчет опрокидываемых стоек по
деформациям
11.26. Закрепления стоек в
грунте должны удовлетворять требованиям расчета по деформациям
где — угол поворота стойки под
действием горизонтальных нагрузок;
— предельно
допустимая величина угла поворота по указаниям п. 11.16.
11.27.
В зависимости от схемы закрепления угол поворота определяется по формулам:
для безригельного закрепления
для ригельного закрепления без банкетки
для ригельного закрепления с
банкеткой
где — горизонтальная
сосредоточенная сила, кН (кгс), приложенная на высоте Н, определяемая по указаниям п.
11.24;
— см. формулу (303);
Е — модуль деформации, кПа (кгс/см2) ;
d — глубина погружения стойки, м (см) ;
— безразмерные
коэффициенты, принимаемые по графику на рис. 84.
Угол поворота для банкеточных закреплений определяется по
формулам (308)- (310) с заменой соответственно d и на и . В грунтах ненарушенной структуры
(сверленых котлованах) принимают
где (311)
При закреплении в грунтах с
нарушенной структурой
В формулах (311) и (312)
Н — высота приложения
горизонтальной силы, отсчитываемая от уровня грунта;
11.28.
При невозможности образования узких котлованов с помощью сверления на полную
глубину, допускается заглубление стойки осуществлять не менее чем на 1 /10 полной высоты
опоры, но не менее 1,5 м. В этом случае
обязательно устройство банкетки с установкой верхнего ригеля.
Ширина
банкетки определяется в соответствии с рис. 82
по 7 формуле
но не менее ширины ригеля, увеличенной на 0,5 м. В формуле (313)
— высота банкетки , м.
— толщина ригеля, м;
— угол внутреннего трения грунта
банкетки.
Высота
банкетки назначается по расчету в зависимости от нагрузок и характеристик
грунта, расстояние от верхнего обреза ригеля до верха банкетки должно быть не
менее ширины ригеля и не менее 0,6 м. Угол откоса банкетки принимается не
более угла естественного откоса грунта банкетки.
Рис. 84. График зависимости коэффициентов ; ;
коэффициент в зависимости от ; для двухригельных и одноригельных закреплений в зависимости от ; для двухригельных а
зависимости от ; для одноригельных по ; —
площадь боковой поверхности верхнего ригеля; — то же, нижнего
11.29.
Расчет Оснований стоек деревянных опор производится также по указаниям пп. 11.14- 11.28.
Закрепления
стоек промежуточных опор всех типов в аварийном режиме и промежуточных опор с
крестовыми связями в нормальном режиме работы расчетом на опрокидывание не
проверяются.
Расчет на
опрокидывание стоек анкерно-угловых опор АП-образной конструкции производится
как для одностоечных опор. Горизонтальная сила, приходящаяся на одну стойку
опоры, прикладывается в месте прикрепления нижней поперечины.
При расчете
закреплений ширина элементов принимается равной (см. рис. 85);
а) для
одиночного круглого сечения ;
б) для составного сечения меньшее
из значений
где — средний диаметр части
стояки, находящейся в грунте, м.
Рис. 85. Схемы к расчету стоек
деревянных опор в грунте
а — схема выдергивания; б — схема определения расчетной ширины
элемента. стойки; в — расчетная схема
закрепления
11.30.
Расчет оснований стоек деревянных опор по деформациям на действие выдергивающих
усилий (для ригельного закрепления) выполняется по формуле
где — нормативная выдергивающая нагрузка, кН (кгс);
— площадь, передающая давление
на грунт, при выдергивании, м2 (см2);
— расчетное
сопротивление грунта засыпки, кПа (кгс/см2), принимаемое на глубине
заложения 2,5 м и более (в условиях глин,
суглинков и супесей при показателе текучести 0,5, песков средней крупности и
мелких при степени влажности 0,8) и плотности грунта засыпки = = 1,7 т/м3)
для промежуточных прямых (портальных) опор равный 120(1,2); анкерно-угловых, промежуточных угловых (портальных) — 80 (0,8).
Примечания:
1. Расчетные сопротивления для глин и суглинков мягкопластичной
консистенции и пылеватых маловлажных песков могут быть получены умножением
указанных значений на коэффициент 0,8.
2. В аварийных режимах работы ВЛ значения расчетных сопротивлений могут быть увеличены
на 15 %.
3. Приведенные значения относятся к
промежуточным опорам с базой 3,5- 5,25 и угловым с базой 5- 8 м.
11.31.
При действии сжимающих нагрузок производится проверка по условию
где — суммарная нормативная нагрузка сжатия, кН (кгс);
А — площадь, через которую
передается сжимающая нагрузка на грунт, м2 (см2);
— расчетное сопротивление грунта, принимаемое
аналогично п. 11.7, кПа (кгс/см2).
11.32.
Расчет оснований деревянных заанкеренных стоек (рис. 85, а) по устойчивости на действие осевой выдергивающей силы
производится по формуле
где — расчетная выдергивающая нагрузка, кН (кгс);
V
— объем тела выпирания в форме усеченной пирамиды, образуемой плоскостями,
проходящими через обрезы ригельного закрепления под углом к вертикали, м3 (см3) ;
— удельный вес
грунта обратной засыпки, кН/м3 (кгс/см3);
— боковая
поверхность объема выпираемого грунта, м2 (см2);
— коэффициент надежности, принимаемый по указаниям п. (11.9 (11.8)); — см. формулу (271).
Выбор глубины заложения фундаментов
Основания,
подвергающиеся сезонному промерзанию
и оттаиванию
должны проектироваться с учетом морозного
пучения грунтов
заключающегося в том, что влажные
тонкодисперсные грунты при промерзании
способны деформироваться — увеличиваться
в объеме вследствие перехода воды в лед
и образования ледяных линз
прослойков и т.п. При последующем
оттаивании в этих грунтах происходит
обратный процесс, сопровождающийся их
разуплотнением
осадкой и снижением несущей способности.
Морозное
пучение выражается, как правило, в
неравномерном поднятии промерзающегося
грунта
причем напряжения и деформации
возникающие в процессе пучения
оказывают существенные воздействия на
фундаменты и наземные конструкции
сооружений.
При
назначении глубины заложения фундаментов
исходя из условий возможного воздействия
морозного пучения грунтов на
эксплуатационную надежность
сооружений
следует учитывать большое влияние на
интенсивность этого процесса таких
факторов
как зерновой состав и плотность
грунта
его влажность и глубина залегания
подземных вод
температурный режим в период промерзания,
а также нагрузка, передаваемая на
фундамент. В зависимости от указанных
факторов все грунты подразделяются
на пучинистые и непучинистые.
При
влажности грунтов выше расчетного
значения к пучинистым относятся все
глинистые грунты
пески мелкие и пылеватые
а также крупнообломочные грунты с
пылевато-глинистым заполнителем.
Глубина
заложения фундаментов df
должна
приниматься с учетом:
Нормативная глубина
сезонного промерзания грунта принимается
равной средней из ежегодных максимальных
глубин сезонного промерзания грунтов
(по данным наблюдений за период не менее
10 лет) на открытой, оголенной от снега
горизонтальной площадке при уровне
подземных вод, расположенном ниже
глубины сезонного промерзания грунтов.
Нормативную
глубину сезонного промерзания грунта
dfn,
при отсутствии данных многолетних
наблюдений следует определять на основе
теплотехнических расчетов. Для районов,
где глубина промерзания не превышает
2,5 м, ее нормативное значение допускается
определять по формуле
d0
— величина,
принимаемая равной, м, для:
—
суглинков и глин — 0,23;
—
супесей, песков мелких и пылеватых —
0,28;
—
песков гравелистых, крупных и средней
крупности — 0,30;
—
крупнообломочных грунтов — 0,34.
Значение
d0
для грунтов неоднородного сложения
определяется как средневзвешенное в
пределах глубины промерзания.
Расчетная
глубина сезонного промерзания грунта
df,
м, определяется по формуле
где
dfn
— нормативная
глубина промерзания;
kh
— коэффициент, учитывающий влияние
теплового режима сооружения, принимаемый:
для наружных фундаментов отапливаемых
сооружений — по табл. 1приложения В; для наружных и внутренних
фундаментов неотапливаемых сооружений
-kh
= 1,1, кроме районов с отрицательной
среднегодовой температурой.
Расчетная
глубина промерзания должна определяться
теплотехническим расчетом и в случае
применения постоянной теплозащиты
основания, а также, если тепловой режим
проектируемого сооружения может
существенно влиять на температуру
грунтов (холодильники, котельные и
т.п.).
Глубина заложения
фундаментов отапливаемых сооружений
по условиям недопущения морозного
пучения грунтов основания должна
назначаться:
а)
для наружных фундаментов (от уровня
планировки) по табл. 2приложения В;
б) для внутренних
фундаментов — независимо от расчетной
глубины промерзания грунтов.
При
назначении глубины заложения фундаментов
исходя из условий возможного воздействия
морозного пучения грунтов на
эксплуатационную надежность
сооружений
следует учитывать большое влияние на
интенсивность этого процесса таких
факторов
как зерновой состав и плотность
грунта
его влажность и глубина залегания
подземных вод
температурный режим в период промерзания
а также нагрузка
передаваемая на фундамент. В зависимости
от указанных факторов все грунты
подразделяются на пучинистые и
непучинистые.
—
слой промерзающего грунта
подверженного морозному пучению.
По
степени морозоопасности все пучинистые
грунты подразделяются па пять групп
приведенных в табл. 3 приложения В.
Принадлежность глинистого грунта к
одной из групп оценивается параметром
Rf
определяемым по формуле
—
безразмерный коэффициент
численно равный при открытой поверхности
промерзающего грунта абсолютному
значению среднезимней температуры
воздуха
определяется так же
как и коэффициент
Пример
4.1 Определять
степень морозоопасности суглинка в г.
Загорске Московской обл.
имеющего следующие водно-физические
характеристики
По
рисунку 1 определим критическую
влажность
по формуле (5) рассчитаем
Согласно
данным табл. 3 приложения В исследуемый
суглинок является среднепучинистым
грунтом.
Глубину заложения
наружных фундаментов допускается
назначать независимо от расчетной
глубины промерзания, если:
Рис.
1. Значение критической влажности
в
зависимости от числа пластичности
и границы текучести
Глубину
заложения наружных и внутренних
фундаментов отапливаемых сооружений
с холодными подвалами и техническими
подпольями (имеющими отрицательную
температуру в зимний период) следует
принимать по табл. 2приложения В, считая от пола до подвала
или технического подполья.
Глубина
заложения наружных и внутренних
фундаментов неотапливаемых сооружений
должна назначаться по табл.
2приложения В, при этом глубина
исчисляется: при отсутствии подвала
или технического подполья — от уровня
планировки, а при наличии — от пола
подвала или технического подполья.
В
проекте необходимо предусмотреть
мероприятия, не допускающие увлажнения
грунтов основания, а также промораживания
их в период строительства.
Для
предохранения пучинистых грунтов в
период строительства от избыточного
увлажнения в проекте следует предусматривать
до возведения фундаментов необходимые
мелиоративные мероприятия
ограждение котлованов нагорными
канавами
планировку территории со стоком воды
по канавам или лоткам. При высоком уровне
подземных вод рекомендуется применять
водопонижение
дренажные устройства и пр.
Способы
предохранения пучинистых грунтов от
промерзания в период строительства
зависят от конструктивных особенностей
сооружения
степени его завершения строительством
и наличия на месте материалов и средств
теплозащиты. Рекомендуются для
теплозащиты опилки
шлаки и другие промышленные отходы
пригодные для теплоизоляции
а при временной консервации строек в
зимний период — отложения снега. В зданиях
не сданных в эксплуатацию
для предохранения от промерзания
пучинистого грунта рекомендуется
предусмотреть временное отопление
помещений
примыкающих к фундаментам.
Выбор мероприятий
во всех случаях должен быть
технико-экономически обоснован.
Фундаменты
сооружения или его отсека должны
закладываться на одном уровне. При
необходимости заложения соседних
фундаментов на разных отметках (см.
рис. 2) их
допустимую разность h,
м, определяют исходя из условия
,
(6)
где
a
— расстояние между фундаментами в свету,
м;
φI,
сI
—
расчетные значения угла внутреннего
трения, град., и удельного сцепления,
кПа (по первой группе предельных
состояний);
p
— среднее давление под подошвой
вышерасположенного фундамента от
расчетных нагрузок (для расчета основания
по несущей способности), кПа.
ис.
2. Устройство фундамента на разных
отметках
При
проектировании сборных ленточных
фундаментов уступы устраиваются за
счет использования доборных блоков.
Высота уступа в связных грунтах не
должна превышать 0,6 м, а в песчаных
грунтах — высоты фундаментной подушки.
В слоистых основаниях все фундаменты
предпочтительно возводить на одном
грунте или на грунтах с одинаковыми
прочностными и деформационными
свойствами.
Соседние файлы в папке ОиФ Лекции — 3
17*. ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ИСКУССТВЕННОГО ЗАМОРАЖИВАНИЯ ГРУНТОВ
17.1.
Искусственное замораживание грунтов следует предусматривать для устройства
временных ледогрунтовых ограждений котлованов при строительстве заглубленных
сооружений и фундаментов в водонасыщенных неустойчивых и трещиноватых скальных
грунтах.
17.2. Для искусственного
замораживания грунтов следует применять холодильные установки с использованием
в качестве хладоагента аммиака. В обоснованных случаях допускается использовать
фреон и жидкий азот.
Искусственное замораживание
грунтов производят холодоносителем (рассолом), циркулирующим в рассолопроводах
и замораживающих колонках.
Вид, концентрация и
температура холодоносителя должны определяться в зависимости от температуры,
засоленности и скорости движения подземных вод. Как правило, в качестве
холодоносителя следует использовать водный раствор хлористого кальция.
Нагнетательные линии
рассолопроводов должны иметь уклон 1-2 % в сторону конденсатора, а всасывающие
линии — 0,5 % в сторону испарителей.
17.3. Материалы
инженерно-геологических изысканий для проектирования искусственного
замораживания грунтов должны содержать следующие данные:
предел прочности грунтов на
одноосное сжатие в естественном и замороженном состояниях;
коэффициенты
теплопроводности и теплоемкости в естественном и замороженном состояниях;
распределение температуры
грунта по глубине;
направление и скорость
движения подземных вод, пьезометрические напоры по каждому водоносному
горизонту, характеристику гидравлической связи между горизонтами и с открытыми
водоемами;
химический состав подземных
вод, а также температуру их замерзания;
глубину залегания и
характеристики водоупора.
17.4. Толщину стен и объем
ледогрунтового ограждения, а также мощность холодильной установки следует
определять статическими и теплотехническими расчетами в зависимости от размеров
и очертания котлована и физико-механических характеристик замороженного грунта.
17.5. Нормативные значения
физико-механических характеристик замороженных грунтов, как правило, следует
определять путем испытания образцов, отобранных при бурении скважин по
методике, установленной ГОСТ 24586-81.
17.6. Расчетное значение
предела прочности замороженного грунта на одноосное сжатие следует принимать
равным 0,35 от нормативного значения для вертикальных круглых выработок
диаметром до 10 м и 0,20- -0,25 — для выработок больших размеров и сложной
конфигурации.
17.7. Среднюю температуру
ледогрунтового ограждения следует принимать 30-40 % температуры холодоносителя,
циркулирующего в замораживающих колонках.
17.8. Скважины для
замораживающих колонок должны располагаться по контуру котлована с шагом
1,0-1,5 м. Расстояние между рядами скважин при их многорядном расположении
следует принимать равным 2-3 м.
Расстояние от оси скважины до
внутренней грани ледогрунтового ограждения следует принимать равным 0,6
расчетной толщины ледогрунтового ограждения.
17.9. Скважины должны быть
заглублены в водоупорный слой грунта не менее чем на 3 м.
При отсутствии водоупорного
слоя следует образовывать искусственный водоупорный слой специальными способами
(например, цементацией или замораживанием грунта по всей площади котлована).
Толщина водоупорного слоя
должна быть определена расчетом на возможный прорыв подземных вод.
17.10. В проекте следует
предусмотреть бурение дополнительных (резервных) скважин для замораживающих
колонок в количестве:
не более 10 % от их общего
числа при глубине замораживания до 100 м;
не более 20 % при глубине
замораживания свыше 100 м;
для наклонных скважин —
соответственно 20 % и 25 %.
17.11. Для наблюдения за
процессом замораживания следует устраивать контрольные скважины —
гидрогеологические и термометрические. Количество и места их расположения
определяются в зависимости от инженерно-геологических условий.
17.12. Работа замораживающей
станции и подача холодоносителя в замораживающие колонки должна быть
непрерывной в течение всего периода активного замораживания грунта.
После создания
ледогрунтового ограждения работа замораживающей станции должна обеспечить его
сохранение до окончания возведения заглубленных сооружений и фундаментов.
17.13. Способ оттаивания
ледогрунтового ограждения (естественное или искусственное оттаивание) следует
назначать с учетом фактического расположения скважин и состояния ледогрунтового
ограждения.
17.14. В проекте должна быть
предусмотрена защита существующих сооружений и коммуникаций (теплоизоляция,
перекладка коммуникаций и пр.), попадающих в зону влияния ледогрунтового
ограждения.
Определение расчетных сопротивлений просадочных грунтов
3.39. Расчетное сопротивление
просадочных грунтов природного сложения определяется в зависимости от:
возможности и
вида источника замачивания по п. 3.2 (3.2);
принятого
метода обеспечения прочности и эксплуатационной пригодности зданий и
сооружений;
конструкции,
ширины и глубины заложения фундаментов;
прочностных
характеристик грунтов основания.
3.40(3.9). Расчетное сопротивление
грунта основания при возможном замачивании просадочных грунтов (п. 3.2а (3.2а))
принимается равным:
а) начальному
просадочному давлению , при устранении возможности
просадки грунтов от внешней нагрузки путем снижения давления под подошвой
фундамента;
б) значению,
вычисленному по формуле (33(7)) с использованием расчетных значений
прочностных характеристик ( и ) в водонасыщенном состоянии.
При
невозможности замачивания просадочных грунтов расчетное сопротивление основания R определяется по формуле (33(7)) с использованием
прочностных характеристик этих грунтов при установившейся влажности (п.
3.2(3.2)).
Расчетное
сопротивление R основания, сложенного
уплотненным или закрепленным грунтом, вычисляется по формуле (33(7)) с
использованием прочностных характеристик ( и ) водонасыщенных уплотненных или закрепленных
грунтов.
При
определении расчетных сопротивлений грунта основания при возможности их
замачивания до полного водонасыщения коэффициенты условий работы и принимаются по табл. 43 (3) как для глинистых
грунтов с показателем текучести , а при невозможности замачивания с показателем
текучести .
3.41(3.10). Предварительные размеры фундаментов
сооружении, возводимых на просадочных грунтах, назначаются .исходя из расчетных
соп ротивлений
основания принимаемых по табл. 48 (4 рекомендуемого приложения
3).
Указанными
значениями допускается пользоваться
также для наз начения
окончательных размеров фундаментов зданий и сооружений III класса, в которых
отсутствует мокрый технологический процесс.
3.42. При полном устранении просадочных
свойств грунтов уплотнением или закреплением необходимо обеспечить, чтобы
полное давление на кровлю подстилающего неуплотненного или незакрепленного слоя
не превышало величины начального просадочного давления этого слоя, т.е. соблюдалось условие
Расчетное
сопротивление уплотненного или
закрепленного грунта при условии недопущения просадки подстилающего слоя
определяется по формуле
где и- напряжения от
собственного веса грунта соответственно на кровле подстилающего слоя и на.
отметке заложения фундамента;
— коэффициент
уменьшения дополнительного давления от фундамента на кровле неуплотненного или
незакрепленного слоя, определяемый по табл. 53 (1 прил. 2).
Пример. Определить размеры подошвы
фундамента одноэтажного производственного здания, возводимого на площадке,
сложенной просадочными лессовидными суглинками, относящимися к I типу грунтовых
условий по просадочности.
По данным
лабораторных испытаний характеристики лессовидных суглинков: =2,7 г/см 3,
=1,45 г/см 3 и начальное просадочное давление на глубине 4-5 м =160 кПа.
Глубина заложения фундамента равна 2 м при глубине промерзания 1,6 м. Нагрузки
от колонны на верх фундамента равняются: =1250 кН; М=120
кН ·м;
=40 кН. Фундаменты
возводятся на уплотненных тяжелыми трамбовками на глубину 3 м лессовидных
суглинках. Уплотненные суглинки в верхней части на глубине 1 м имеют удельный
вес сухого грунта =17 кН/м3,
а просадочные характеристики в водонасыщенном состоянии =35 кПа и =22°.
Принимая
расчетное сопротивление по табл. 48 (4 прил. 3) равным 300 кПа,
определяем площадь подошвы фундамента исходя из действия вертикальной нагрузки
на него м.
Принимаем
размеры фундамента b=2 м, l=2,4 м.
Определяем по
формуле (33(7)) расчетное сопротивление уплотненного грунта основания при
значениях:
коэффициентов и , принимаемых по табл. 43(3) и ;
безразмерных
коэффициентов ,
принимаемых при =22 ° по табл. 44 (4) равными ;
удельных весов грунтов и при
степени влажности (в случае замачивания)
Определяем по
формуле (120) расчетное сопротивление уплотненного грунта по условию
недопущения просадки подстилающего природного неуплотненного лессовидного
суглинка природного сложения при a=0,207
по табл. 55 (табл. 1 прил. 2)
Сопоставляя
значения кПа и кПа, для расчета размеров подошвы фундамента
принимаем минимальное значение , полученное по условию
недопущения просадки грунта в основании. Определяем площадь фундамента исходя
из принятого кПа и собственного веса
фундамента ,
исходя из первоначально заданных его размеров
=(1250 + 4 ,8 ·2 ·22)/342=4,3
м2.
Принимаем окончательные
размеры фундамента b=2 м; l=2 ,4 м.
Определяем
средние и краевые давления по подошве фундамента. Предварительно вычисляем:
площадь
подошвы фундамента A =b l=2 ·2,4==4,8 м2;
момент от
горизонтальной силы кН ·м;
момент инерции
подошвы фундамента м 3.
Тогда кПа; т.е. среднее давление под подошвой
фундамента p=304,б кПа (3,1 кгс/см2);
=408 ,8
кПа<1,2 ·342=410,4
кПа (0,41 кгс/см2); =200,4 кПа (2,0 кгс/см2).
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
2.17.
При проектировании оснований должна учитываться возможность изменения
гидрогеологических условий площадки в процессе строительства и эксплуатации
сооружения, а именно:
наличие или возможность
образования верховодки;
естественные сезонные и
многолетние колебания уровня подземных вод;
возможное техногенное
изменение уровня подземных вод;
степень агрессивности
подземных вод по отношению к материалам подземных конструкций и коррозионную
активность грунтов на основе данных инженерных изысканий с учетом технологических
особенностей производства.
2.18.
Оценка возможных изменений уровня подземных вод на площадке строительства
должна выполняться при инженерных изысканиях для зданий и сооружений I и II классов соответственно на срок 25 и 15 лет с учетом возможных
естественных сезонных и многолетних колебаний этого уровня ( п. 2.19 ), а также степени
потенциальной подтопляемости территории ( п. 2.20 ). Для зданий и сооружений III класса указанную оценку допускается не выполнять.
2.19.
Оценка возможных естественных сезонных и многолетних колебаний уровня подземных
вод производится на основе данных многолетних режимных наблюдений по
государственной стационарной сети Мингео СССР с использованием результатов
краткосрочных наблюдений, в том числе разовых замеров уровня подземных вод,
выполняемых при инженерных изысканиях на площадке строительства.
2.20.
Степень потенциальной подтопляемости территории должна оцениваться с учетом инженерно-геологических
и гидрогеологических условий площадки строительства и прилегающих территорий,
конструктивных и технологических особенностей проектируемых и эксплуатируемых
сооружений, в том числе инженерных сетей.
2.21. Для ответственных
сооружений при соответствующем обосновании выполняется количественный прогноз
изменения уровня подземных вод с учетом техногенных факторов на основе
специальных комплексных исследований, включающих как минимум годовой цикл
стационарных наблюдений за режимом подземных вод. В случае необходимости для
выполнения указанных исследований помимо изыскательской организации должны
привлекаться в качестве соисполнителей специализированные проектные или
научно-исследовательские институты.
2.22. Если при
прогнозируемом уровне подземных вод ( пп. 2.18 — 2.21) возможны
недопустимое ухудшение физико-механических свойств грунтов основания, развитие
неблагоприятных физико-геологических процессов, нарушение условий нормальной
эксплуатации заглубленных помещений и т.п., в проекте должны предусматриваться
соответствующие защитные мероприятия, в частности:
мероприятия, ограничивающие
подъем уровня подземных вод, исключающие утечки из водонесущих коммуникаций и
т.п. (дренаж, противофильтрационные завесы, устройство специальных каналов для
коммуникаций и т.д.);
мероприятия, препятствующие
механической или химической суффозии грунтов (дренаж, шпунт, закрепление
грунтов);
устройство стационарной сети
наблюдательных скважин для контроля развития процесса подтопления,
своевременного устранения утечек из водонесущих коммуникаций и т.д.
Выбор одного или комплекса
указанных мероприятий должен производиться на основе технико-экономического
анализа с учетом прогнозируемого уровня подземных вод, конструктивных и
технологических особенностей, ответственности и расчетного срока эксплуатации
проектируемого сооружения, надежности и стоимости водозащитных мероприятий и
т.п.
2.23. Если подземные воды
или промышленные стоки агрессивны по отношению к материалам заглубленных
конструкций или могут повысить коррозийную активность грунтов, должны
предусматриваться антикоррозийные мероприятия в соответствии с требованиями
СНиП по проектированию защиты строительных конструкций от коррозии.
2.24. При проектировании
оснований, фундаментов и других подземных конструкций ниже пьезометрического
уровня напорных подземных вод необходимо учитывать давление подземных вод и
предусматривать мероприятия, предупреждающие прорыв подземных вод в котлованы,
вспучивание дна котлована и всплытие сооружения.
ГЛУБИНА ЗАЛОЖЕНИЯ
ФУНДАМЕНТОВ
2.25.
Глубина заложения фундаментов должна приниматься с учетом:
назначения и конструктивных
особенностей проектируемого сооружения, нагрузок и воздействий на его
фундаменты;
глубина заложения
фундаментов примыкающих сооружений, а также глубины прокладки инженерных
коммуникаций;
существующего и
проектируемого рельефа застраиваемой территории;
инженерно-геологических
условий площадки строительства (физико-механических свойств грунтов, характера
напластований, наличия слоев, склонных к скольжению, карманов выветривания,
карстовых полостей и пр.);
гидрогеологических условий
площадки и возможных их изменений в процессе строительства и эксплуатации
сооружения ( пп.
2.17-2.24);
возможного размыва грунта у
опор сооружений, возводимых в руслах рек (мостов, переходов трубопроводов и
т.п.);
2.26.
Нормативная глубина сезонного промерзания грунта принимается равной средней из
ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов (по данным
наблюдений за период не менее 10 лет) на открытой, оголенной от снега
горизонтальной площадке при уровне подземных вод, расположенном ниже глубины
сезонного промерзания грунтов.
2.27. Нормативную глубину
сезонного промерзания грунта dfn,
м, при отсутствии данных многолетних наблюдений следует определять на основе
теплотехнических расчетов. Для районов, где глубина промерзания не превышает
2,5 м, ее нормативное значение допускается определять по формуле
где Mt — безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений
среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по
СНиП по строительной климатологии и геофизике, а при отсутствии в них данных
для конкретного пункта или района строительства — по результатам наблюдений
гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях с районом
строительства;
d 0 — величина,
принимаемая равной, м, для:
супесей, песков мелких и
пылеватых — 0,28;
песков гравелистых, крупных
и средней крупности — 0,30;
крупнообломочных грунтов —
0,34.
Значение d0 для грунтов неоднородного
сложения определяется как средневзвешенное в пределах глубины промерзания.
2.28. Расчетная глубина
сезонного промерзания грунта df,
м, определяется по формуле
где dfn
— нормативная глубина промерзания, определяемая по пп. 2.26. и 2.27;
kh — коэффициент,
учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый: для наружных
фундаментов отапливаемых сооружений — по табл.1; для наружных и
внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений — kh =
1,1, кроме районов с отрицательной среднегодовой температурой.
Примечание. В районах с отрицательной
среднегодовой температурой расчетная глубина промерзания грунта для
неотапливаемых сооружений должна определяться теплотехническим расчетом в
соответствии с требованиями СНиП по проектированию оснований и фундаментов на
вечномерзлых грунтах.
Расчетная глубина
промерзания должна определяться теплотехническим расчетом и в случае применения
постоянной теплозащиты основания, а также если тепловой режим проектируемого
сооружения может существенно влиять на температуру грунтов (холодильники,
котельные и т.п.).
Примечания: 1.
Приведенные в табл.1
значения коэффициента kh
относятся к фундаментам, у которых расстояние от внешней грани стены до края
фундамента аf <
0,5 м; если аf ³
1,5 м, значения коэффициента kh
повышаются на 0,1, но не более чем до значения kh = 1; при промежуточном размере аf значения kh
определяются по интерполяции.
2. К
помещениям, примыкающим к наружным фундаментам, относятся подвалы и технические
подполья, а при их отсутствии — помещения первого этажа.
3. При
промежуточных значениях температуры воздуха коэффициент kh принимается с округлением до ближайшего меньшего
значения, указанного в табл. 1.
2.29. Глубина заложения
фундаментов отапливаемых сооружений по условиям недопущения морозного пучения
грунтов основания должна назначаться:
а) для наружных фундаментов
(от уровня планировки) по табл. 2;
б) для внутренних
фундаментов — независимо от расчетной глубины промерзания грунтов.
Глубину заложения наружных
фундаментов допускается назначать независимо от расчетной глубины промерзания,
если:
фундаменты опираются на
пески мелкими и специальными исследованиями на данной площадке установлено, что
они не имеют пучинистых свойств, а также в случаях, когда специальными
исследованиями и расчетами установлено, что деформации грунтов основания при их
промерзании и оттаивании не нарушают эксплуатационную пригодность сооружения;
предусмотрены специальные
теплотехнические мероприятия, исключающие промерзание грунтов.
2.30. Глубину заложения
наружных и внутренних фундаментов отапливаемых сооружений с холодными подвалами
и техническими подпольями (имеющими отрицательную температуру в зимний период)
следует принимать по табл. 2, считая от пола до подвала или
технического подполья.
Примечания. 1. В
случаях, когда глубина заложения фундаментов не зависит от расчетной глубины
промерзания df ,
соответствующие грунты, указанные в настоящей таблице, должны залегать до
глубины не менее нормативной глубины промерзания dfn.
2. Положение
уровня подземных вод должно приниматься с учетом указаний пп. 2.17-2.21 .
2.31. Глубина заложения
наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений должна назначаться
по табл. 2,
при этом глубина исчисляется: при отсутствии подвала или технического подполья
— от уровня планировки, а при наличии — от пола подвала или технического
подполья.
2.32. В проекте оснований и
фундаментов должны предусматриваться мероприятия, не допускающие увлажнения
грунтов основания, а также промораживания их в период строительства.
2.33. Фундаменты сооружения
или его отсека должны закладываться на одном уровне. При необходимости
заложения соседних фундаментов на разных отметках их допустимая разность
определяется исходя их условия
D h £ a(tg j I + cI
/p) , (4)
где a — расстояние между фундаментами в
свету;
j I и сI
— расчетные значения соответственно
угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта ( пп. 2.12 — 2.14);
p — среднее
давление под подошвой вышерасположенного фундамента от расчетных нагрузок (для
расчета основания по несущей способности).
