6.6.8. Инженерно-геологические изыскания насыпных грунтов предусматривают в дополнение к общим требованиям изучение их состава, способа и давности отсыпки, толщины насыпи и ее изменение на застраиваемом участке, степени изменчивости сжимаемости. При исследовании отходов производств необходимо изучить технологию их образования, химический состав и характерные особенности: склонность к распаду, загрязнение токсичными веществами, наличие органических включений, выделение газов и т.п.
6.6.9. При проведении изысканий кроме бурения необходимо предусматривать проходку шурфов для отбора монолитов для лабораторных исследований и проведения испытаний грунтов штампами (см. 6.6.11).
Для изучения плотности сложения, степени изменчивости сжимаемости, выявления крупных пустот, установления необходимой глубины погружения свай необходимо использовать зондирование (ГОСТ 19912) и геофизические методы исследований.
6.6.10. Скважины бурят на глубину, превышающую глубину насыпного слоя не менее чем на 5 м. Расстояния между скважинами принимают не более, м: для планомерно возведенных насыпей - 50; отвалов - 40; свалок - 30.
Шурфы проходят на всю толщину насыпного слоя. Расстояния между шурфами принимают не более, м: для планомерно возведенных насыпей - 100; отвалов 60; свалок - 40. Монолиты для лабораторных испытаний отбирают через 1 - 2 м по глубине.
Расстояния между зондировочными скважинами принимают не более, м: для планомерно возведенных насыпей - 50; отвалов - 20; свалок - 15.
6.6.11. Для сооружений I и II уровней ответственности сжимаемость всех видов насыпных грунтов и отходов производств необходимо определять в полевых условиях статическими нагрузками в соответствии с ГОСТ 20276.
Число испытаний штампами в пределах проектируемого сооружения принимают не менее: для планомерно возведенных насыпей - 2; для отвалов - 3.
6.6.12. При использовании насыпных грунтов и отходов производств для устройства искусственных оснований, насыпей, подсыпок под полы, обратных засыпок котлованов и т.п. для назначения проектной плотности и диапазона изменения влажности необходимо предусматривать испытания грунтов по ГОСТ 22733.
6.6.13. Основания, сложенные насыпными грунтами и отходами производств, должны рассчитываться в соответствии с требованиями раздела 5. Если насыпные грунты являются просадочными, набухающими или имеют относительное содержание органического вещества  , следует учитывать соответственно требования подразделов 6.1, 6.2 и 6.4. Полная деформация основания должна определяться суммированием осадок основания от внешней нагрузки и дополнительных осадок от самоуплотнения насыпных грунтов и разложения органических включений, а также осадок (просадок) подстилающих грунтов от веса насыпи и нагрузок от фундамента.
6.6.14. Для учета самоуплотнения неслежавшихся насыпных грунтов и отходов производств к значениям дополнительного вертикального напряжения от внешней нагрузки   по 5.6.32 в пределах насыпного слоя добавляют вертикальное напряжение от собственного веса грунта, равное произведению  , где   - для неслежавшихся насыпей из песков (кроме пылеватых), шлаков и т.п. и   - из пылеватых песков, глинистых грунтов, золошлаков и т.п.
При расчете осадок основания фундаментов учитывают осадку подстилающих грунтов от веса насыпи путем добавления к значениям  , ниже кровли подстилающих грунтов вертикального напряжения от веса вышележащих слоев.
Примечание. Допускается не учитывать дополнительную осадку подстилающих грунтов при давности отсыпки насыпей из песков и шлаков более двух лет и из глинистых грунтов, хвостов обогатительных фабрик, зол, золошлаков и шламов - пяти лет.

6.6.15. Расчетное сопротивление основания R, сложенного насыпными грунтами и отходами производств, определяют в соответствии с требованиями подраздела 5.6.
При определении расчетных сопротивлений грунтов по формуле 5.7 значения коэффициентов   и   принимают равными для планомерно возведенных насыпей по таблице 5.4; отвалов -   и  ; свалок -   и  .
Предварительные размеры фундаментов сооружений I и II уровней ответственности, возводимых на слежавшихся насыпных грунтах, допускается назначать исходя из значений расчетных сопротивлений грунтов основания   по таблице В.9 Приложения В. Эти значения   допускается использовать также для назначения окончательных размеров фундаментов сооружений III уровня ответственности.
6.6.16. При проведении уплотнения, устройстве песчаных, гравийных и т.п. подушек расчетные сопротивления   уточняют из условия, чтобы полное вертикальное напряжение от нагрузки на фундамент и от собственного веса уплотненного грунта на подстилающие насыпные (неуплотненные) или природные грунты не превышало расчетные сопротивления этих грунтов в соответствии с требованиями 5.6.25.
6.6.17. При расчетных деформациях основания, сложенного насыпными грунтами больше предельных или недостаточной несущей способности основания рекомендуется предусматривать следующие мероприятия в соответствии с требованиями подраздела 5.9:
поверхностное уплотнение оснований тяжелыми трамбовками, вибрационными машинами, катками;
глубинное уплотнение грунтовыми сваями, гидровиброуплотнение;
устройство грунтовых подушек;
прорезка насыпных грунтов фундаментами, в том числе свайными;
конструктивные мероприятия.
6.6.18. В проекте основания, уплотняемого тяжелыми трамбовками, должны быть указаны:
размеры уплотняемой площади и глубина уплотнения;
параметры трамбования (масса и диаметр трамбовки, высота сбрасывания, число ударов);
величина недобора грунта до проектной отметки заложения фундаментов (понижение уплотняемой поверхности);
плотность уплотненного грунта и оптимальная влажность.
6.6.19. Вибрационные машины и катки используют при уплотнении на глубину до 1,5 м и для уплотнения отдельных слоев при возведении насыпей из грунтов и отходов производств, имеющих степень влажности  .
6.6.20. Гидровиброуплотнение применяют для уплотнения на глубину до 6 м насыпных грунтов и отходов производств (хвостов, формовочной земли, золошлаков) с содержанием по массе глинистых частиц не более 0,05 и степени влажности  .
6.6.21. Грунтовые подушки применяют при замене сильно- и неравномерно сжимаемых насыпных грунтов. Они могут устраиваться как из природных грунтов (щебеночных, гравийных, песчаных и т.п.), так и из отходов производств (шлаков, золошлаков).
Плотность подушек назначают в зависимости от вида применяемых грунтов и отходов производств и уровня ответственности сооружения.
6.6.22. Модули деформации подушек и оснований из насыпных грунтов, уплотненных тяжелыми трамбовками, вибрационными машинами, катками и гидровиброметодом принимают по результатам полевых испытаний статическими нагрузками.
6.6.23. Конструктивные мероприятия при строительстве сооружений на насыпных грунтах и отходах производств применяют в соответствии с подразделом 5.9.

6.7. Намывные грунты

6.7.1. Основания, сложенные намывными грунтами, должны проектироваться с учетом их неоднородности (многослойности, изменчивости состава и свойств в плане и по глубине), способности изменять физико-механические свойства со временем (в том числе за счет колебаний уровня подземных вод), чувствительности к вибрационным воздействиям, а также возможных осадок подстилающих слоев.
Для намыва следует использовать пески различной крупности, а также супеси при соответствующем обосновании.
Примечание. Намыв грунта на просадочные (в грунтовых условиях I типа), набухающие и засоленные грунты допускается при соответствующем обосновании. Намыв на просадочные грунты II типа не допускается.

6.7.2. Проектирование оснований и фундаментов должно производиться по результатам инженерно-геологических изысканий, выполненных не ранее чем через три месяца после окончания намыва песчаных грунтов.
6.7.3. Прочностные и деформационные характеристики намывных грунтов должны устанавливаться по результатам полевых и лабораторных исследований грунтов ненарушенного сложения с учетом возраста намывного грунта, т.е. времени, прошедшего от окончания намыва, а также разницы во времени между периодом инженерно-геологических изысканий и началом строительства.
6.7.4. Намывные пески обладают способностью до двух лет после намыва интенсивно менять свои физико-механические свойства. В связи с этим на расчетные значения характеристик намывных грунтов должна вводиться поправка, учитывающая разницу во времени между периодом инженерно-геологических изысканий и моментом устройства фундаментов.
6.7.5. Для предварительных расчетов оснований зданий и сооружений I и II уровней ответственности, а также окончательных расчетов оснований зданий и сооружений III уровня ответственности допускается пользоваться значениями прочностных и деформационных характеристик грунтов, полученными по их физическим характеристикам в зависимости от возраста намывных грунтов по таблице Б.8 Приложения Б.
6.7.6. Численные значения механических характеристик намывных грунтов для конкретных строительных площадок рекомендуется определять по эмпирическим зависимостям. Параметры в этих зависимостях следует находить в результате последовательных двухкратных испытаний грунтов на строительной площадке, при этом сроки испытаний намывных грунтов следует выбирать такими, чтобы от завершения гидронамыва и до начала строительства зданий или сооружений обеспечить последовательные двухкратные испытания через равные промежутки времени.
6.7.7. Нормативное значение модуля деформации E пылеватых, мелких и среднезернистых намывных песков для их возраста t, годы, после гидронамыва в пределах от 0,5 до 4,5 рекомендуется определять по эмпирической формуле

 , (6.22)

где

 ; (6.23)

 ; (6.24)

K - коэффициент, равный 1 МПа;
  - коэффициент, равный 1/год;
A, B - безразмерные параметры;
 ,   - модули деформации, МПа, полученные в результате последовательных во времени двухкратных испытаний намывных грунтов на одной и той же строительной площадке в период времени   и   (в годах) после гидронамыва.
6.7.8. Нормативное значение удельного сцепления   пылеватых, мелких и среднезернистых намывных грунтов для их возраста t, годы, после гидронамыва в пределах от 0,5 до 4,5 рекомендуется определять по эмпирической формуле

 , (6.25)

где

 ; (6.26)

 ; (6.27)

K,   - коэффициенты, то же, что и в формуле (6.22);
 ,   - безразмерные параметры;
 ,   - нормативные удельные сцепления, полученные в результате испытаний намывных грунтов на одной и той же строительной площадке в период времени   и   (в годах) после гидронамыва.
6.7.9. Нормативный угол внутреннего трения  , пылеватых, мелких и среднезернистых намывных песков для их возраста t, годы, после гидронамыва в пределах от 0,5 до 4,5 рекомендуется определять по эмпирической формуле

 , (6.28)

где

 ; (6.29)

 ; (6.30)

  - стабилизированное значение угла внутреннего трения намывных песков, которое допускается определять как   по таблице Б.8 Приложения Б;
 ,   - нормативные значения углов внутреннего трения, полученные в результате испытаний намывных грунтов на одной и той же строительной площадке в период времени   и   после гидронамыва.
6.7.10. Для предварительных расчетов допускается принимать значения параметров A, B,  ,  , C, D,   по таблице 6.10.

Таблица 6.10

───────────┬────────────┬──────────────────────────────────────────────────
   Пески   │ Параметры  │             Коэффициенты пористости
  намывные │   грунта   ├─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬──────────
           │            │  0,50   │  0,55   │  0,60   │  0,65   │   0,70
           │            ├─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴──────────
           │            │               Значения параметров
───────────┼────────────┼─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬──────────
     1     │     2      │    3    │    4    │    5    │    6    │    7
───────────┴────────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴──────────
Средней          A          48        43        36        28         27
крупности        B          1,2       1,1       0,9       0,9       0,9
                          0,007     0,006     0,005     0,004     0,003
                           1,3       1,3       1,2       1,2       1,1
               (град)     39        38       36,5       35         33
                 C          1,6       1,6       1,7       1,8       1,9
                 D          2,1       2,0       2,0       1,9       1,9
───────────────────────────────────────────────────────────────────────────
Мелкие           A          41        36        30        23         19
                 B          1,5       1,3       1,1       1,0       0,9
                          0,009     0,007     0,005     0,004     0,003
                          1,0       0,8       0,8       0,7       0,6
               (град)     36        34        32        30         28
                 C          0,8       0,9       1,0       1,1       1,1
                 D          2,0       1,9       1,9       1,8       1,7
───────────────────────────────────────────────────────────────────────────

6.7.11. Расчет оснований, сложенных намывными грунтами, должен производиться в соответствии с требованиями раздела 5.
Если толща намывных грунтов подстилается биогенными грунтами или илами, в расчетах оснований следует дополнительно учитывать требования подраздела 6.4. В указанном случае применение столбчатых фундаментов не допускается.
6.7.12. Расчетное сопротивление R намывных грунтов определяется в соответствии с требованиями подраздела 5.6. При этом значения прочностных характеристик намывного грунта ( ,  ) рекомендуется принимать соответствующими началу строительства с учетом 6.7.8 и 6.7.9.
6.7.13. Общая осадка основания, сложенного намывными грунтами, должна определяться суммированием осадок основания от внешней нагрузки, самоуплотнения толщи намывных грунтов и дополнительных осадок загруженных намывом подстилающих слоев грунта с учетом их консолидации.
6.7.14. Расчет осадки намывного основания фундамента при толщине верхнего намывного песчаного слоя не менее 4b (где b - ширина фундамента) и при отношении суммарной площади фундаментов к площади застройки здания или сооружения больше 0,3, следует проводить от нагрузки, распределенной по площади застройки и полученной путем деления веса здания или сооружения на площадь, ограниченную контуром наружных граней фундаментов. При отношении суммарной площади фундаментов к площади застройки здания или сооружения меньше 0,3, расчет осадки основания фундаментов следует проводить в соответствии с указаниями раздела 5.
6.7.15. При расчетных деформациях основания фундаментов, сложенного намывными грунтами, превышающих предельные, или при недостаточной несущей способности основания в соответствии с указаниями раздела 5.9 должны предусматриваться:
уплотнение намывных грунтов (вибрационными машинами и катками, глубинным гидровиброуплотнением, использованием энергии взрыва, трамбованием, избыточным намывом грунта на площади застройки и др.);
закрепление или армирование намывного грунта;
конструктивные мероприятия.
6.7.16. Отметку заложения подошвы фундамента принимают независимо от глубины сезонного промерзания грунтов, если в основании здания залегает толща намывных песков гравелистых, крупных и средней крупности, а также мелких, если специальными исследованиями на данной площадке установлено, что они не обладают пучинистыми свойствами.
6.7.17. При проектировании намывных работ необходимо так размещать дамбы обвалования, ограждающие карты намыва, чтобы они не служили основанием зданий и сооружений во избежание развития недопустимых неравномерных осадок.

6.8. Пучинистые грунты

6.8.1. Основания, сложенные пучинистыми грунтами, должны проектироваться с учетом способности таких грунтов при сезонном или многолетнем промерзании увеличиваться в объеме, что сопровождается подъемом поверхности грунта и развитием сил морозного пучения, действующих на фундаменты и другие конструкции сооружений. При последующем оттаивании пучинистого грунта происходит его осадка.
6.8.2. К пучинистым грунтам относятся глинистые грунты, пески пылеватые и мелкие, а также крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем, имеющие к началу промерзания влажность выше определенного уровня (ГОСТ 25100). При проектировании фундаментов на основаниях, сложенных пучинистыми грунтами, следует учитывать возможность повышения влажности грунта за счет подъема уровня подземных вод, инфильтрации поверхностных вод и экранирования поверхности.
6.8.3. Пучинистые грунты характеризуются:
абсолютной деформацией морозного пучения  , представляющей подъем ненагруженной поверхности промерзающего грунта;
относительной деформацией (интенсивностью) морозного пучения   - отношением   к толщине промерзающего слоя  ;
вертикальным давлением морозного пучения  , действующим нормально к подошве фундамента;
горизонтальным давлением морозного пучения  , действующим нормально к боковой поверхности фундамента;
удельным значением касательной силы морозного пучения  , действующей вдоль боковой поверхности фундамента.
Указанные характеристики должны устанавливаться на основе опытных данных с учетом возможного изменения гидрогеологических условий. Для сооружений III уровня ответственности допускается определять значения   в зависимости от параметра   (рисунок 6.9), вычисляемого по формуле

 , (6.31)

где w,   - влажность в пределах слоя промерзающего грунта соответственно природная и на границе раскатывания, доли единицы;
  - критическая влажность, доли единицы, ниже значения которой в промерзающем пучинистом грунте прекращается перераспределение влаги, вызывающей морозное пучение; определяется по графикам (см. рисунок 6.10);
  - полная влагоемкость грунта, доли единицы;
  - плотность сухого грунта, т/м3;
  - безразмерный коэффициент, численно равный абсолютному значению средней многолетней температуры воздуха за зимний период, определяемый в соответствии с СНиП 23-01.

 

1, 2 - супеси; 3 - суглинки; 4 - суглинки с  ;
5 - суглинки с  ; 6 - глины (в грунтах
2, 4 и 5 содержание пылеватых частиц размером
0,05 - 0,005 мм составляет более 50% по массе);
а - практически непучинистый; б - слабопучинистый;
в - среднепучинистый; г - сильнопучинистый;
д - чрезмернопучинистый

Рисунок 6.9. Взаимосвязь параметра 
и относительной деформации пучения 

 

Рисунок 6.10. Зависимость критической влажности 
от числа пластичности   и предела текучести грунта 

6.8.4. По степени пучинистости грунты подразделяют в зависимости от   на пять групп (ГОСТ 25100). Принадлежность глинистого грунта к одной из групп также может быть оценена по параметру   (см. рисунок 6.9).
6.8.5. Расчет оснований, сложенных пучинистыми грунтами, должен выполняться в соответствии с рекомендациями раздела 5 и предусматривать проверку устойчивости фундаментов при действии сил морозного пучения.
6.8.6. Расчет устойчивости фундаментов на воздействие касательных сил морозного пучения, действующих вдоль боковой поверхности фундаментов, должен выполняться при заложении подошвы фундаментов ниже расчетной глубины промерзания пучинистых грунтов.
Устойчивость фундаментов проверяют по формуле

 , (6.32)

где   - значение расчетной удельной касательной силы пучения, кПа, принимаемое по 6.8.7;
  - площадь боковой поверхности фундамента, находящейся в пределах расчетной глубины сезонного промерзания, м2;
F - расчетная постоянная нагрузка, кН, при коэффициенте надежности по нагрузке  ;
  - расчетное значение силы, кН, удерживающей фундамент от выпучивания вследствие трения его боковой поверхности о талый грунт, лежащий ниже расчетной глубины промерзания;
  - коэффициент условий работы, принимаемый равным 1,0;
  - коэффициент надежности, принимаемый равным 1,1.
6.8.7. Значение расчетной удельной касательной силы пучения   должно определяться опытным путем. При отсутствии опытных данных допускается принимать значения   по таблице 6.11 в зависимости от вида и характеристик грунта.

Таблица 6.11

┌────────────────────────────────────────────┬────────────────────────────┐
│         Грунты и их характеристики         │Значения расчетной удельной │
│                                            │  касательной силы пучения  │
│                                            │  тау  , кПа, при глубине   │
│                                            │     fh                     │
│                                            │  сезонного промерзания -   │
│                                            │     оттаивания d  , м      │
│                                            │                 th         │
│                                            ├────────┬────────┬──────────┤
│                                            │ До 1,5 │  2,5   │3 и более │
├────────────────────────────────────────────┼────────┼────────┼──────────┤
│Супеси, суглинки и глины при показателе     │  110   │   90   │    70    │
│текучести I  > 0,5, крупнообломочные грунты │        │        │          │
│           L                                │        │        │          │
│с глинистым заполнителем, пески мелкие и    │        │        │          │
│пылеватые при показателе дисперсности D > 5 │        │        │          │
│и степени влажности S  > 0,95               │        │        │          │
│                     r                      │        │        │          │
├────────────────────────────────────────────┼────────┼────────┼──────────┤
│Супеси, суглинки и глины при                │   90   │   70   │    55    │
│0,25 < I  <= 0,5, крупнообломочные грунты   │        │        │          │
│        L                                   │        │        │          │
│с глинистым заполнителем, пески мелкие      │        │        │          │
│и пылеватые при D > 1 и степени влажности   │        │        │          │
│0,8 < S  <= 0,95                            │        │        │          │
│       r                                    │        │        │          │
├────────────────────────────────────────────┼────────┼────────┼──────────┤
│Супеси, суглинки и глины при I  <= 0,25,    │   70   │   55   │    40    │
│                              L             │        │        │          │
│крупнообломочные грунты с глинистым         │        │        │          │
│заполнителем, пески мелкие и пылеватые при  │        │        │          │
│D > 1 и степени влажности 0,6 < S  <= 0,8   │        │        │          │
│                                 r          │        │        │          │
├────────────────────────────────────────────┴────────┴────────┴──────────┤
│    Примечания. 1. Для промежуточных глубин промерзания тау   принимается│
│                                                           fh            │
│интерполяцией.                                                           │
│    2. Показатель дисперсности грунта D определяется по формуле (6.33).  │
│    3. Значения тау   для  грунтов,  используемых  при  обратной  засыпке│
│                   fh                                                    │
│котлованов, принимается по первой строке таблицы.                        │
│    4. В зависимости от вида поверхности фундамента приведенные  значения│
│тау   умножают на коэффициент: при гладкой  бетонной  необработанной - 1;│
│   fh                                                                    │
│при шероховатой бетонной с выступами и кавернами до 5 мм - 1,1 - 1,2,  до│
│20 мм  -  1,25  -  1,5;  при  деревянной  антисептированной  -  0,9;  при│
│металлической без специальной обработки - 0,8.                           │
│    5. Для сооружений III уровня ответственности значения  тау   умножают│
│                                                              fh         │
│на коэффициент 0,9.                                                      │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

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

 , (6.33)

где k - коэффициент, равный  ;
e - коэффициент пористости;
  - средний диаметр частиц грунта, см, определяемый по формуле

 , (6.34)

где  ,  ,...,   - содержание отдельных фракций грунта, доли единицы;
 ,  ,...,   - средний диаметр частиц отдельных фракций, см.
6.8.9. Расчетное значение силы  , кН, для фундаментов, имеющих вертикальные грани, определяют по формуле

 , (6.35)

где   - расчетное сопротивление талых грунтов сдвигу по боковой поверхности фундамента в j-м слое, кПа; допускается применять в соответствии с нормативными документами по проектированию свайных фундаментов;
  - площадь вертикальной поверхности сдвига j-м слое грунта ниже расчетной глубины промерзания, м2;
n - число слоев грунта.
6.8.10. При заложении фундаментов выше расчетной глубины промерзания пучинистых грунтов (малозаглубленные фундаменты) необходимо производить расчет по деформациям морозного пучения грунтов основания с учетом касательных и нормальных сил морозного пучения.
Примечание. Малозаглубленные фундаменты допускается применять для сооружений III уровня ответственности и малоэтажных зданий (см. раздел 8) при нормативной глубине промерзания не более 1,7 м.

6.8.11. Расчетные деформации морозного пучения грунтов основания, определяемые с учетом нагрузки от сооружения, не должны превышать предельных значений, которые допускается принимать по аналогии с набухающими грунтами (см. Приложение Д).
6.8.12. Если расчетные деформации морозного пучения основания малозаглубленных фундаментов больше предельных или устойчивость фундаментов на действие сил морозного пучения недостаточна, то кроме возможности изменения глубины заложения фундаментов следует рассмотреть необходимость применения мероприятий, уменьшающих силы и деформации морозного пучения, а также глубину промерзания (водозащитные, теплозащитные или физико-химические).
Если при применении указанных мероприятий деформации морозного пучения не исключены, следует предусматривать конструктивные мероприятия, назначаемые исходя из расчета фундаментов и конструкций сооружения с учетом возможных деформаций морозного пучения.
При проектировании оснований и фундаментов должны предусматриваться мероприятия, не допускающие увлажнения пучинистых грунтов основания, а также промораживания их в период строительства.
6.8.13. При незапланированной остановке строительства и при консервации сооружений необходимо до наступления зимнего периода выполнить мероприятия по предотвращению деформаций и разрушений, обусловленных процессами сезонного промерзания-оттаивания пучинистых грунтов основания.
6.8.14. Во избежание промерзания грунтов под подошвой фундаментов в подвальных и цокольных этажах недостроенных или построенных зданий без обеспечения теплового контура следует организовать временное отопление этих помещений в зимние месяцы или применение теплоизоляции.
6.8.15. Не допускается укладка фундаментов на промороженный грунт основания без проведения специальных исследований замерзшего грунта. Для предотвращения деформаций и разрушения фундаментов необходимо проводить проверку устойчивости фундаментов на действие касательных и нормальных сил морозного пучения.
При устройстве фундаментов в зимний период для предохранения грунтов от промерзания следует устраивать временные теплоизоляционные покрытия, параметры которых определяются в соответствии с теплотехническим расчетом.

6.9. Закрепленные грунты

6.9.1. Закрепление грунтов производят в целях повышения их прочности и водонепроницаемости в основании вновь строящихся или существующих сооружений. Возможность и способ закрепления грунтов основания существующих сооружений должны устанавливаться с учетом характера деформаций основания и категории технического состояния сооружений (см. Приложение Е).
Массивы из закрепленного грунта (закрепленные массивы) могут быть использованы в качестве оснований фундаментов, а также временных и постоянных ограждающих конструкций котлованов, противофильтрационных завес и других заглубленных конструкций.
6.9.2. Для устройства закрепленных массивов грунта в зависимости от их назначения и инженерно-геологических условий применяют следующие способы закрепления:
инъекционный - путем нагнетания в грунт химических или цементационных растворов с помощью погружаемых инъекторов или через скважины (смолизация, силикатизация, цементация);
виброинъекционный - путем нагнетания в грунт химических или цементационных растворов через инъекторы при одновременном воздействии на закрепляемый грунт высокочастотной вибрации (смолизация, силикатизация, цементация);
буросмесительный - путем механического перемешивания грунта с цементным раствором, цементом, известью или другим вяжущим в сухом виде или в виде раствора в процессе бурения без извлечения грунта на поверхность с созданием элементов закрепленного грунта;
струйный ("jet grouting") - позволяющий разрушать струей высокого давления грунт в скважине и смешивать его с цементным раствором путем нарушения естественной структуры грунтов с созданием элементов закрепленного грунта, обладающих заданными свойствами или полным замещением грунтов цементным раствором;
термический - путем спекания грунта в скважине высокотемпературными газами или с помощью электронагрева грунта.
Способ закрепления, рецептура растворов и технологические параметры должны обеспечивать необходимые расчетные физико-механические характеристики закрепленного грунта и удовлетворять требованиям по охране окружающей среды.
6.9.3. Инъекционный способ закрепления грунтов при инъекции через скважины и инъекторы следует применять в следующих грунтовых условиях:
силикатизация и смолизация - в песках с коэффициентом фильтрации 0,5 до 80 м/сут;
силикатизация - в просадочных грунтах при коэффициенте фильтрации не менее 0,2 м/сут и степени влажности  ;
цементация (цементом общестроительного назначения с удельной поверхностью частиц не более  ) - в трещиноватых скальных грунтах с удельным водопоглощением не менее 0,01 л/мин x м2, в крупнообломочных грунтах при коэффициенте фильтрации не менее 80 м/сут, а также для заполнения карстовых полостей и закрепления закарстованных пород;
цементация (цементом с высокодисперсным гранулометрическим составом с удельной поверхностью частиц более  ) - в песках с коэффициентом фильтрации от 0,1 до 80 м/сут.
Виброинъекционная технология (силикатизация, смолизация, цементация) применяется в песках с коэффициентом фильтрации от 0,1 до 80 м/сут.
6.9.4. Буросмесительный способ следует применять для закрепления песков, илов независимо от степени влажности, а также лессовых просадочных грунтов с числом пластичности 0,02 - 0,15 в грунтовых условиях I типа просадочности.
Применение буросмесительного способа закрепления илов допускается для сооружения II уровня ответственности, а для закрепления лессовых просадочных грунтов для сооружений III уровня ответственности.
6.9.5. Струйный способ ("jet grouting") предназначен для закрепления песчаных и глинистых грунтов при  , способных под воздействием энергии струи диспергироваться с разрушением структуры и смешиваться с цементным раствором.
6.9.6. Термический способ следует применять для закрепления лессовых просадочных грунтов со степенью влажности  .
6.9.7. Для химического закрепления используют в качестве крепителей водные растворы силиката натрия, акрилаты, лигниты, уретаны карбамидных и других синтетических смол, в качестве отвердителей - неорганические или органические кислоты и соли, а также газы. Для регулирования процессов гелеобразования или предварительной обработки закрепленного грунта применяют рецептурные добавки.
6.9.8. Для цементации грунтов следует применять цементационные растворы: цементные (при необходимости с химическими добавками), цементно-песчаные, цементно-глинистые, цементно-песчано-глинистые и др.), а также поризованные и вспененные растворы.
При наличии агрессивных подземных вод надлежит применять стойкие по отношению к ним цементы.
6.9.9. Рецептуры растворов для инъекционных и буросмесительных способов закрепления грунтов и физико-механические характеристики закрепленных грунтов должны уточняться по результатам их закрепления в лабораторных или полевых условиях.
6.9.10. Форму и размеры закрепленных массивов, а также физико-механические характеристики закрепленных грунтов следует устанавливать исходя из инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки, принятого способа и технологии работ по закреплению грунтов, а также результатов расчета оснований в соответствии с требованиями раздела 5 с учетом взаимодействия закрепленного массива с окружающим грунтом.
При наличии в основании специфических грунтов следует дополнительно учитывать требования раздела 6.
Основания, усиленные отдельными закрепленными массивами (столбами) диаметром от 0,6 до 1,0 м, должны проектироваться в соответствии со СП 24.13330.
Основания, усиленные отдельными закрепленными массивами, создающими эффект армирования грунта, должны проектироваться в соответствии с требованиями раздела 5.
6.9.11. При проектировании закрепления грунтов для выбора способа закрепления, состава раствора и прогнозирования физико-механических свойств закрепленных грунтов следует привлекать специализированные организации.
6.9.12. Материалы инженерно-геологических изысканий и лабораторных исследований помимо характеристик, указанных в 5.1.8, должны содержать данные о гранулометрическом составе и коэффициенте фильтрации грунта, химическом составе водных вытяжек грунтовых вод, а для закрепленных грунтов - прочность на одноосное сжатие  , МПа.
6.9.13. Проектом закрепления грунтов должны быть предусмотрены опытно-производственные работы по закреплению. На этапе проектирования назначаются расчетные технологические параметры. Рабочие технологические параметры уточняются по результатам опытно-производственных работ.
6.9.14. Проектирование закрепления грунтов производят в следующей последовательности:
на основании материалов изысканий и лабораторных исследований назначают способ закрепления грунтов, прочностные и деформационные характеристики закрепленного грунта. Допускается значения  ,  ,   закрепляемых песков до получения результатов опытных работ принимать по таблице 6.12 в зависимости от прочности закрепленного грунта на одноосное сжатие  ;
выбирают конструктивную схему закрепления грунтов основания: а) сплошное закрепление на заданную глубину; б) армирование грунтов основания отдельными опорами из закрепленного грунта; в) комбинированная схема, предусматривающая, например, сверху сплошное закрепление, а ниже - из отдельных опор;
назначают предварительные геометрические размеры закрепленного грунта в плане и по глубине. Минимальный вынос закрепления за контуры фундамента принимают по таблице 6.13 в зависимости от расчетного давления под подошвой фундамента и значения  ;
производят расчет закрепленного основания по предельным состояниям в соответствии с указаниями раздела 5. По результатам расчета производят корректировку геометрических параметров закрепляемого грунта;
назначают радиус закрепления грунта от инъектора (скважины) в зависимости от коэффициента фильтрации по таблице 6.14;
назначают схему расположения инъекторов (скважин) в плане и по глубине, обеспечивающую создание массива требуемой формы и размеров;
определяют потребные объемы закрепляющих реагентов на одну заходку инъектора (захватку скважины) и на весь объем закрепления;
назначают последовательность обработки инъекторов (скважин) и режим инъекции (давление, скорость инъекции), позволяющие обеспечить требуемую форму, размеры и прочность закрепленного грунта;
назначают расчетные параметры закрепленного грунта ( ,  ,  ,  );
разрабатывают технологический регламент и назначают расчетные технологические параметры закрепления.

Таблица 6.12

┌─────────────────────┬──────────────┬────────────────────────────────────┐
│ Способы закрепления │Характеристики│   Средние значения характеристик   │
│                     │    грунта    │     закрепленных песков при их     │
│                     │              │         прочности R , МПа          │
│                     │              │                    c               │
│                     │              ├──────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┤
│                     │              │ 0,5  │ 1,0 │ 2,0 │ 3,0 │ 4,0 │ 5,0 │
├─────────────────────┼──────────────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│Силикатизация        │c   , МПа     │ 0,10 │ 0,2 │0,54 │0,65 │0,85 │1,03 │
│двухрастворная       │ stb          │      │     │     │     │     │     │
│                     │              │      │     │     │     │     │     │
│                     │фи   , град   │  40  │ 41  │ 43  │ 45  │ 47  │ 49  │
│                     │  stb         │      │     │     │     │     │     │
│                     │              │      │     │     │     │     │     │
│                     │E   , МПа     │  70  │ 150 │ 280 │ 400 │ 510 │ 570 │
│                     │ stb          │      │     │     │     │     │     │
├─────────────────────┼──────────────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│Силикатизация        │c   , МПа     │ 0,10 │0,21 │0,55 │0,65 │  -  │  -  │
│однорастворная       │ stb          │      │     │     │     │     │     │
│с H SiF              │              │      │     │     │     │     │     │
│   2   6             │фи   , град   │  40  │ 41  │ 44  │ 45  │  -  │  -  │
│                     │  stb         │      │     │     │     │     │     │
│                     │              │      │     │     │     │     │     │
│                     │E   , МПа     │  40  │ 90  │ 170 │ 250 │  -  │  -  │
│                     │ stb          │      │     │     │     │     │     │
├─────────────────────┼──────────────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│Силикатизация газовая│c   , МПа     │ 0,10 │ 0,2 │0,55 │0,65 │  -  │  -  │
│                     │ stb          │      │     │     │     │     │     │
│                     │              │      │     │     │     │     │     │
│                     │фи   , град   │  39  │ 40  │ 44  │ 45  │  -  │  -  │
│                     │  stb         │      │     │     │     │     │     │
│                     │              │      │     │     │     │     │     │
│                     │E   , МПа     │  40  │ 80  │ 160 │ 230 │  -  │  -  │
│                     │ stb          │      │     │     │     │     │     │
├─────────────────────┼──────────────┼──────┼─────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│Смолизация           │c   , МПа     │ 0,10 │ 0,2 │0,50 │0,59 │0,73 │0,96 │
│                     │ stb          │      │     │     │     │     │     │
│                     │              │      │     │     │     │     │     │
│                     │фи   , град   │  39  │ 41  │ 42  │ 44  │ 45  │ 47  │
│                     │  stb         │      │     │     │     │     │     │
│                     │              │      │     │     │     │     │     │
│                     │E   , МПа     │  50  │ 110 │ 220 │ 320 │ 410 │ 480 │
│                     │ stb          │      │     │     │     │     │     │
└─────────────────────┴──────────────┴──────┴─────┴─────┴─────┴─────┴─────┘

Таблица 6.13

┌──────────────────┬──────────────────────────────────────────────────────┐
│Расчетное давление│ Минимальный вынос закрепления за контур фундамента,  │
│   под подошвой   │    м, при прочности закрепленного грунта R , МПа     │
│ фундамента, кПа  │                                           c          │
│                  ├────────┬────────┬────────┬────────┬────────┬─────────┤
│                  │  0,5   │  1,0   │  2,0   │  3,0   │  4,0   │   5,0   │
├──────────────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼────────┼─────────┤
│       200        │  0,3   │  0,25  │  0,20  │  0,15  │  0,1   │  0,05   │
│       400        │  0,45  │  0,35  │  0,25  │  0,15  │  0,15  │  0,10   │
│       600        │   -    │  0,45  │  0,35  │  0,25  │  0,20  │  0,15   │
│       800        │   -    │   -    │  0,5   │  0,35  │  0,25  │  0,20   │
│      1000        │   -    │   -    │   -    │  0,5   │  0,3   │   0,2   │
└──────────────────┴────────┴────────┴────────┴────────┴────────┴─────────┘

Таблица 6.14

┌───────────────────┬───────────┬──────────────┬───────────────┬──────────┐
│Способ закрепления │Вид грунта │ Коэффициент  │    Радиус     │Прочность │
│                   │           │ фильтрации,  │  закрепления  │закреплен-│
│                   │           │    м/сут     │   грунта, м   │ного      │
│                   │           │              │               │грунта    │
│                   │           │              │               │R , МПа   │
│                   │           │              │               │ c        │
├───────────────────┼───────────┼──────────────┼───────────────┼──────────┤
│Силикатизация      │   Пески   │От  10 до 20  │От  0,2 до 0,3 │  2 - 8   │
│двухрастворная на  │           │Св. 20 "  50  │Св. 0,3 "  0,6 │          │
│основе силиката    │           │"   50 "  80  │"   0,6 "  1,0 │          │
│натрия и хлористого│           │              │               │          │
│кальция            │           │              │               │          │
├───────────────────┼───────────┼──────────────┼───────────────┼──────────┤
│Силикатизация      │   Пески   │От 1,0 до 10  │От  0,3 до 0,5 │  1 - 5   │
│однорастворная     │           │Св. 10 "  50  │Св. 0,5 "  0,8 │          │
│с H SiF            │           │              │               │          │
│   2   6           │           │              │               │          │
├───────────────────┼───────────┼──────────────┼───────────────┼──────────┤
│Силикатизация      │     "     │От  0,5 " 1,0 │От  0,3 " 0,5  │0,1 - 0,5 │
│однорастворная     │           │Св. 1,0 " 5,0 │Св. 0,5 " 0,8  │          │
│двухкомпонентная   │           │              │               │          │
│с отвердителем:    │           │              │               │          │
│алюминат натрия    │           │              │               │          │
│или ортофосфорная  │           │              │               │          │
│кислота            │           │              │               │          │
├───────────────────┼───────────┼──────────────┼───────────────┼──────────┤
│Силикатизация      │     "     │От  0,5 " 5,0 │От  0,3 " 0,5  │ 1 - 3,5  │
│газовая на основе  │           │Св. 0,5 " 20  │Св. 0,5 " 0,8  │          │
│силиката натрия    │           │              │               │          │
│и газа CO          │           │              │               │          │
│         2         │           │              │               │          │
├───────────────────┼───────────┼──────────────┼───────────────┼──────────┤
│Силикатизация      │Просадочный│От  0,2 " 0,5 │От  0,4 " 0,6  │0,5 - 3,5 │
│однорастворная     │ лессовый  │Св. 0,5 " 2   │Св. 0,6 " 1,0  │          │
│однокомпонентная   │   грунт   │              │               │          │
├───────────────────┼───────────┼──────────────┼───────────────┼──────────┤

    КонсультантПлюс: примечание.
    Коэффициент  фильтрации  дан   в  соответствии  с  официальным  текстом
документа.

│Смолизация         │   Пески   │От  0,5 " 5   │От  0,3 " 0,5  │1,5 - 4,5 │
│однорастворная     │           │Св. 0,5 " 20  │Св. 0,5 " 0,65 │          │
│двухкомпонентная на│           │"   20  " 50  │"  0,65 " 0,85 │          │
│основе карбамидной │           │              │               │          │
│смолы и кислого    │           │              │               │          │
│отвердителя        │           │              │               │          │
└───────────────────┴───────────┴──────────────┴───────────────┴──────────┘

6.9.15. По результатам опытно-производственных работ уточняют рабочие технологические параметры и при необходимости выполняют корректировку проекта с уточнением расчетных параметров закрепленного грунта.
6.9.16. Последовательность создания закрепленного массива грунта должна исключать возникновение неравномерных осадок основания фундаментов возводимого или существующего сооружений (Приложения Д, Ж и Л).
6.9.17. В проекте следует предусматривать контроль соответствия физико-механических характеристик закрепленного грунта проектным параметрам.

6.10. Особенности проектирования оснований сооружений,
возводимых на подрабатываемых территориях

6.10.1. Основания сооружений, возводимых на подрабатываемых территориях, должны проектироваться с учетом неравномерного оседания земной поверхности, сопровождаемого горизонтальными деформациями сдвигающегося грунта в результате производства горных работ и перемещения грунта в выработанное пространство.
Параметры деформаций земной поверхности, в том числе кривизна поверхности, ее наклоны и горизонтальные перемещения, а также вертикальные уступы должны определяться в соответствии с требованиями СП 21.13330. Эти параметры должны учитываться при назначении расчетных значений характеристик грунта.
6.10.2. Результаты инженерно-геологических изысканий с учетом горно-геологического обоснования строительной площадки должны включать:
оценку изменений геоморфологических и гидрогеологических условий участка застройки вследствие местного оседания земной поверхности (возможность образования провалов, активизации процесса сдвижения вследствие геологических нарушений, активизации оползневых процессов, изменения уровня подземных вод с учетом сезонных и многолетних перепадов, заболачивания территории и т.п.);
оценку возможных изменений физико-механических свойств грунтов вследствие изменения геологических и гидрогеологических условий площадки;
деформационные и прочностные характеристики грунтов, используемые при расчетах воздействий сдвигающегося грунта на заглубленные конструкции сооружений.
6.10.3. Расчетные значения прочностных и деформационных характеристик грунта для определения усилий, действующих на фундаменты в результате деформаций земной поверхности, следует принимать равными нормативным  .
Значение модуля деформации грунта в горизонтальном направлении   допускается принимать равным 0,5 для глинистых грунтов и 0,65 - для песков от значения модуля деформации грунта E в вертикальном направлении.
6.10.4. Расчетные сопротивления грунтов основания R должны определяться в соответствии с подразделом 5.6. При этом коэффициент условий работы   в формуле (5.7) для сооружений жесткой конструктивной схемы, имеющих поэтажные и фундаментные пояса с замкнутым контуром, следует принимать по таблице 6.15; в остальных случаях  .

Таблица 6.15

┌──────────────────┬──────────────────────────────────────────────────────┐
│      Грунты      │    Коэффициент гамма   для сооружений с жесткой      │
│                  │                     c2                               │
│                  │ конструктивной схемой при отношении длины сооружения │
│                  │             или отсека к его высоте L/H              │
│                  ├─────────┬──────────────┬─────────────────┬───────────┤
│                  │L/H >= 4 │4 > L/H > 2,5 │2,5 >= L/H > 1,5 │L/H <= 1,5 │
├──────────────────┼─────────┼──────────────┼─────────────────┼───────────┤
│Крупнообломочные  │   1,4   │     1,7      │       2,1       │    2,5    │
│с песчаным        │         │              │                 │           │
│заполнителем      │         │              │                 │           │
│и пески, кроме    │         │              │                 │           │
│мелких и пылеватых│         │              │                 │           │
├──────────────────┼─────────┼──────────────┼─────────────────┼───────────┤
│Пески мелкие      │   1,3   │     1,6      │       1,9       │    2,2    │
├──────────────────┼─────────┼──────────────┼─────────────────┼───────────┤
│Пески пылеватые   │   1,1   │     1,3      │       1,7       │    2,0    │
├──────────────────┼─────────┼──────────────┼─────────────────┼───────────┤
│Крупнообломочные  │   1,0   │     1,0      │       1,1       │    1,2    │
│с глинистым       │         │              │                 │           │
│заполнителем      │         │              │                 │           │
├──────────────────┼─────────┼──────────────┼─────────────────┼───────────┤
│Глинистые с       │   1,0   │     1,0      │       1,1       │    1,2    │
│показателем       │         │              │                 │           │
│текучести         │         │              │                 │           │
│I  <= 0,5         │         │              │                 │           │
│ L                │         │              │                 │           │
├──────────────────┼─────────┼──────────────┼─────────────────┼───────────┤
│То же, с          │   1,0   │     1,0      │       1,0       │    1,0    │
│показателем       │         │              │                 │           │
│текучести I  > 0,5│         │              │                 │           │
│           L      │         │              │                 │           │
└──────────────────┴─────────┴──────────────┴─────────────────┴───────────┘

6.10.5. Значения коэффициента   по таблице 6.15 относят к сооружениям, в которых помимо поэтажных поясов предусмотрен также фундаментный пояс.
6.10.6. Для сооружений жесткой конструктивной схемы, для которых расчетные давления на основание приняты с коэффициентом  , ширина подошвы бетонных и железобетонных монолитных и сборных фундаментов должна быть не менее 0,4 м.
6.10.7. Краевое давление на грунт под подошвой фундаментов, в том числе плитных, должно определяться с учетом дополнительных моментов, вызываемых деформацией земной поверхности при подработке.
Краевое давление не должно превышать 1,4R, в угловой точке - 1,5R.
6.10.8. Краевые давления на грунты основания плитных фундаментов сооружений башенного типа следует проверять с учетом наклона земной поверхности, ветровых нагрузок и возможного крена сооружений вследствие естественной неоднородности грунта основания.
6.10.9. Расчет деформаций основания фундаментов допускается не производить в случаях, указанных в таблице 5.11, а также, если конструкции сооружений проектируют с учетом неравномерного оседания земной поверхности.
На площадках, сложенных специфическими грунтами, конструкции сооружений должны проектироваться с учетом возможного совместного воздействия на них деформаций от подработок и проявления специфических свойств указанных грунтов.
6.10.10. Для сооружений, возводимых на подрабатываемых территориях, должны применяться фундаменты следующих конструктивных схем:
жесткой (плитные, ленточные с железобетонными монолитными поясами, столбчатые со связями-распорками между ними и т.п.);
податливой (фундаменты с горизонтальными швами скольжения между отдельными элементами - первый тип податливости; фундаменты с вертикальными элементами, имеющими возможность наклоняться при горизонтальных перемещениях грунта - второй тип податливости);
комбинированной (жесткие фундаменты, имеющие шов скольжения ниже уровня планировки или пола подвала).
Конструктивная схема фундамента должна приниматься в зависимости от расчетных деформаций земной поверхности, жесткости надфундаментных конструкций, сжимаемости грунтов оснований и пр.
Примечание. Для зданий высотой более 7 этажей и башенного типа применение наклоняющихся фундаментов не допускается.

6.10.11. Фундаменты должны рассчитываться на нагрузки от воздействия относительных горизонтальных деформаций земной поверхности (растяжения и сжатия), вызывающих горизонтальные перемещения грунта в направлении как продольной, так и поперечной осей сооружений.
Для восприятия усилий от воздействия горизонтальных перемещений грунта должны устраиваться: в ленточных фундаментах - железобетонные монолитные пояса (в податливых фундаментах - над швом скольжения); в столбчатых (в необходимых случаях) - связи-распорки; в плитных и свайных фундаментах должно предусматриваться соответствующее усиление армирования плиты и ростверка.
6.10.12. Фундаменты жесткой конструктивной схемы при воздействии горизонтальных деформаций грунта должны рассчитываться на усилия, вызываемые следующими нагрузками:
силами трения (сдвигающими силами) по подошве фундаментов продольных и примыкающих стен, а также по боковым поверхностям фундаментов от перемещения грунта;
давлением перемещающегося грунта, действующим нормально к боковой поверхности фундаментов.
Усилия от сил трения (сдвигающих сил) по подошве фундаментов примыкающих стен, боковое давление грунта на фундаменты и заглубленные части стен этих фундаментов должны передаваться на конструкции фундаментов, расположенных параллельно направлению рассматриваемого горизонтального перемещения грунта.
6.10.13. Фундаменты податливой конструктивной схемы при воздействии горизонтальных деформаций грунта должны рассчитываться на нагрузки и усилия в зависимости от типа податливости.
При первом типе податливости, когда фундаменты имеют возможность смещаться по шву скольжения, их следует рассчитывать на силы трения, возникающие в шве скольжения от сдвига фундаментов.
При втором типе податливости, когда фундаменты имеют возможность наклоняться, их следует рассчитывать на наклоны и возникающее нормальное давление грунта.
Податливые фундаменты второго типа, наклоняющиеся из плоскости стены, в ее плоскости могут работать как податливые фундаменты первого типа.
Усилия от сил трения по шву скольжения и бокового давления фундаментов примыкающих стен должны передаваться на конструкции фундаментов, расположенных параллельно направлению рассматриваемого горизонтального перемещения.
При перемещении наклоняющихся фундаментов должны предусматриваться меры по обеспечению местной устойчивости элементов фундаментов и общей устойчивости сооружения в целом.
6.10.14. При шарнирном сопряжении колонн каркаса с фундаментами и ригелем и отсутствии связей-распорок между фундаментами конструкции при воздействии горизонтальных деформаций работают по второму типу податливости.
Нагрузки на фундаменты с жесткой заделкой колонн при отсутствии связей-распорок между фундаментами определяют в зависимости от перемещения основания, заглубления фундаментов, жесткости колонн, прочности и деформационных характеристик основания и грунта засыпки.
6.10.15. На площадках, сложенных грунтами с модулем деформации E < 10 МПа, а также при возможности резкого ухудшения деформационно-прочностных характеристик грунтов основания вследствие изменения гидрогеологических условий площадки при подработке, рекомендуется принимать свайные или плитные фундаменты.
Если в верхней зоне основания залегают слои ограниченной толщины насыпных, просадочных и других специфических грунтов, следует предусматривать прорезку этих слоев фундаментами.
6.10.16. К основным мероприятиям, снижающим неблагоприятное воздействие деформаций земной поверхности на фундаменты и конструкции сооружений, относятся:
а) уменьшение боковой поверхности фундаментов, имеющей контакт с грунтом;
б) заложение фундаментного пояса на одном уровне в пределах отсека сооружения;
в) устройство грунтовых подушек на основаниях, сложенных практически несжимаемыми грунтами;
г) размещение подвалов и технических подполий под всей площадью отсека сооружения;
д) засыпка грунтом пазух котлованов и выполнение грунтовых подушек из материалов, обладающих малым сцеплением и трением на контакте с поверхностью фундаментов;
е) отрывка перед подработкой временных компенсационных траншей по периметру сооружения;
ж) разрезка зданий на отсеки.
6.10.17. Основным конструктивным мероприятием, снижающим неблагоприятное воздействие деформаций земной поверхности на фундаменты и конструкции зданий и сооружений, является разрезка зданий на отсеки, благодаря которой снижаются значения перемещений.
6.10.18. При строительстве сооружений на территориях при возможности образования при подработке уступов выбор типа фундаментов и метода защиты сооружений должен зависеть от размеров уступов:
при уступах до 2 - 3 см фундаменты могут приниматься, как и для условий строительства на площадках с плавными деформациями земной поверхности, т.е. по жесткой или податливой (первого типа податливости) конструктивной схеме;
при ожидаемых уступах более 3 см должна предусматриваться возможность выравнивания сооружения поддомкрачиванием или с помощью клиньев.

6.11. Особенности проектирования оснований
сооружений, возводимых на закарстованных территориях

6.11.1. К закарстованным следует относить территории, в пределах которых распространены водорастворимые горные породы (известняки, доломиты, гипсы, мел и т.д.). Основания сооружений, возводимых на закарстованных территориях, должны проектироваться с учетом возможности образования поверхностных карстовых деформаций - провалов и оседаний, а также особенностей развития карстовых процессов.
6.11.2. Карстовые деформации характеризуются средними и максимальными диаметрами карстовых провалов и оседаний, их средней глубиной, а для карстовых оседаний, кроме того, кривизной земной поверхности и наклоном краевых участков зоны оседания.
6.11.3. Анализ закарстованности участка строительства или реконструкции должен выполняться до проведения инженерно-геологических изысканий на основании имеющихся архивных данных, опыта проектирования и карт районирования. При этом должна быть установлена категория карстовой опасности площадки изысканий, т.е. произведено ее предварительное районирование.
6.11.4. Объемы инженерно-геологических изысканий на закарстованных территориях должны назначаться на основании предварительной оценки степени карстово-суффозионной опасности, в соответствии с СП 11-105 [3]. Следует предусмотреть выполнение не менее двух скважин, проходящих всю толщину закарстованных грунтов, с заглублением не менее чем на 5 м в незакарстованные грунты. При соответствующем обосновании следует предусмотреть проведение геофизических исследований.
6.11.5. При проведении изысканий на закарстованных территориях должны быть выявлены карстовые формы и проявления, установлена степень опасности воздействия карста на вновь возводимое или реконструируемое сооружение и составлен прогноз развития карста на период строительства, реконструкции и дальнейшей эксплуатации, определение возможности активизации карста и т.д.
6.11.6. Материалы инженерно-геологических изысканий должны содержать сведения о поверхностных проявлениях карстово-суффозионных процессов (провалы, оседания земной поверхности и т.д.) как на момент проведения изысканий, так и на основании имеющихся архивных данных, сведения о зафиксированных в ходе бурения провалах инструмента, выявленных полостях, кавернах, наличия в них заполнителя и его материале.
6.11.7. Окончательное районирование площадки строительства или реконструкции должно выполняться на основании комплексного анализа архивных данных и результатов выполненных инженерно-геологических исследований.
6.11.8. Прогнозируемые параметры карстовых деформаций определяют расчетом с использованием вероятностно-статистических и (или) аналитических методов, с учетом уровня ответственности сооружений, на основе анализа инженерно-геологических и гидрогеологических условий и их изменений за время эксплуатации сооружений.
6.11.9. Основным расчетным параметром при проектировании противокарстовой защиты сооружения является расчетный диаметр карстового провала, определение которого производят с учетом физико-механических свойств грунтов основания, их напластования, режима подземных вод и характера подтопления, нагрузки, передаваемой на основание, от вновь возводимого или реконструируемого сооружения и его конструктивных особенностей. Для выполнения данного расчета необходимо привлекать специализированные организации.
6.11.10. Основанием сооружений, возводимых на закарстованных территориях, принимают толщу грунтов, глубина которой составляет не менее глубины сжимаемой толщи   (см. 5.6.41) и глубины расположения карстовых форм, которые могут проявиться на земной поверхности.
6.11.11. При проектировании сооружений на закарстованных территориях следует предусматривать мероприятия, снижающие неблагоприятное воздействие карстово-суффозионных процессов на сооружения или исключающие возможность образования карстовых деформаций. К таким мероприятиям относятся:
конструктивные и водозащитные;
заполнение (тампонаж) карстовых полостей;
прорезка закарстованных пород фундаментами, в том числе свайными;
закрепление закарстованных пород и (или) вышележащих грунтов;
исключение или ограничение неблагоприятных техногенных воздействий.
6.11.12. Выбор одного или комплекса мероприятий должен производиться с учетом видов возможных карстовых деформаций и их параметров, уровня ответственности и срока эксплуатации сооружения, его конструктивных и технологических особенностей.
Принятые мероприятия не должны приводить к активизации карстовых процессов, в том числе на примыкающих территориях.
6.11.13. Для сооружений III уровня ответственности допускается ограничиваться проведением наблюдений за режимом подземных вод, развитием карстовых процессов, состоянием основания и сооружения.
6.11.14. Конструктивные мероприятия могут осуществляться по жесткой и податливой схемам в зависимости от вида сооружений и степени карстовой опасности и должны обеспечивать ремонтопригодность сооружений при возможных проявлениях карстовых деформаций.
Увеличение жесткости и прочности надфундаментной части сооружений осуществляется за счет применения монолитных железобетонных поясов, горизонтальных диафрагм, тяжей, введением дополнительных связей в каркасных конструкциях, усилением несущих элементов конструкций монолитными железобетонными обоймами и др.
Увеличение податливости сооружений достигается устройством в подземной части швов скольжения, введением шарнирных и податливых связей между элементами конструкций, снижением жесткости несущих конструкций и др.
6.11.15. Основные конструктивные элементы противокарстовой защиты следует предусматривать в подземной части сооружений путем применения коробчатых фундаментов, плоских или ребристых плит, перекрестных ленточных фундаментов. Применение отдельно стоящих фундаментов не допускается.
Фундаменты должны выполняться из монолитного железобетона. При соответствующем обосновании допускается применение сборных ленточных фундаментов с монолитными железобетонными поясами.
6.11.16. Для обеспечения необходимой прочности конструкции сооружений, возводимых (реконструируемых) на закарстованных территориях возможно применение консольных удлинений фундаментов за пределы сооружений. Длину консоли определяют в зависимости от конструктивных решений фундаментов сооружения, а также параметров расчетного карстового провала.
6.11.17. Применение висячих свай в качестве противокарстового мероприятия не допускается. Такие сваи могут применяться при наличии в верхних слоях основания насыпных, органоминеральных или органических грунтов. При этом следует принимать плитный или ленточный ростверк, объединяющий сваи. Узел сопряжения свай с ростверком должен предусматривать возможность их выскальзывания, чтобы исключить дополнительное нагружение основания и конструкций сооружения зависающими сваями, находящимися на участке образовавшегося провала под фундаментом.
6.11.18. При неглубоком залегании карстующихся грунтов допускается возводить сооружения на сваях, прорезающих эти грунты.
При расчете свай и монолитных ростверков необходимо учитывать дополнительные усилия, возникающие при перемещении обрушающихся грунтов надкарстовой толщи.
6.11.19. При карстовых деформациях в виде оседания поверхности допускается применять методику расчета сооружений на подрабатываемых территориях (см. подраздел 6.10) с учетом специфики карстовых деформаций, связанной с механизмом их проявления и продолжительностью.
6.11.20. При расчете фундаментов положение возможных карстовых провалов под сооружением принимают исходя из наиболее неблагоприятного их влияния на работу сооружения. При этом обязательным является расчетное положение провала под колоннами, пересечениями стен, углами сооружений, в середине большей и меньшей сторон.
6.11.21. Расчет оснований сооружений, возводимых на закарстованных территориях, должен производиться в соответствии с требованиями раздела 5.
При наличии в основании сооружений грунтов со специфическими свойствами (просадочных, набухающих и пр.), залегающих над закарстованными грунтами, следует учитывать требования раздела 6.
6.11.22. В проектах оснований и фундаментов вновь возводимых и реконструируемых сооружений на закарстованных территориях необходимо предусматривать проведение геотехнического мониторинга (см. раздел 12).
6.11.23. При необходимости усиления оснований и фундаментов существующих сооружений следует предусматривать:
объединение отдельных фундаментов в пространственно-рамные конструкции;
устройство консольных выступов, поясов жесткости и т.д.
закрепление грунтов основания;
заполнение (тампонаж) образовавшихся провалов.

6.12. Особенности проектирования оснований
сооружений, возводимых в сейсмических районах

6.12.1. В районах сейсмичностью менее 7 баллов основания следует проектировать без учета сейсмических воздействий.
Основания сооружений, возводимых на площадках сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов, должны проектироваться с учетом СП 14.13330.
Примечание. При проектировании в сейсмических районах в дополнение к материалам инженерно-геологических изысканий необходимо использовать данные сейсмического микрорайонирования площадки строительства.

6.12.2. Проектирование оснований с учетом сейсмических воздействий должно выполняться на основе расчета по несущей способности на особое сочетание нагрузок, определяемых в соответствии с требованиями СП 20.13330 и СП 14.13330.
Предварительные размеры фундаментов допускается определять расчетом оснований по деформациям на основное сочетание нагрузок (без учета сейсмических воздействий) согласно требованиям подраздела 5.6.
6.12.3. Расчет оснований по несущей способности выполняют на действие вертикальной составляющей внецентренной нагрузки, передаваемой фундаментом на грунт (рис. 6.11), исходя из условия

 , (6.36)

где   - вертикальная составляющая расчетной внецентренной нагрузки в особом сочетании, кН;
  - вертикальная составляющая силы предельного сопротивления основания при одностороннем выпоре грунта вследствие сейсмического воздействия, кН;
  - сейсмический коэффициент условий работы, принимаемый равным 1,0; 0,8; 0,6 соответственно для грунтов I, II и III категорий по сейсмическим свойствам, которые определяют в соответствии с классификацией СП 14.13330;
  - коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый по указаниям 5.7.2.

 

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

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

 , (6.37)

где   - расчетные значения угла внутреннего трения без учета сейсмики;
  - принимают в зависимости от расчетной сейсмичности:
7 баллов -  , 8 баллов -  , 9 баллов -  .

Новости