Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений рк

Жоба

Проект

Сәулетқала құрылысы және құрылыс

саласындағы мемлекеттік нормативтер

ҚР НОРМАТИВТІК—ТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРАЛЫ

Государственные нормативы в области

архитектуры, градостроительства и строительства

НОРМАТИВНО–ТЕХНИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ РК

 

НЕГІЗДЕРДІ ТІК АРМАТУРАЛЫҚ ЭЛЕМЕНТТЕРМЕН КҮШЕЙТУДІ

ЖОБАЛАУ ЖӘНЕ ЖАСАУ

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И УСТРОЙСТВО УПРОЧНЕННОГО ОСНОВАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫМИ АРМИРУЮЩИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

ҚР НТҚ Х. ХХ—ХХ—2011

(ҚР ҚН EN 1992)
НТП РК Х. ХХ—ХХ—2011

(к СН РК EN 1992)

Ресми басылым

Издание официальное

Қазақстан Республикасы Құрылыс және тұрғын үй–коммуналдық

шаруашылық істері агенттігі

Агентство Республики Казахстан по делам строительства
и жилищно–коммунального хозяйства

Астана 2011

(Жоба
Проект, редакция 1)

Алғы сөз

1.  Әзірлеген:

«ҚазҒСТҚСИ» РМК

2.  Ұсынған:

Қазақстан Республикасының құрылыс және тұрғын
үй–коммуналдық шаруашылық істері агенттігінің ғылым–техникалық саясат және нормалау Департаменті.

3.  Қабылданған және қолданысқа енгізілген мерзімі:

Қазақстан Республикасының құрылыс және тұрғын
үй–коммуналдық шаруашылық істері агенттігінің
« » __________ 2011 жылғы № _______
бұйрығымен ______________________ бастап.

4.  Орнына:

Бірінші рет

Предисловие

1.  Подготовлен:

РГП «КазНИИССА»

2.  Представлен:

Департаментом научно–технической политики и нормирования Агентства по делам строительства и жилищно–коммунального хозяйства Республики Казахстан.

3.  Принят и введен
в действие:

Приказом Агентства по делам строительства и жилищно–коммунального хозяйства Республики Казахстан от « » ___________ 2011 года № ______ с _______________.

4.  Взамен:

Впервые

Осы мемлекеттік нормативті Қазақстан Республикасының сәулет, қала құрылысы және құрылыс істері жөніндегі Уәкілетті мемлекеттік органының рұқсатыныз ресми басылым ретінде толық немесе ішінара қайта басуға, көбейтуге және таратуға болмайды.

Настоящий государственный норматив не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Уполномоченного государственного органа по делам архитектуры, градостроительства и строительства РК.

Содержание

Введение……………………………………..………………………………………………2

1 Область применения……………………………………………………………………4

2 Нормативные ссылки……………………………………………………………………5

3 Определения…………………………………………………………………………….7

4 Обозначения………………………………………………………………………………9

5 Упрочнения основания вертикальными армирующими элементами. Общие положения……………………………………………………………………………………….11

6 Классификационные схемы упрочнения основания вертикальными армирующими элементами и область их применения………………………………………………………..13

7 Буронабивные вертикальные армирующие элементы и технические требования к ним …………………………………………………………………………………………….23

7.1 Армирующие материалы и технические требования к ним……………………….23

7.2 Принципы расчета основания упрочненного буронабивными вертикальными армирующими элементами……………………………………………………….……..………24

7.3 Технология устройства буронабивных вертикальных армирующих элементов…30

7.4 Контроль качества и приемка работ…………………………………………. ……..31

7.5 Техника безопасности и охрана окружающей среды …………………..…….……33

8 Буроинъекционные вертикальные армирующие элементы и технические требования к ним ………………………………………………………………………………34

8.1 Армирующие материалы и технические требования к ним………………………34

8.2 Принципы расчета основания упрочненного буроинъекционными вертикальными армирующими элементами …………………………………..……………………….………..34

8.3 Технология устройства буроинъекционных вертикальных армирующих элементов………………………………………………………………………………………..37

8.4 Контроль качества и приемка работ…………………………………………………39

9 Цементогрунтовые вертикальные армирующие элементы и технические требования к ним………………………………………………………………………………..40

9.1 Армирующие материалы и технические требования к ним………………………40

9.2 Принципы расчета основания упрочненного цементогрунтовыми вертикальными армирующими элементами ……………………………………….………..…………………..47

9.3 Технология устройства цементогрунтовых вертикальных армирующих элементов…………………………………………………………………………………………53

9.4 Контроль качества и приемка работ…………………………………………………58

10 Армирование основания раскатанными элементами и технические требования к ним……………………………………………………………………………………………….59

10.1 Виды раскатанных элементов и оборудование для них………………………….59

10.2 Принципы расчета основания упрочненного раскатанными элементами….…..61

10.3 Технология устройства основания, усиленного раскатанными сваями…………63

10.4 Контроль качества и приемка работ……………………………………………….64

10.5 Техника безопасности и охрана окружающей среды…………………………….65

Приложение А………………………………..…………………………….……………..67

Приложение Б……………………………………..……………….……………………..73

Приложение В………………………………………………………..……………………74

Введение

Стратегической целью реформы системы технического регулирования, изложенной в Концепции реформирования системы технического регулирования строительной отрасли Республики Казахстан на 2010—2014 годы, является создание благоприятных условий для формирования в Республике Казахстан устойчивой высокой культуры строительства, которая является характерной чертой и показателем развитого общества.

Основным требованием к реформе является приведение строительного законодательства и нормативных технических документов в области технического регулирования в соответствие с зарубежными аналогами, применяющимися в экономически развитых странах.

Государственные нормативы в области архитектуры градостроительства и строительства Республики Казахстан должны быть усовершенствованы в соответствии с основами правового регулирования архитектурной, градостроительной и строительной деятельности, законодательством и структурой управления на базе действующих в переходный период в Казахстане, а также международных нормативных правовых актов, нормативно–технических документов и иных обязательных и рекомендуемых требований, условий и ограничений.

Главная направленность государственных нормативов – обеспечение охраняемых законом потребностей граждан и общества в создании благоприятной и экологически безопасной среды обитания и жизнедеятельности при осуществлении архитектурной, градостроительной и строительной деятельности, защита прав потребителей проектной и строительной продукции, обеспечение надежности и безопасности строительства, устойчивого функционирования построенных объектов при эксплуатации.

Настоящее нормативное пособие содержит основные положения по расчету и методам усиления оснований зданий и сооружений, возводимых на слабых, водонасыщенных и структурно-неустойчивых грунтах.

Пособие подготовлено под руководством д. т.н. , коллективом авторов в составе: д. т.н. , к. т.н. , к. т.н. и др.

ҚҰРЫЛЫС НОРМАЛАРЫна арналған нормативті-техникалық құрал

НЕГІЗДЕРДІ ТІК АРМАТУРАЛЫҚ ЭЛЕМЕНТТЕРМЕН КҮШЕЙТУДІ ЖОБАЛАУ ЖӘНЕ ЖАСАУ

НОРМАТИВНО–ТЕХНИЧЕСКОЕПОСОБИЕ К СТРОИТЕЛЬНЫМ НОРМАМ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И УСТРОЙСТВО УПРОЧНЕННОГО ОСНОВАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫМИ АРМИРУЮЩИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

Дата введения – ХХ 201Х

1 Область применения

Настоящее Пособие распространяется на проектирование и устройство упрочненного основания зданий и сооружений вертикальными армирующими элементами на строящихся и реконструируемых объектах.

Пособие устанавливает технические требования к материалам, принципам расчета упрочненного основания, технологии устройства упрочненного основания, контроль качества и приемки работ, техника безопасности и охрана окружающей среды как в грунтах природного сложения, так и в насыпных толщах, включая водонасыщенные, за исключением случаев наличия напорных подземных вод.

Положения настоящего Пособия не ограничивают разработку новых конструктивных и технологических решений или принципов армирования грунтов, а также совершенствование существующих.

2 Нормативные ссылки

В настоящем Пособии к строительным нормам использованы ссылки на следующие нормативно—технические документы:

СНиП РК 1. Государственные нормативы в области архитектуры, градостроительства и строительства Основные положения.

СНиП РК1. Строительная терминология. Строительные материалы и изделия

СНиП РК1.Строительная терминология. Строительные конструкции.

СНиП РК1.Строительная терминология. Технология и организация строительства

СНиП РК1. Строительная терминология. Часть II. Основные комплексы. Инженерные изыскания.

СНиП РК1.Охрана труда и техника безопасности в строительстве

Пособие1.*Пособие по разработке проектов организациистроительства и проектов производства работ для жилищно—гражданского строительства

СНиП РК2Защита строительных конструкций от коррозии

СНиП РК2.* Пожарная безопасность зданий и сооружений

СНиП РК2. Строительство в сейсмических районах

СНиП РК5. Основания зданий и сооружений

СН РК 5. Винтонабивные (буроинъекционные) анкера и вертикальные армирующие элементы с тягой из трубчатых штанг «Титан» для проектирования воздушных линий электропередачи ЛЭП110—500кВ и открытых распределительных устройств

СН РК 5. Фундаменты в вытрамбованных котлованах. Расчет и проектирование

СН РК5. Фундаменты в вытрамбованных котлованах. Правила производства и приемки работ

СН РК 5. Инструкция по технологии бездефектной забивки железобетонных вертикальных армирующих элементов в грунты

РДС РК5. Оперативный контроль за плотностью грунтов в условиях строительной площадки при их уплотнении

РДС РК5. Методы расчета и правила проектирования фундаментов из забивных блоков

РДС РК5. Контроль несущей способности фундаментов (ФВК) по результатам вытрамбовывания их котлованов

РДС РК5. Пособие по проектированию и производству забивки железобетонных вертикальных армирующих элементов

МСП 5. Проектирование и устройство вертикальных армирующих элементов фундаментов

МСП 5. Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений

ГОСТ Строительная геотехника. Определение плотности грунтов методом замещения объема

ГОСТГрунты. Лабораторные испытания. Общие положения

ГОСТГрунты. Полевые испытания. Общие положения

СНиП РК5.Бетонные и железобетонные конструкции из плотного силикатного бетона

СНиП РК5.Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения

ГОСТВертикальные армирующие элементы железобетонные. Общие технические условия

ОСТ РК7.20.12-2005Защита от коррозии в строительстве. Конструкции бетонные и железобетонные. Основные положения проектирования

СНиПРК5.Металлические конструкции. Правила производства и приемки работ

СНиПРК5.Стальные конструкции. Нормы проектирования

ГОСТ1581-96Портландцементы тампонажные. Технические условия

СНиП РК 1.. Положение об авторском надзоре проектных организаций за

строительством предприятий, зданий и сооружений и их капитальным ремонтом.

СНиП РК 1.. Охрана труда и техники безопасности в строительстве.

СНиП РК 1.. Строительное производство. Организация строительства предприятий, зданий и сооружений.

СНиП РК 1.. Государственные нормативы в области архитектуры, градостроительства и строительства.

СНиП РК 3.. Общественные здания и сооружения.

СНип РК 3.. Административные и бытовые здания.

СНиП РК 3.. Жилые здания.

СНиП РК 1.. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения.

СН РК 1.. Инженерно—геологические изыскания для строительства. Общие правила выполнения работ.

СН РК 1.. Инженерные изыскания для строительства. Сейсмическое микрорайонирование. Общие положения.

СП РК 1.. Правила разработки, согласования, утверждение и технико-экономических обоснований на строительство.

СН РК 5.. Инструкция по проектированию монолитных зданий из пенобетона.

МСП 5.. Проектирование и устройства вертикальных армирующих элементов фундаментов.

МСП 5.. Проектирование и устройства оснований фундаментов зданий и сооружений.

МСН 2.. Инженерная защита территории, зданий и сооружений от опасных геологических процессов.

СНиП РК 2.01.09-91. Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах.

Пособие к СНиП РК 1.. Пособие по разработке проектов организации строительства и проектов производства работ для жилищно—гражданского строительства.

Пособие к СНиП РК 1.04.03-2008. Пособие по определению продолжительности строительства предприятий, зданий и сооружений.

ВСН 490-87. Проектирование и устройство вертикальных армирующих элементов фундаментов и шпунтовых ограждений в условиях реконструкции промышленных пред­приятий и городской застройки.

Пособие 1-93 к СНиП 2.02.03-85 Проектирование и устройство буроинъекционных анкеров и вертикальных армирующих элементов.

Пособие 2-95 к СНиП 2.02.03-85 Проектирование и устройство фундаментов из вертикальных армирующих элементов набивных с уплотненным основанием.

ГОСТ Грунты. Метод статистической обработки результатов испытаний.

3 Определения

В настоящем Пособии к строительным нормам применяют следующие термины с соответствующими определениями:

Анизотропия—отличие прочностных, упругих характеристик и физических свойств материала в различных структурных направлениях.

Анизотропный материал – материал, механические свойства которого различны во всех направлениях, проходящих через точку тела.

Армирование— усиление материала или конструкции элементами (арматурой) из другого, более прочного материала.

Армированный массив грунта — естественный грунтовый массив, усиленный армирующими элементами.

Армирующий элемент — составная часть армированного грунта, обеспечивающего восприятие повышенных сжимающих и растягивающих напряжений.

Берма—уступ, устраивае­мый на откосах земляных (каменных) насыпей, плотин, каналов, укрепленных бере­гов, карьеров, котлованов и т. п. или меж­ду подошвой насыпи (автомобильной или железной дороги) и резервом (водо­отводной канавой).

Грунты – продукты выветривания горных пород верхних слоев литосферы

Грунты связные – продукты химического выветривания горных пород, обладающие сцеплением

Грунты сыпýчие – продукты механического выветривания горных пород.

Грунт просадочный – грунт, который при замачивании водой претерпевает вертикальную деформацию (просадку)

Деформация—измене­ние формы или размеров те­ла (части тела) под внешним воздействием (активные силы, температура, смещение опор и других факторов).

Деформация основания — деформация, возникающая в результате передачи усилий от здания (сооружения) на основание или изменения физического состояния грунта основания в период строительства и эксплуатации здания (сооружения).

Закон Кулона – зависимость предельного сопротивления сдвигу от нормального напряжения

Испытание грунтов – процесс определения физико—механических характеристик грунта.

Исследования инженерно—геологические — комплексное изучение и оценка геологических и гидрогеологических факторов с целью принятия соответствующих проектных решений и опре­деления наиболее благопри­ятных мест размещения зданий и сооружений

Касательное напряжение — напряжение, действующее по касательной к сечению.

Метод предельных состояний – метод расчета, основанный на требовании не допускать наступления предельных состояний при эксплуатации и возведении конструкций.

Модель упругого тела – модель тела с линейной зависимостью между напряжениями и деформациями

Модуль сдвига(модуль упругости второго рода)– физическая постоянная материала, характеризующая способность сопротивляться упругим деформациям сдвига.

Модуль упругости (модуль упругости первого рода) физическая постоянная, характеризующая жесткость материала, т. е. его способность сопротивляться упругим деформациям при растяжении (сжатии).

Напряжение – интенсивность внутренних усилий; (в геотехнике) – эффективная интенсивность внутренних сил, действующая в скелете грунта, определяемая как разность между полным напряжением в образце грунта и давлением в поровой жидкости;

Насыпной грунт — грунт природного происхождения с нарушенной естественной структурой.

Нелинейные задачи механики – задачи механики с геометрической или физической нелинейностью

Нелинейно-упругое тело — тело, в котором отсутствуют остаточные деформации и процесс загружения и разгрузки совпадает

Осадка грунтавертикальная деформация грунта, вследствие изменения объема пор

Основание естественное – грунты в природном состоянии, воспринимающие нагрузку от здания или сооружения.

Основание искусственное – грунты с искусственными измененными свойствами за счет уплотнения, укрепления (закрепления) химическим, электрохимическим, термическим или другим способом, воспринимающие нагрузку от здания (сооружения).

Откос – наклонные боковые поверхности выемок и насыпей

Плоское напряженное состояниесостояние, когда все напряжения внутри тела действуют только в одной плоскости и сответствующая задача становится двумерной.

Плотность грунта масса единицы объема грунта

Подошва откоса или фундамента нижняя плоскость откоса или фундамента, передающая нагрузку на основание.

Ползучесть— изменение деформации во времени при постоянном усилии;

Ползучесть грунтабетона—деформирование во времени бетона и минерального скелета грунта (главным образом глинистого) при неизменном давлении, действующим на него.

Пористость – свойство грунта, имеющего в своем составе пустоты, заполненные газом, воздухом или водой

Расчет по предельному состоянию – метод расчета, основанный на требовании, чтобы не допустить предельного состояния при эксплуатации и возведении конструкций

Релаксация – постепенное изменение напряжений в материале при постоянстве деформации.

Реология – учение о зависимости напряжений и деформации от времени

Свая — несущая подземная часть вертикальных армирующих элементов условного фундамента

Сдвиг, срезвид деформации, вызванный действием касательных напряжений;

Скважина – вертикальная геологическая выработка, предназначенная для изучения

геологического строения и отбора проб грунта.

Сопротивление сдвигу – характеристика прочности грунта, определяемая значением предельного касательного напряжения, при котором происходит разрушение (срез)

Сцепление— физическое свойство глинистых грунтов, обеспечивающее их связность.

Усадка грунтавид деформации вследствии изменения состояния структурных связей

Условие равновесия –условие, при котором удовлетворяется равновесие системы в целом или ее части.

Угол внутреннего трения – показатель трения в грунте, соответствующий углу наклона прямолинейного графика зависимости Кулона к оси абсцисс

Щебень– несвязный грунт, зерна которого имеют остроугольную (неокатанную) форму и шероховатую поверхность размером 10…200 мм

4 Обозначения

aн — ширина призмы обрушения;

α — коэффициент, характеризующий долю армирующих элементов в объеме усиливаемого грунта;

β — коэффициент, учитывающий степень анизотропии армогрунта;

b — ширина подошвы фундамента, ширина армирующих элементов;

CI, CII — удельное сцепление для I и II групп предельных состояний соответственно;

d — толщина армирующей полосы;

d1 — глубина залегания подошвы фундамента;

γgc — коэффициент запаса, учитывающий возможность коррозии материала арматурной полосы;

γi — расчётное значение удельного веса i—го слоя грунта обратной засыпки;

γI, γII — расчетный удельный вес грунта засыпки для I и II групп предельных состояний соответственно;

γI¢, γII¢ — удельный вес грунта выше подошвы фундамента для I и II групп предельных состояний соответственно;

γq — коэффициент надежности по грунту;

γgs — коэффициент запаса, учитывающий возможные колебания значений коэффициента сцепления арматурных полос с грунтом;

E, E3 — модули деформаций, соответственно, для горизонтального и вертикального направления;

Eгр, Eар — модули деформации, соответственно, грунта и армирующих элементов;

E3,i — модуль деформации i—го слоя армогрунта в направлении, перпендикулярном поверхности грунта;

Fd — несущая способность армирующих элементов (вертикальных армирующих элементов) по грунту (материалу);

fтр — коэффициент трения между анкером и засыпкой;

H — высота подпорной стенки;

h — высота слоя грунта, заменяющая действие сплошной нагрузки;

hcs — толщина армированной подушки;

hi — расчетная толщина i—го слоя грунта в пределах зоны сжатия;

hu — шаг расположения армирующих элементов по горизонтали;

hv — шаг расположения армирующих элементов по высоте;

IL — показатель текучести (консистенции) грунта;

Kу — коэффициент уплотнения грунта;

L — полная длина армирующих элементов;

Nd — расчетная сжимающая сила;

n — количество армирующих элементов (вертикальных армирующих элементов); количество слоев, на которое разбивается сжимаемая толща армированного грунта;

v, v3 — коэффициенты Пуассона соответственно для изотропной (горизонтальной) и трансверсальной (вертикальной) плоскостей;

vгр, vар — коэффициенты поперечной деформации грунта и армирующих элементов;

ξa — коэффициент активного давления грунта;

P — среднее давление под подошвой фундамента;

Po — дополнительное вертикальное давление на основание;

q — интенсивность равномерно—распределенной сплошной нагрузки, приложенной к горизонтальной поверхности подпорной стенки;

R — расчетное сопротивление под подошвой условного фундамента;

Rs — расчетное сопротивление материала армирующего элемента растяжению;

Rz — расчетное сопротивление грунтапониженной прочности на глубине (z);

S — расчетная осадка основания и сооружения ;

Su — предельное значение совместной деформации основания и сооружения;

σ3 — значение активного распорного напряжения на глубине (z);

σzp — дополнительные вертикальные напряжения на глубине (z) от подошвы фундамента по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;

σzp, i — среднее значение дополнительного вертикального напряжения в i—ом армированном слое;

σzg, o — вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента;

σzp, c — дополнительные вертикальные напряжения на глубине (z) от подошвы фундамента по вертикали, проходящей через угловую точку прямоугольного фундамента;

Vар, Vгр — объемы армирующих элементов и грунта;

jI, jII — расчетное значение угла внутреннего трения грунта засыпки для I и II групп предельных состояний соответственно;

yI — расчетное значение угла сдвига грунта по армирующим элементам;

yi — расчетное значение угла сдвига i –го слоя грунта по армирующим элементам;

z — расстояние от поверхности подпорной стенки до рассматриваемого уровня армирующих элементов.

5 Упрочнения основания вертикальными армирующими элементами.

5.1 Общие положения

5.1.1 Армирование грунта является одним из методов преобразования свойств, когда в грунтовую среду вводятся элементы, обеспечивающие восприятие повышенных сжимающих и растягивающих напряжений. Его применение в основании или геомассиве должно быть обосновано технико—экономическими расчетами путем сравнения вариантов с другими традиционными решениями, применительно к конкретным инженерно—геологическим условиям.

5.1.2 Содержание исходных данных и объем проектной документации для оснований и сооружений из армированного грунта следует назначать согласно положениям СП РК 1.02—21—2007. Правила разработки, согласования, утверждение и технико—экономических обоснований на строительство.

5.1.3 В проектной документации армируемых оснований и геомассивов и армоконструкций в составе сооружений должны быть указаны виды применяемой арматуры, ее размещение в плане и по вертикальным сечениям. Следует указывать расчетные характеристики армирующих элементов, допустимые нагрузки на них, включая сведения о лабораторных или полевых испытаниях армированных конструкций.

Проектная документация должна также содержать технические указания по технологии производства работ по армированию грунтов.

5.1.4 В проектной документации по реконструкции сооружений с использованием армированных грунтов по аналогии с традиционными решениями должны предусматриваться инструментальные измерения деформации оснований и фундаментов по маркам и реперам.

Программа проведения наблюдений в период строительства и эксплуатации должна включаться в состав проектной документации, а их результаты ¾ передаваться в установленном порядке заказчику после завершения работ.

5.1.5 Результаты всех проведенных на объекте или в лаборатории испытаний должны передаваться заказчику с подробными сведениями о методиках исследований, об испытанных конструкциях, характеристиках грунтов и армирующих материалов.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9

Проектирование оснований включает обоснованный расчетом выбор:

— типа основания (естественное или искусственное);

— типа, конструкции, материала и размеров фундаментов (мелкого или глубокого заложения; ленточные, столбчатые, плитные и др.; железобетонные, бетонные, бутобетонные и др.);

— мероприятий, указанных в подразделе 5.8, применяемых при необходимости уменьшения влияния деформаций оснований на эксплуатационную пригодность сооружений.

5.1.2. Основания должны рассчитываться по двум группам предельных состояний: первой — по несущей способности и второй — по деформациям.

К первой группе предельных состояний относятся состояния, приводящие сооружение и основание к полной непригодности к эксплуатации (потеря устойчивости формы и положения; хрупкое, вязкое или иного характера разрушение; резонансные колебания; чрезмерные пластические деформации или деформации неустановившейся ползучести и т.п.).

Ко второй группе предельных состояний относятся состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию сооружения или снижающие его долговечность вследствие недопустимых перемещений (осадок, подъемов, прогибов, кренов, углов поворота, колебаний, трещин и т.п.).

Основания рассчитывают по деформациям во всех случаях, за исключением указанных в 5.5.52, а по несущей способности — в случаях, указанных в 5.1.3.

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

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

б) сооружение расположено на откосе или вблизи откоса;

в) основание сложено дисперсными грунтами, указанными в 5.6.5;

г) основание сложено скальными грунтами.

Расчет оснований по несущей способности в случаях, перечисленных в подпунктах «а» и «б», допускается не производить, если конструктивными мероприятиями обеспечена невозможность смещения проектируемого фундамента.

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

5.1.4. Сооружение и его основание должны рассматриваться в единстве, т.е. должно учитываться взаимодействие сооружения с основанием. Для совместного расчета сооружения и основания могут быть использованы аналитические, численные и другие методы.

5.1.5. Целью расчета оснований по предельным состояниям является выбор технического решения фундаментов, обеспечивающего невозможность достижения основанием предельных состояний, указанных в 5.1.2. При этом должны учитываться не только нагрузки от проектируемого сооружения, но также возможное неблагоприятное влияние внешней среды, приводящее к изменению физико-механических свойств грунтов (например, под влиянием поверхностных или подземных вод, климатических факторов, различного вида тепловых источников и т.д.). К изменению влажности особенно чувствительны просадочные, набухающие и засоленные грунты, к изменению температурного режима — набухающие и пучинистые грунты.

5.1.6. Расчетная схема системы «сооружение — основание» или «фундамент — основание» должна выбираться с учетом наиболее существенных факторов, определяющих напряженное состояние и деформации основания и конструкций сооружения (статической схемы сооружения, особенностей его возведения, характера грунтовых напластований, свойств грунтов основания, возможности их изменения в процессе строительства и эксплуатации сооружения и т.д.). Рекомендуется учитывать пространственную работу конструкций, геометрическую и физическую нелинейность, анизотропность, пластические и реологические свойства материалов и грунтов, развитие областей пластических деформаций под фундаментом.

Допускается использовать вероятностные методы расчета, учитывающие статистическую неоднородность оснований, случайную природу нагрузок, воздействий и свойств материалов конструкций.

5.1.7. Результаты инженерно-геологических изысканий, излагаемые в отчете, должны содержать сведения:

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

— об инженерно-геологическом строении площадки строительства с описанием в стратиграфической последовательности напластований грунтов, формы залегания грунтовых образований, их размеров в плане и по глубине, возраста, происхождения и классификационных наименований грунтов и с указанием выделенных инженерно-геологических элементов (ГОСТ 20522);

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

— о наличии специфических грунтов (см. раздел 6);

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

— о физико-механических характеристиках грунтов;

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

Основания фундаментов и подземные сооружения должны проектироваться на основе:

а) результатов инженерно-геодезических, инженерно-геологических, гидрогеологических и инженерно-экологических изысканий для строительства;

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

в) технико-экономического сравнения возможных вариантов проектных решений для принятия варианта, обеспечивающего наиболее полное использование прочностных и деформационных характеристик грунтов и физико-механических свойств материалов фундаментов и подземных сооружений.

При проектировании оснований, фундаментов и подземных сооружений следует учитывать местные условия строительства, окружающую застройку, экологическую обстановку, а также имеющийся опыт строительства и эксплуатации сооружений в аналогичных условиях.

Проектирование оснований, фундаментов и подземных сооружений без соответствующего инженерно-геологического и экологического обоснования или при его недостаточности не допускается.

В проектах оснований, фундаментов зданий и подземных сооружений повышенного уровня ответственности, возводимых в сложных инженерно-геологических условиях, следует предусматривать: научное сопровождение проектирования и строительства; установку необходимых приборов и приспособлений для проведения натурных измерений деформаций как строящихся и реконструируемых, так и расположенных вблизи зданий и сооружений и поверхности территории вокруг них.

Натурные измерения деформаций должны также предусматриваться в случае применения новых или недостаточно изученных конструкций сооружений или их фундаментов, а также, если в задании на проектирование имеются специальные требования по измерению деформаций.

Стадии проектирования оснований, фундаментов и подземных сооружений должны устанавливаться заказчиком и генеральным проектировщиком в зависимости от сложности инженерно-геологических и экологических условий, уровня ответственности проектируемого объекта и сроков строительства.

Порядок проектирования ОиФ:

  1. Изучить материалы инженерно-геологических, гидрогеологических и геодезических изысканий на площадке будущего строительства. (Обязательно должно быть изучение архивных материалов, особенно в условиях городской застройки.)

  2. Произвести анализ проектируемого здания с точки зрения оценки его чувствительности к неравномерным осадкам.

  3. Определить нагрузки на фундаменты.

  4. Выбрать несущий слой грунта.

  5. Рассчитать предложенные варианты фундаментов по 2-м предельным состояниям (прочность и деформации).

  6. Произвести экономическое сравнение вариантов и выбрать наиболее дешевый.

  7. Произвести полный расчет и проектирование выбранного варианта фундамента.

Номенклатура объектов, размещаемых в подземном пространстве, включает:

— инженерные коммуникации и сооружения: трубопроводы различного назначения, кабельные прокладки, общие городские коллекторы, головные сооружения водопровода и канализации, насосные станции, бойлерные, вентиляционные и калориферные камеры, трансформаторные подстанции, центральные тепловые пункты, ремонтно-эксплуатационные комплексы и пр.;

— инженерно-транспортные сооружения: транспортные тоннели автомобильных магистралей, пешеходные переходы, помещения автостанций и вокзалов, гаражи-стоянки;

-торговые и культурно-развлекательные комплексы, помещения зрелищных и административных зданий;

— предприятия торговли, общественного питания, коммунально-бытового обслуживания и связи, объекты складского хозяйства и промышленного назначения;

— основные и вспомогательные помещения подземной части жилых зданий;

— защитные сооружения гражданской обороны;

— специальные сооружения.

В зависимости от объема занимаемого подземного пространства эти сооружения подразделяются на линейные протяженные (в основном инженерные коммуникации, транспортные тоннели) и компактные (отдельно стоящие).

Подземные и заглубленные сооружения следует классифицировать по способу их устройства на: сооружения, возводимые открытым способом, и сооружения, возводимые закрытым способом.

К сооружениям, возводимым открытым способом, относятся устраиваемые:

— в насыпи;

— в котлованах с неподкрепленными бортами (откосами);

— в котлованах с использованием временных ограждающих конструкций (шпунтов, забирок, нагельных креплений и пр.);

— в котлованах с использованием постоянных ограждающих конструкций («стены в грунте», буросекущихся свай и пр.);

— в котлованах с использованием специальных способов строительства (замораживания грунтов, закрепления грунтов и пр.);

— способом опускного колодца.

К сооружениям, возводимым закрытым способом, относятся устраиваемые:

— горным способом;

— комбайновым и щитовым способами;

— продавливанием.

Выбор конструктивного решения и методов строительства, подземных и заглубленных сооружений следует определять с учетом:

— назначения сооружения, объемно-планировочных решений, глубины заложения;

— величин нагрузок, передаваемых на сооружение;

— инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства;

— условий существующей застройки и влияния на нее подземного строительства;

— взаимного влияния проектируемого сооружения и существующих подземных сооружений;

— экологических требований;

— технико-экономического сравнения вариантов проектных решений.

Выбор оптимальных решений при проектировании оснований и фундаментов.

Вариантность решений

Фундаментостроение является одной из наиболее трудозатратных и материалоемких отраслей строительства. По данным НИИОСП* им. Н.М. Герсеванова, объем фундаментостроения составляет в среднем около 10 % от общей стоимости строительно-монтажных работ. В сложных инженерно-геологических условиях (ИГУ) эта цифра доходит до 30 %. При этом расход бетона и железобетона при устройстве фундаментов достигает 23 % его общего расхода в строительстве, а трудозатраты — 15…20 % (Справка. Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений (НИИОСП) им. Н.М. Герсеванова — ведущая организация строительной отрасли России в облас­ти фундаментостроения и подземного строительства. НИИОСП создан в 1931 г. как Всесоюзный институт по сложным основаниям и фундаментам (ВИОС), в 1958 г. утвержден в статусе головного института строительной отрасли в области фундаментостроения и подземного строительства, в 1966 г. награжден орденом Трудового Красного Знамени. Имя своего создателя, выдающегося российского ученого Николая Михайловича Герсеванова, Институт носит с 1973 г.

Практически все крупные объекты страны — высотные здания в Москве, Московское метро, Останкинская телебашня, Норильский горно­металлургический комбинат, крупные заводы (Тольятти, Запорожье, Набережные Челны, Череповец и др.), объекты обустройства рудных, угольных, нефтегазовых месторождений (Курск, Воркута, Уренгой, Якутск и др.) построены при участии Института.

Уникальные объекты на Кубе, в Болгарии, Индии, Египте, Иране, Югославии и других странах также возведены при участии Института).

Переход страны на рыночную экономику сделал вопрос выбора оптимальных решений при проектировании оснований и фундаментов, а следовательно снижения стоимости их устройства, особенно актуальным.

Разработка оптимального проекта оснований и фундаментов возможна на основе технико-экономического анализа рассматриваемых вариантов по минимуму сметной стоимости, приведенных затрат и трудозатрат, а также по продолжительности работ.

Вариантное проектирование оснований и фундаментов зданий и сооружений является сложной многофакторной задачей. Многообразие климатических и инженерно-геологических условий реальных грунтовых площадок будущего строительства, большая изменчивость характеристик физико-механических свойств слагающих грунтов, различные конструктивные и технологические особенности зданий и сооружений приводят к необходимости индивидуального подхода к проектированию фундамента каждого сооружения на каждой новой строительной площадке.

Дополнительным усложнением задачи оптимального проектирования является необходимость рассмотрения широкого спектра конструктивных типов фундаментов, в первую очередь фундаментов мелкого заложения (столбчатых, ленточных, прерывистых, перекрестных, плитных), и свайных фундаментов, различающихся по материалу, конструкции, способу изготовления и др. Кроме того, в вариантное рассмотрение в ряде случаев могут быть включены искусственные основания или фундаменты глубокого заложения.

Указанное вызывает необходимость использовать для вариантного проектирования и выбора оптимального фундамента современные компьютеры со специально разработанным программным обеспечением, возложив тем самым на ЭВМ большую часть рутинных расчетов. За проектировщиком остаются творческие, наиболее ответственные элементы: составление расчетной схемы, подготовка и ввод исходных данных, анализ результатов расчетов и принятие окончательного решения о типе и размерах фундамента. Одним из важнейших критериев выбора оптимального фундамента является его стоимость. В настоящее время разработан программный комплекс (например СПбГАСУ), в который входят программы расчетов оснований и фундаментов четырех типов (рис.3):

1) мелкого заложения на естественном основании;

2) из призматических забивных свай;

3) на искусственных основаниях;

4) из буронабивных свай.

При этом для каждого типа фундаментов осуществляется многовариантный расчет, позволяющий определить их технические параметры при различных глубинах заложения подошвы, изменении толщины искусственного слоя основания, а для свайных — производить перебор длин и поперечных сечений забивных буронабивных свай. Особенностью разработанных программ, включенных в программный комплекс, является расчет экономических показателей, что позволяет выбрать наиболее рациональный и экономичный фундамент для заданного напластования грунтов, нагрузок, типов и размеров. Оптимальное решение находят на основе технико-экономического сопоставления вариантов. Рассмотрение вариантов является одним из основных моментов проектирования фундаментов.

Технико-экономическое сравнение вариантов

Технико-экономическое сравнение вариантов производится путем анализа их технико-экономических показателей. Экономическая эффективность (приведенные затраты, сметная стоимость, расход основных материалов и др.) в ряде случаев является основным показателем при сравнении вариантов. При этом важное значение играет соблюдение условий их сопоставимости (рис.3).

проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений рк

Рис.3. Принципиальная схема комплекса программ многовариантных расчетов

фундаментов различных типов

Экономическую эффективность вариантов правильнее всего подсчитывать для всего сооружения, определяя суммарную стоимость фундаментов, однако это требует детальной разработки большого числа фундаментов. Поэтому для анализа показателей может быть выбрана сопоставимая единица измерения, например 1 м2 общей площади сооружения, один отдельный фундамент под колонну, 1 пог. м фундамента под стены и т. д. При этом рекомендуется производить расчет для наиболее загруженного типичного фундамента. Иногда при преобладающих вертикальных нагрузках стоимость фундамента относят к единичной нагрузке, приходящейся на фундамент (на 1 кН).

Достаточно полная методика технико-экономического сравнения вариантов различных типов фундаментов, заключающаяся в расчете стоимостных и натуральных показателей для каждого варианта и выборе лучшего из них по минимуму приведенных затрат, представлена в «Руководстве» НИИОСП имени Н. М. Герсеванова (1984).

Основным стоимостным критерием при выборе оптимального решения является показатель приведенных затрат, определяемый для каждого варианта. Приведенные затраты З по различным вариантам фундаментов в справочниках рекомендуется определять по формуле:

З=С+Е(К1+К2)+Д, (1) где С — фактическая себестоимость устройства фундаментов;

Е-нормативный коэффициент сравнительной эффективности капитальных вложений, принимаемый равным 0,12; К1и К2 капитальные вложения в основные производственные фонды строительной индустрии (К1 в предприятия по производству товарного бетона, арматуры, сборных бетонных и железобетонных конструкций фундаментов; К2 в строительные и транспортные машины и механизмы, а также в базу по их обслуживанию и эксплуатации); Д  фактор, определяющий дефицитность материальных ресурсов.

С введением рыночных отношений в Российской Федерации и отменой государственного регулирования капитальных вложений в основные производственные фонды  второй и третий члены выражения вошли в затраты по фактической себестоимости строительства.

Фактическая себестоимость строительства определяется на основании действующих сметных норм и «Единых районных единичных расценок» (ЕРЕР), а приведенные затраты устанавливаются по формуле: З=СК, (2) где С  фактическая себестоимость; К  коэффициент удорожаний, вызванных либерализацией цен на строительные материалы, конструкции, энергозатраты, эксплуатацию машин и механизмов.

Коэффициент рыночных удорожаний определяется для каждой строительной организации и зависит не только от существующих цен на строительные материалы и энергоресурсы на момент расчета, но и от накладных расходов, рентабельности и отчислений в виде налогов в бюджет.

Себестоимость строительства вариантов фундаментов можно определить, используя удельные показатели стоимости трудоемкости, приведенные в табл. 3.4 с.37

Оптимизация проекта фундаментов и сооружения в целом

При технико-экономическом сравнении вариантов не следует стремиться к определению чрезмерно точных размеров каждого фундамента. Результаты вариантного проектирования не должны приводить к значительному увеличению числа типоразмеров фундаментов. Рекомендуется под отдельные объекты принимать сваи по возможности одной длины, глубину заложения отдельных и ленточных фундаментов устанавливать одну и ту же. Размеры фундаментов и их деталей должны соответствовать модулю конструкций или модулю инвентарной опалубки.

Иногда принятие более дешевого варианта может привести к развитию значительных и неравномерных осадок в течение многих лет. Равноценными в этом плане решениями являются такие, при которых ожидаются одинаковые неравномерности осадок, во всяком случае, меньше предельно допустимых значений. Это свидетельствует, что простое сравнение вариантов по стоимости допустимо далеко не всегда. Важным резервом экономии при строительстве жилых кварталов является вариантное проектирование на стадии разработки проектов квартальной планировки. В наст. время разработана схема (рис.4) проектирования рациональных фундаментов на стадии проекта квартальной планировки с учетом конкретных инженерно-геологических условий (Мангушев Р.А.,СПб ГАСУ, 1992).

По этой схеме территория будущего строительства разбивается на условно-однородные инженерно-геологические зоны, что предполагает более плотную сетку инженерно-геологических скважин. Разбивка на эти зоны осуществляется по результатам разведочного бурения на основе специальной машинно-ориентированной методики, в соответствии с которой исходными данными по территории квартала являются число разведочных скважин и их условные координаты, разведанные толщины слоев грунта в каждой из них, физические и деформационные характеристики слоев грунта, заданный шаг условной разбивочной сетки внутри квартала.

проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений рк

Рис. 4. Схема проектирования рациональных фундаментов на стадии проекта квартальной планировки с учетом инженерно-геологических условий

Под условно сжимаемыми инженерно-геологическими зонами понимаются те участки территории квартала, в пределах которых напластования грунтов обладают одинаковой сжимаемостью, близки по толщинам и характеристикам слоев. При этом каждой зоне соответствует рассчитанная с определенной степенью вероятности инженерно-геологическая информация, которая в дальнейшем используется при проведении расчетов на ЭВМ.

Для этих зон выполняется многовариантный расчет в соответствии со схемой, представленной на рис.3, всех возможных типов фундаментов для всего набора зданий, намеченных к строительству в данном квартале.

Для каждого типа фундамента осуществляется многовариантный расчет, позволяющий определить их технические параметры при различных глубинах заложения подошвы, изменении толщины искусственного слоя основания. Для свайных фундаментов рекомендуется производить перебор длин и поперечных сечений сборных железобетонных свай. При расчете экономических показателей всех вариантов используются укрупненные расценки по выполнению работ нулевого цикла. Результаты автоматизированных расчетов дают возможность построить комплекс специальных геотехнических карт для характерных зданий различной этажности, принятых при застройке квартала, на которых отражены различные виды фундаментов с минимальной стоимостью для каждой из зон, а также их удельные стоимости. Совместное рассмотрение таких карт позволяет построить обобщенную карту-схему рационального размещения зданий разной этажности на территории квартала по фактору минимальной стоимости фундаментов. На рис. 5 и рис.6 приведены фрагменты таких карт для одного из кварталов в Санкт-Петербурге.

Рис. 5. Фрагмент карты-схемы рекомендуемых типов фундаментов для 12-этажного здания: 1 — фундаменты мелкого заложения: 2 — сваи длиной 3…5 м; 3 -длиной 5…7 м; 4-10м

Результаты многовариантных расчетов фундаментов и их графическое представление в виде специальных карт в масштабе 1:2000 показывают большие возможности такого подхода к проектированию фундаментов при массовой застройке и рациональном размещении зданий различной этажности на рассматриваемой территории.

Рис.6. Фрагмент карты-схемы рекомендуемого размещения зданий различной этажности на фундаментах мелкого заложения: 1- этажность зданий меньше 6 этажей: 2 — меньше 9 этажей; 3-меньше 12 этажей; 4-меньше 16 этажей квартала полная стоимость их подземной части уменьшается на 25…30 %.

Таким образом, при разработке проектов квартальной планировки наряду с известными градостроительными факторами, подлежащими учету, архитекторы-планировщики имеют возможность количественно оценить инженерно-геологические условия строительных площадок с точки зрения экономичности устройства фундаментов — одной из наиболее затратных областей строительства.

  1. Технологические схемы возведения подземной части зданий на естественном основании.

Возведение подземной части зданий и сооружений производится на основании технологических регламентов (ТР), которые составляются на основе СНиП 3.01.01-85* Организация строительного производства, СНиП III-4-80* Техника безопасности в строительстве, ГОСТ 13579-78* Блоки бетонные для стен подвалов, ГОСТ 13580-85 Плиты железобетонные для ленточных фундаментов, ВСН 37-96 Указания по устройству фундаментов на естественном основании при строительстве жилых домов повышенной этажности, СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты, СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений, СНиП 3.01.03-84 Геодезические работы в строительстве.

Наибольшее распространение имеют три технологические схемы выполнения работ по устройству подземной части зданий, отличающиеся друг от друга размещением средств механизации и характером их движения (рис.7).

При производстве работ по:

первой технологической схеме средства механизации размещаются на дне котлована, непосредственно у возводимой конструкции;

второй — у бровки котлована и движутся вокруг котлована по его периметру;

третьей— то же у бровки котлована, но движутся лишь по одной его стороне.

Рис.7. Организационно-технологические схемы возведения зданий и сооружений

При возведении зданий сложной конфигурации третья технологическая схема может заменяться подковообразной. Закругление подкрановых путей позволяет при вылете крюка в 20—25 м обеспечить одним краном монтаж всех частей П-образного и других зданий, сложных в плане. При этом радиусы закруглений рельсов принимаются обычно минимальными, что требует обеспечения высокого качества и точности укладки подкрановых путей и тщательной их эксплуатации.

Выбор схем определяется конкретными условиями производства работ и наличным парком строительных машин. Для монтажа подземной части зданий из сборных элементов на ленточных сборных фундаментах может оказаться в ряде случаев эффективной схема, предусматривающая использование в качестве монтажного механизма козлового крана (портального типа) . Требуемая величина вылета крюка монтажных кранов, бетоноукладчиков и других машин зависит от выбранной технологической схемы, расположения строительных конструкций в плане, размера базы или ширины колеи машины и допускаемой крутизны откоса котлована или траншеи. Организационно-технологические схемы возведения зданий и сооружений, устройства стены в грунте, возведения многослойных стен приведены на рис. 8 – 11.

Рис.8. Технологическая схема бетонирования стен котлована

Рис. 9. Технологическая схема устройства стены в грунте

Рис.10. Технологическая схема возведения многослойных стен

Рис. 11. Схема расположения крана относительно здания

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОСНОВАНИЙ И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ ИМ. Н. М. ГЕРСЕВАНОВА ГОССТРОЯ СССР
МОСКВА 1978

Руководство по проектированию оснований зданий и сооружений составлено в развитие главы СНиП II-15-74 «Основания зданий и сооружений» и приводит рекомендации, детализирующие эти нормы проектирования по вопросам номенклатуры грунтов и методов определения расчетных значений их характеристик; принципов проектирования оснований и прогнозирования изменения уровня грунтовых вод; вопросов глубины заложения фундаментов; методов расчета оснований по деформациям и по несущей способности; особенностей проектирования оснований зданий и сооружений, возводимых на региональных видах грунтов, а также расположенных в сейсмических районах и на подрабатываемых территориях.

Руководство предназначено для использования в проектных и изыскательских организациях, обслуживающих строительство промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений.

СОДЕРЖАНИЕ

Раздел 1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Раздел 2 НОМЕНКЛАТУРА ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ

Раздел 3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНОВАНИЙ
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
НАГРУЗКИ, УЧИТЫВАЕМЫЕ В РАСЧЕТАХ ОСНОВАНИЙ
НОРМАТИВНЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИОННЫХ И ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВ
ВЫДЕЛЕНИЕ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Вычисление нормативных и расчетных значений прочностных и деформационных характеристик грунтов по результатам определения их физических характеристик
Количество определений характеристик грунтов
Рекомендации по разработке региональных таблиц прочностных и деформационных характеристик грунтов
Определение характеристик грунта с учетом возможного изменения его влажности в процессе строительства и эксплуатации
ГРУНТОВЫЕ ВОДЫ
ГЛУБИНА ЗАЛОЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ
РАСЧЕТ ОСНОВАНИЙ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ
Определение расчетного давления на грунты основания
Расчет деформаций оснований
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСАДКИ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРЕНА ФУНДАМЕНТОВ
Предельно допустимые деформации основания
РАСЧЕТ ОСНОВАНИЙ ПО НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ
РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ ФУНДАМЕНТОВ ПРИ ДЕЙСТВИИ СИЛ МОРОЗНОГО ПУЧЕНИЯ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЯ
МЕРОПРИЯТИЯ, НАПРАВЛЕННЫЕ НА СНИЖЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ ОСНОВАНИЙ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННУЮ ПРИГОДНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Раздел 4 ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ, ВОЗВОДИМЫХ НА ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТАХ
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИМ ИССЛЕДОВАНИЯМ В РАЙОНАХ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТОВ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ДАВЛЕНИЙ НА ПРОСАДОЧНЫЕ ГРУНТЫ
РАСЧЕТ ОСНОВАНИЙ НА ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТАХ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОСНОВАНИЙ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНОВАНИЙ, УПЛОТНЕННЫХ ТЯЖЕЛЫМИ ТРАМБОВКАМИ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГРУНТОВЫХ ПОДУШЕК
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТОВ В ВЫТРАМБОВАННЫХ КОТЛОВАНАХ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНОВАНИЙ, УПЛОТНЕННЫХ ГРУНТОВЫМИ СВАЯМИ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНОВАНИЙ, УПЛОТНЕННЫХ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ ЗАМАЧИВАНИЕМ
ВОДОЗАЩИТНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ
КОНСТРУКТИВНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ

Раздел 5 ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ, ВОЗВОДИМЫХ НА НАБУХАЮЩИХ ГРУНТАХ

Раздел 6 ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ, ВОЗВОДИМЫХ НА ВОДОНАСЫЩЕННЫХ ЗАТОРФОВАННЫХ ГРУНТАХ

Раздел 7 ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ, ВОЗВОДИМЫХ НА ИЛАХ

Раздел 8 ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ, ВОЗВОДИМЫХ НА ЭЛЮВИАЛЬНЫХ ГРУНТАХ

Раздел 9 ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ, ВОЗВОДИМЫХ НА ЗАСОЛЕННЫХ ГРУНТАХ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУФФОЗИОННОЙ ОСАДКИ ОСНОВАНИЙ, СЛОЖЕННЫХ ЗАСОЛЕННЫМИ ГРУНТАМИ

Раздел 10 ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ, ВОЗВОДИМЫХ НА НАСЫПНЫХ ГРУНТАХ
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИМ ИССЛЕДОВАНИЯМ НА ПЛОЩАДКАХ РАСПОЛОЖЕНИЯ НАСЫПНЫХ ГРУНТОВ
РАСЧЕТ ОСНОВАНИЙ, СЛОЖЕННЫХ НАСЫПНЫМИ ГРУНТАМИ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНОВАНИЙ, СЛОЖЕННЫХ НАСЫПНЫМИ ГРУНТАМИ

Раздел 11 ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ, ВОЗВОДИМЫХ НА ПОДРАБАТЫВАЕМЫХ ТЕРРИТОРИЯХ

Раздел 12 ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ, ВОЗВОДИМЫХ В СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЙОНАХ
 

ПРЕДИСЛОВИЕ

Руководство по проектированию оснований зданий и сооружений развивает требования главы СНиП II-15-74 и приводит рекомендации и примеры расчета оснований по вопросам, изложенным в этой главе норм, за исключением вопросов, касающихся особенностей проектирования оснований опор линий электропередачи, а также мостов и водопропускных труб.

Руководство составлено НИИ оснований и подземных сооружений Госстроя СССР при участии института «Фундаментпроект» Минмонтажспецстроя СССР, представившего материалы по расчету несущей способности оснований и осадок фундаментов, а также характеристикам грунтов, ПНИИИС Госстроя СССР — по прогнозированию уровня грунтовых вод и Днепропетровского инженерно-строительного института (ДИСИ) Минвуза УССР — по особенностям проектирования оснований, сложенных элювиальными грунтами.

Руководство разрабатывалось лабораториями НИИОСП: естественных оснований и конструкций фундаментов, методов исследования грунтов, механики грунтов, строительства на просадочных грунтах, строительства на слабых грунтах, динамики грунтов, физикохимии мерзлых грунтов.

Руководство составляли: раздел 1 «Общие положения» — канд. техн. наук М.Г. Ефремов; раздел 2 «Номенклатура грунтов» — канд. техн. наук О.И. Игнатова; раздел 3 «Проектирование оснований»: подразделы «Общие указания» и «Нагрузки» — канд. техн. наук А.В. Вронский; подраздел «Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов» — кандидаты техн. наук О.И. Игнатова и В.В. Михеев; подразделы «Глубина заложения фундаментов» и «Расчет устойчивости фундаментов при морозном пучении» — д-р техн. наук М.Ф. Киселев; подраздел «Грунтовые воды» — канд. техн. наук. М.Г. Ефремов, инж. З.П. Гавшина и канд. техн. наук Е.С. Дзекцер (ПНИИИС); подраздел «Расчетные давления на грунты основания» — канд. техн. наук М.Г. Ефремов; «Принципы расчета» и «Расчет деформаций» — кандидаты техн. наук А.В. Вронский и Т.А. Маликова, д-р техн. наук, проф. К.Е. Егоров; «Расчет оснований по несущей способности» — канд. техн. наук A.С. Снарский и инж. М.Л. Моргулис (Фундаментпроект); «Мероприятия по снижению влияния деформаций оснований»- канд. техн. наук А.В. Вронский; указания по прерывистым фундаментам — д-р техн. наук, проф. Е.А. Сорочан; указания по рыхлым пескам — кандидаты техн. наук Д.Е. Польшин и С.В. Довнарович; указания по натурным измерениям деформаций — инж. Е.М. Перепонова; разделы 4 — 12 «Особенности проектирования оснований зданий и сооружений, возводимых: 4… на просадочных грунтах» — д-р техн. наук B.И. Крутов; 5… на набухающих грунтах» — д-р техн. наук, проф. Е.А. Сорочан; 6… на заторфованных грунтах» — канд. техн. наук П.А. Коновалов; 7… на илах»-канд. техн. наук Д.Е. Польшин; 8… на элювиальных грунтах» — д-р техн. наук, проф. В.Б. Швец, кандидаты техн. наук И.С. Швец и В.В. Павлов (ДИСИ); 9… на засоленных грунтах» — канд. техн. наук В.П. Петрухин; 10… на насыпных грунтах» — д-р техн. наук В.И. Крутов; 11… на подрабатываемых территориях»-канд. техн. наук А. И. Юшин; )2… в сейсмических районах» — д-р техн. наук В.А. Ильичев и канд. техн. наук Л.Р. Ставницер.

Руководство разработано под общей редакцией: д-ра техн. наук, проф. Е.А. Сорочана, кандидатов техн. наук В.В. Михеева, М.Г. Ефремова, А.В. Вронского.

Использованный в Руководстве текст главы СНиП И-15-74 выделен полужирным шрифтом и его пункты, формулы, таблицы и рисунки имеют двойную нумерацию: вначале по Руководству и затем в скобках по главе СНиП. В случае использования текста приложений к главе СНиП к номеру в скобках приписывается номер приложения.

Если внутри цитированного текста главы СНиП есть ссылка на какие-либо ее пункты, то их нумерация в этом тексте сохранена по главе СНиП, а для удобства пользования в скобках приведена нумерация по Руководству.

Раздел 1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящее Руководство, составленное в развитие главы СНиП II-15-74 «Основания зданий и сооружений», рекомендуется использовать при проектировании оснований промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений всех областей строительства, В том числе городского и сельскохозяйственного, промышленного и транспортного.

В Руководстве не рассматриваются вопросы проектирования оснований опор воздушных линий электропередачи и оснований мостов и водопропускных труб.

1.2(1.1). Нормы настоящей главы должны соблюдаться при проектировании оснований зданий и сооружений.

Примечание. Нормы настоящей главы, кроме разд. 2 «Номенклатура грунтов оснований», не распространяются на проектирование оснований гидротехнических сооружений, дорог, аэродромных покрытий, зданий и сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах, а также оснований свайных фундаментов, глубоких опор и фундаментов под машины с динамическими нагрузками.

1.3(1.2). Основания зданий и сооружений должны проектироваться на основе:

а) результатов инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий и данных о климатических условиях района строительства;

б) учета опыта возведения зданий и сооружений в аналогичных инженерно-геологических условиях строительства;

в) данных, характеризующих возводимое здание или сооружение, его конструкции и действующие на фундаменты нагрузки, воздействия и условия последующей эксплуатации;

г) учета местных условий строительства;

д) технико-экономического сравнения возможных вариантов проектного решения, имея в виду необходимость принятия оптимального решения, обеспечивающего наиболее полное использование прочностных и деформационных характеристик грунтов и физико-механических свойств материалов фундаментов (или других подземных частей конструкций) с оценкой решений по приведенным затратам.

1.4(1.3). Инженерно-геологические исследования грунтов оснований зданий и сооружений должны проводиться в соответствии с требованиями главы СНиП, государственных стандартов и других нормативных документов по инженерным изысканиям и исследованиям грунтов для строительства, а также с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей зданий и сооружений.

1.5. Инженерно-геологические и гидрогеологические изыскания должны выполняться согласно требованиям:

а) главы СНиП по инженерным изысканиям для строительства;

б) «Инструкции по инженерным изысканиям для городского и поселкового строительства» СН 211-62 и «Инструкции по инженерным изысканиям для промышленного строительства» СН 225-62;

в) ГОСТов на испытание грунтов:

55181-78 — Грунты. Метод лабораторного определения удельного веса

5182-78 — Грунты. Метод лабораторного определения объемного веса

5180-75 — Грунты. Метод лабораторного определения влажности

12536-67 — Грунты. Метод лабораторного определения зернового (гранулометрического) состава

5183-77 — Грунты. Методы лабораторного определения границ раскатывания и текучести

10650-72 — Торф. Метод определения степени разложения

12248-66 — Грунты. Метод лабораторного определения сопротивления срезу песчаных и глинистых грунтов на срезных приборах в условиях завершенной консолидации

12374-77 — Грунты. Метод полевого испытания статическими нагрузками

17245-71 — Грунты. Метод лабораторного определения временного сопротивления при одноосном сжатии

19912-74 — Грунты. Метод полевого испытания динамическим зондированием

20069-74 — Грунты. Метод полевого испытания статическим зондированием

20276-74 — Грунты. Метод полевого определения модуля деформации прессиометрами

23161-78 — Грунты. Метод лабораторного определения характеристик просадочности

20522-75 — Грунты. Метод статистической обработки результатов определений характеристик

1.6. Данные о климатических условиях района строительства должны применяться по указаниям главы СНиП по строительной климатологии и геофизике.

1.7. Для возможности учета при проектировании оснований опыта строительства необходимо иметь данные об инженерно-геологических условиях этого района, о конструкциях возводимых зданий и сооружений, нагрузках, типах и размерах фундаментов, давлениях на грунты основания и о наблюдавшихся деформациях оснований и сооружений.

Наличие указанных данных позволит в лучшей степени оценить инженерно-геологические условия проектируемого объекта, в том числе и характеристики грунтов, выбрать наиболее рациональные типы и размеры фундаментов, их глубину заложения и т. д.

1.8. Для возможности учета местных условий строительства должны быть выявлены данные о производственных возможностях строительной организации, ее парке оборудования, ожидаемых климатических условиях на весь период устройства оснований и фундаментов, а также всего нулевого цикла.

Эти данные могут оказаться решающими в вопросах выбора типа фундаментов (например, на естественном основании или свайного), глубины их заложения, метода подготовки основания и пр.

1.9. Конструктивное решение проектируемого здания или сооружения и условий последующей эксплуатации необходимо для выбора типа фундамента, учета влияния верхних конструкций на работу оснований, для уточнения требований к допустимой величине деформаций и пр.

1.10. Технико-экономическое сравнение возможных вариантов проектных решений по основаниям и фундаментам необходимо для выбора наиболее экономичного и надежного проектного решения, исключением необходимости в его последующей корректировке в процессе строительства с неизбежными при этом дополнительными затратами материальных средств и времени.

1.11(1.4). Результаты инженерно-геологических исследований грунтов должны содержать данные, необходимые для решения вопросов:

выбора типа оснований и фундаментов, определения глубины сложения и размеров фундаментов с учетом прогноза возможных изменений в процессе строительства и эксплуатация инженерно-геологических и гидрогеологических условий, в том числе свойств грунтов;

выбора в случае необходимости методов улучшения свойств грунтов основания;

установления вида и объема инженерных мероприятий по освоению площадки строительства.

1.12(1.5). Проектирование оснований зданий и сооружений без соответствующего инженерно-геологического обоснования или при его недостаточности для решения вопросов, предусмотренных в п. 1.4 настоящей главы (п. 1.11 Рук.), не допускается.

1.13. Результаты инженерно-геологических и гидрогеологических исследований, излагаемые в отчете об изысканиях, должны содержать:

а) сведения о местоположении территории предполагаемого строительства, о ее климатических и сейсмических условиях и о ранее выполненных исследованиях грунтов и грунтовых вод;

б) сведения об инженерно-геологическом строении и литологическом составе толщи грунтов и о наблюдаемых неблагоприятных физико- и инженерно-геологических и других явлениях (карст, оползни, просадки и набухание грунтов, горные подработки и т. п.);

в) сведения о гидрогеологических условиях с указанием высотных отметок появившихся и установившихся уровней грунтовых вод, амплитуды их колебаний и величин расходов воды; сведения о наличии гидравлических связей горизонтов вод между собой и ближайшими открытыми водоемами, а также сведения об агрессивности вод в отношении материалов конструкций фундаментов;

г) сведения о грунтах строительной площадки, в которых приводится описание в стратиграфической последовательности напластований грунтов сжимаемой толщи основания. Должны быть отмечены форма залегания грунтовых образований, их размеры в плане и по глубине, возраст, происхождение и номенклатурные виды, состав и состояние грунтов, относящихся к различным номенклатурным видам; приведены для выделенных слоев грунта величины физико-механических характеристик.

К числу этих характеристик относятся:

удельный вес, объемный вес и влажность для всех видов грунтов;

коэффициент пористости для нескальных грунтов;

гранулометрический состав для крупнообломочных и песчаных грунтов;

число пластичности, консистенция и удельное сопротивление пенетрации для глинистых грунтов;

угол внутреннего трения, удельное сцепление и модуль деформации для всех видов нескальных грунтов;

коэффициент фильтрации;

коэффициент консолидации для водонасыщенных глинистых грунтов при консистенции IL>0,5, заторфованных грунтов, торфов и илов;

временное сопротивление при одноосном сжатии, коэффициент размягчаемости и степень выветрелости для скальных грунтов;

относительная просадочность, а также величины начального давления и начальной критической влажности для просадочных грунтов;

относительное набухание, давление набухания и линейная усадка для набухающих грунтов;

коэффициент выветрелости для элювиальных крупнообломочных грунтов;

количественный и качественный состав засоления для засоленных грунтов и торфов;

содержание растительных остатков для нескальных грунтов (степень заторфованности) и степень разложения заторфованных грунтов.

В отчете обязательно указываются применяемые методы лабораторных и полевых определений характеристик грунтов.

К отчету прилагаются таблицы и ведомости показателей физико-механических характеристик грунтов, схемы установок, примененных при полевых испытаниях, а также колонки грунтовых выработок и инженерно-геологические разрезы. На последних должны быть отмечены все места отбора проб грунтов и пункты полевых испытаний грунтов;

д) прогноз изменения инженерно-геологических и гидрогеологических условий территории (площадки) строительства при возведении и эксплуатации зданий и сооружений.

Характеристики грунтов должны быть представлены их нормативными значениями, а удельное сцепление, угол внутреннего трения, объемный вес и временное сопротивление одноосному сжатию скальных грунтов — также и расчетными значениями. Правила вычисления нормативных и расчетных значений приведены в пп. 3.49-3.65 (3.10-3.16).

1.14. Прогноз возможных изменений гидрогеологических условий площадки в процессе строительства и эксплуатации сооружений выполняется по указаниям пп. 3.105-3.112 (3.17-3.20), а учет возможных при этом изменений строительных свойств грунтов производится по указаниям пп. 3.98-3.103.

Продолжить чтение Руководства:

Номенклатура грунтов оснований

Проектирование оснований

Расчет оснований по деформациям

Расчет оснований по несущей способности

Расчет устойчивости фундаментов при действии сил морозного пучения грунтов основания

Мероприятия, направленные на снижение влияния деформаций основания на эксплуатационную пригодность зданий и сооружений

Особенности проектирования оснований зданий и сооружений, возводимых на просадочных грунтах

Особенности проектирования оснований зданий и сооружений, возводимых на набухающих грунтах

Особенности проектирования оснований зданий и сооружений, возводимых на водонасыщенных заторфованных грунтах

Особенности проектирования оснований зданий и сооружений, возводимых на илах

Особенности проектирования оснований зданий и сооружений, возводимых на элювиальных грунтах

Особенности проектирования оснований зданий и сооружений, возводимых на засоленных грунтах

Особенности проектирования оснований зданий и сооружений, возводимых на насыпных грунтах

Особенности проектирования оснований зданий и сооружений, возводимых на подрабатываемых территориях

Особенности проектирования оснований зданий и сооружений, возводимых в сейсмических районах

Перейти в раздел

Нормативные документы