Якщо проектом передбачено зведення будівлі до зворотного засипання грунтом пазух котлованів або влаштування суцільних приямків вздовж стін підвалу, необхідно перевіряти фундаменти за несучою здатністю основи з урахуванням навантажень, що діють у процесі будівництва, а за наявності глибоких (до рівня цокольного чи підвального поверхів і нижче) приямків - з урахуванням навантажень, що діють і на стадії експлуатації.

7.1.3 Розрахунки фундаментів за матеріалом конструкції виконують на дії статичних і (або) динамічних навантажень від конструкцій, що на них спираються, впливів від нерівномірних деформацій основи, у випадках їх прогнозованого виникнення в складних інженерне геологічних умовах і динамічних або сейсмічних впливів, що передаються через основу, за граничними станами:

а) першої групи - за міцністю матеріалів фундаментів у відповідності з вимогами норм проектування бетонних, залізобетонних або кам'яних конструкцій;

б) другої групи - за нерівномірністю деформацій, утворенням або розкриттям тріщин у бетонних та залізобетонних перерізах фундаментів у відповідності з вимогами норм проектування залізобетонних конструкцій (розділ 8).

7.1.4 Характеристики (показники) груп граничних станів слід визначати згідно з ДБН В. 1.2-14.

7.1.5 При проектуванні фундаментів малозаглиблених, мілкого закладання та заглиблених повинні виконуватись розрахунки:

  • глибини закладання фундаментів - згідно з підрозділом 7.5;
  • розмірів підошви фундаментів - згідно з підрозділом 7.11;
  • напружень у рівні підошви фундаментів, що повинні зіставлятись із граничними значеннями, згідно з 7.1.6;
  • деформацій основи - осідань (середніх, максимальних, різниці осідань), кренів, горизонтальних переміщень (зсувів по підошві) - згідно з підрозділом 7.6.

Для заглиблених фундаментів слід виконувати розрахунки несучих огороджувальних конструкцій, що контактують з грунтом, згідно з підрозділом 8.2.

7.1.6 Граничними напруженнями в рівні підошви фундаментів слід вважати:

σR – напруження, що відповідає розрахунковому опору основи R і означає допустиме напруження на межі умовно лінійної залежності між тиском і осіданням. При розрахункових напруженнях під підошвою фундаментів, що не перевищують величини σR, використовують моделі основи у вигляді лінійно-деформованого суцільного середовища, визначення осідань виконують згідно з підрозділом 7.6;

σu – напруження, що відповідає межі несучої здатності ґрунтової основи, яке визначається її розрахунком за несучою здатністю згідно з підрозділом 7.10.

7.1.7 Розрахунки фундаментів необхідно виконувати з урахуванням комбінації навантажень (розділ 7.2) на різних стадіях будівництва та експлуатації об'єктів з прогнозом розвитку деформацій у часі, у тому числі з урахуванням впливів від дії прояву складних інженерно-геологічних процесів (розділ 3).

7.1.8 Перевірка загальної стійкості масиву ґрунту разом з будівлею (фундаментом) повинна виконуватись у випадках, якщо:

-будівля (фундамент) розташовані:

а)на природному схилі, штучному укосі чи поблизу них;

б)поблизу виїмки чи котловану сусіднього об'єкта;

в)біля гірничої виробки чи підземної споруди;

  • основа складена крутоспадними шарами грунту;
  • розрахункова схема системи "основа - фундамент - споруда" передбачає використання нелінійних моделей.

7.1.9 Розрахункова схема системи "основа - фундамент - споруда" чи "основа - фундамент" повинна вибиратись з урахуванням чинників, що визначають напружено-деформований стан основи і конструкцій об'єкта.

Розрахункова схема об'єктів: класу СС3 - в усіх випадках, СС2 – у складних інженерно-геологічних умовах та обґрунтованих випадках повинна враховувати просторову роботу конструкцій; рекомендується враховувати геометричну і фізичну нелінійність, анізотропні, пластичні і реологічні властивості деформування грунту і матеріалів конструкцій, послідовність зведення конструкцій, рівень навантажень та жорсткість будівлі, у т.ч. її зростання в процесі будівництва.

При виконанні розрахункової перевірки слід ураховувати сейсмічні та техногенні динамічні впливи (працююче технологічне устаткування, транспорт, забивання паль тощо).

7.1.10 Розрахунки фундаментів як систем "основа - фундамент" чи "основа - фундамент - будівля" за деформаціями основ, у т.ч. в складних інженерно-геологічних умовах, слід виконувати з використанням лінійної або нелінійної залежності "напруження (тиск) - деформація (осідання)" з урахуванням величини навантаження і властивостей грунтів основи згідно з 7.1.6, 7.6.4, 7.6.9 та 4.19 ДБН В.1.1-5.

7.1.11 При розрахунках фундаментів за деформаціями основ з використанням лінійної залежності між напруженнями і деформаціями, виходячи з категорії складності інженерно-геологічних умов згідно з ДБН А.2.1-1, ґрунтових умов основи за розділом 5 і класу наслідків (відповідальності) будівлі згідно з ДБН В.1.2-14 слід керуватись вимогами підрозділів 7.6, 7.7, а при використанні нелінійної залежності слід застосовувати розрахункові моделі, зазначені у додатку Д цих норм.

7.2 Навантаження і впливи

7.2.1 Навантаження і впливи на основи, що передаються фундаментами будівель та споруд, повинні встановлюватись розрахунком, як правило, з урахуванням спільної роботи будівель з основою для різних розрахункових ситуацій. Види навантажень і впливів встановлюють згідно з ДБН В.1.2-2, а розрахункові ситуації - згідно з цими Нормами.

7.2.2 Навантаження на основу допускається визначати без урахування їх перерозподілу над-фундаментною конструкцією для об'єктів класу СС1 та СС2 - при попередніх розрахунках, відповідному обґрунтуванні проектною організацією, визначенні середніх величин деформації основи або загальної стійкості ґрунтів основи разом з будівлею.

7.2.3 Розрахунок фундаментів за деформаціями основ повинен виконуватись на основне сполучення, за несучою здатністю - на основне сполучення, а за наявності особливих навантажень і впливів - на основне і особливе сполучення.

При цьому навантаження на перекриття і снігові навантаження, що згідно з нормами на навантаження і впливи можуть відноситись як до змінних тривалих, так і до короткочасних, при розрахунку основ за несучою здатністю враховують їх як короткочасні, а при розрахунку за деформаціями як довготривалі. Навантаження від рухомого підйомно-транспортного обладнання в обох випадках враховують як короткочасні.

7.2.4 Розрахункові величини навантаження від ваги ґрунтів для першого та другого граничного станів повинні прийматись з використанням характеристичних значень питомої ваги ґрунту, визначеної при інженерно-геологічних вишукуваннях, з коефіцієнтами надійності за навантаженням γf , що приймаються відповідно до розрахункових схем і ситуацій згідно з ДБН В.1.2-2.

При розрахунку основ слід враховувати коефіцієнт надійності за відповідальністю і коефіцієнт моделі згідно з ДБН В.1.2-14

Навантаження від ваги ґрунту при проектуванні штучних основ, підготовки під підлогу, зворотної засипки необхідно визначати з урахуванням проектних вимог до їх щільності.

7.2.5 У розрахунках фундаментів за властивостями основ необхідно враховувати додаткові навантаження від матеріалів і обладнання, що складуються поблизу, планувальних насипів вище природного рельєфу, зміни навантажень при підсиленні основ і фундаментів та реконструкції існуючих будівель, зведенні сусідніх об'єктів.

7.2.6 Зусилля в конструкціях, що викликані кліматичними температурними впливами, при розрахунку фундаментів за деформаціями основ не повинні враховуватись, якщо відстань між температурно-усадочними швами не перевищує значень, вказаних в будівельних нормах на проектування відповідних конструкцій.

7.2.7 Навантаження і впливи для нелінійного розрахунку й аналізу спільних деформацій споруди і основи слід призначати з урахуванням імовірної (можливої) історії їх дії для найбільш несприятливих різночасно діючих груп, що входять у розрахункові сполучення, регламентовані вимогами норм за навантаженнями і впливами (постійні і змінні тривалі, змінні короткочасні, особливі).

7.3 Нормативні і розрахункові характеристики ґрунтів

7.3.1 Основними параметрами властивостей ґрунтів, що визначають несучу здатність основ і їх деформації, є характеристики:

  • міцності - кут внутрішнього тертя ф, питоме зчеплення с, межа міцності на одновісний стиск скельного ґрунту Rc;
  • деформативності - модуль деформації Е, модуль пружності Еn, коефіцієнт поперечної деформації ν;
  • фізичні - щільність ρ, щільність часток грунту ρs, коефіцієнт пористості е, питома вага γ,вологість W, показник текучості IL ; крупність фракцій, однорідність складу.

Допускається застосування інших параметрів, що характеризують взаємодію фундаментів із ґрунтами основи, які встановлюють випробуваннями, у т.ч. за спеціальними методиками, якщо визначення необхідних параметрів не передбачені відповідними стандартами згідно з додатком А.

7.3.2 Характеристики грунтів основи природного складу (стану), а також штучного походження повинні визначатись, як правило, випробуваннями у польових і лабораторних умовах згідно з ДБН А.2.1-1. Випробування проводять у діапазоні діючих напружень, що складаються з напружень від проектних навантажень від фундаментів і природних напружень на відповідній глибині деформованої зони або збільшеної зони до глибини підошви слабких чи структурно нестійких нашарувань грунтів, з урахуванням можливої зміни вологості грунтів у процесі будівництва та експлуатації об'єктів.

7.3.3 Для забезпечення надійності розрахунків осідань фундаментів модуль деформації грунтів основи Е слід визначати:

-для фундаментів споруд класу СС3 - за результатами польових випробувань грунтів (ДСТУ Б В.2.1-7) з урахуванням 7.3.2 або лабораторними випробуваннями зразків грунту непорушеної структури, що відібрані з кожного нашарування літологічної структури основи;

-для фундаментів споруд класу СС2 - за результатами зондування або лабораторних випробувань;

Значення Е визначені для фундаментів споруд: класу СС3 за даними лабораторних та пресіо-метричних випробувань, методом статичного, а пісків (крім пилуватих водонасичених) - динамічного зондування (ДСТУ Б В.2.1-9), класу СС2 - визначені лабораторними методами та зондуванням в обґрунтованих випадках повинні уточнюватись на основі зіставлення з результатами паралельно проведених польових випробувань тих же грунтів штампами;

- для споруд класу СС1 та попередніх розрахунків фундаментів малозаглиблених та мілкого закладання допускається визначення Е за результатами зондування і таблицями додатка В.

7.3.4 Нормативні і розрахункові значення характеристик ґрунтів установлюють на основі статистичної обробки результатів випробувань згідно з ДСТУ Б.В.2.1-5 (додаток А)

Нормативні і розрахункові значення параметрів деформацій земної поверхні встановлюють згідно з підрозділами 9.1, 10.1, 10.3.

7.3.5 Усі розрахунки повинні виконуватись із використанням розрахункових значень характеристик ґрунтів основ Х, що визначають за формулою

X = Xn /γg,(7.1)

де Xn – нормативне значення характеристики;

γg – коефіцієнт надійності по ґрунту.

Коефіцієнт надійності по ґрунту γg при обчисленні розрахункових значень характеристик ґрунтів X слід визначати згідно з додатком В (В.6-В.7).

При цьому вимоги В.6, В.7 слід вважати обов'язковими. 7.4 Підземні води

7.4.1 При проектуванні основ, фундаментів і підземних споруд необхідно враховувати гідрогеологічні умови території, можливість їх зміни в процесі будівництва й експлуатації з урахуванням технологічних особливостей об'єктів:

  • наявність чи можливість утворення першого непостійного горизонту підземних вод - верховодки;
  • природні (сезонні і багаторічні) коливання рівня підземних вод;
  • можливі техногенні зміни рівня і режиму підземних вод;
  • ступінь агресивності підземних вод до матеріалів підземних конструкцій і корозійну активність ґрунтів.

7.4.2 Прогноз змін гідрогеологічних умов повинен виконуватись на стадії інженерних вишукувань для об'єктів класів СС3 і СС2 з використанням математичного моделювання геофільтрації та урахуванням можливих природних сезонних коливань рівня, ступеня потенційного підтоплення території та інших факторів, які впливають на формування багаторічного режиму підземних вод.

7.4.3 Оцінку можливих природних сезонних і багаторічних коливань рівня підземних вод виконують за результатами багаторічних режимних спостережень по державній стаціонарній мережі з використанням даних короткострокових спостережень, у тому числі одноразових вимірів рівня підземних вод, що виконують при інженерних вишукуваннях на території будівництва.

7.4.4 Ступінь потенційного підтоплення території і його змін у часі повинен оцінюватись з урахуванням:

-рельєфу місцевості;

  • кліматичних, інженерно-геологічних і гідрогеологічних умов майданчика будівництва і прилеглих територій;
  • технологічних особливостей об'єктів, що проектуються й експлуатуються (з даними щодо витрат води);
  • наявності і розташування на території забудови водонесучих інженерних мереж і водомістких об'єктів;
  • витрат води комунальними службами і підприємствами.

7.4.5 При проектуванні основ, фундаментів, підземних конструкцій та споруд нижче п'єзометричного рівня напірних підземних вод необхідно враховувати тиск підземних вод і передбачати заходи захисту згідно з розділом 16.

7.5 Глибина закладання фундаментів

7.5.1 Глибина закладання фундаментів повинна прийматись з урахуванням:

  • призначення і конструктивних особливостей об'єктів, що проектуються, навантажень і впливів на фундаменти;
  • глибини закладання фундаментів суміжних об'єктів та прокладання інженерних комунікацій;
  • рельєфу існуючого і після інженерної підготовки території забудови;
  • інженерно-геологічних умов ділянки будівництва (з урахуванням 4.11- 4.13);
  • гідрогеологічних умов ділянки будівництва й можливих їх змін у процесі будівництва й експлуатації об'єктів;
  • глибини сезонного промерзання грунтів.