• можливі перевищення вертикальним тиском грунту значень побутового тиску від власної ваги грунту зворотної засипки, що ущільнюється;
  • збільшення тиску і горизонтальних зміщень за рахунок додаткових навантажень на поверхні;
  • зміни напружено-деформованого стану масиву грунту і характеристик грунтів за рахунок прогнозованих змін гідрогеологічного режиму ділянки забудови і прилеглої території.

8.2.6 Стінова частина заглибленого стрічкового, плитного або просторово-рамного фундаменту будівлі з підвалом та/чи підземними поверхами повинна розраховуватись на дію активного тиску ґрунту, що визначають із коефіцієнтом надійності за навантаженням для першої групи граничних станів.

Допускається (в обґрунтованих випадках) проведення розрахунків за перерізами, розглядаючи роботу поперечного перерізу фундаменту (фрагмента) завдовжки 1 п. м.

Розрахункові зусилля в стіновій частині слід визначати: у стадії монтажу (за відсутності навантажень від надземної конструкції); у стадії експлуатації при дії повних навантажень; те саме, при дії тільки постійних навантажень. У стадії монтажу при визначенні активного тиску ґрунту на стінову частину слід ураховувати навантаження від роботи технологічних машин і механізмів. У стадії експлуатації враховують розрахункові навантаження на підлоги і проїзну частину.

8.2.7 Основу стрічкового фундаменту будівлі з підвалом та підземними поверхами слід перевіряти на стійкість при дії розрахункових навантажень для першої групи граничних станів.

Допускається проведення розрахунків за перерізами згідно з 8.2.6. У цьому випадку розрахункову схему втрати стійкості основи допускається приймати у формі круглоциліндричної поверхні ковзання, що проходить через крайню точку підошви фундаменту, з центром у точці перетинання внутрішньої поверхні стінової частини з низом перекриття над підвалом чи підземним поверхом.

Крім цього, основа стрічкового фундаменту підлягає перевірці на зрушення по підошві від дії горизонтальних навантажень, включаючи навантаження від активного і пасивного тиску ґрунту.

8.2.8 При розрахунку заглиблених стрічкових фундаментів під стіни допускається враховувати їх сумісну роботу зі стінами з використанням розрахункових схем у вигляді балок узагальненої жорсткості.

Узагальнені згинальну і зсувну жорсткості стіни разом зі стрічковим фундаментом обчислюють із використанням гіпотези плоских перерізів як величини, пропорційні узагальненим зусиллям у перерізах, що викликають одиничні деформації цих перерізів. Розподіл узагальнених зусиль між конструкціями фундаментів і надземної частини здійснюють пропорційно жорст-костям конструктивних елементів.

8.2.9 Прогноз змін напружено-деформованого стану ґрунтового масиву при проектуванні слід виконувати шляхом математичного моделювання з використанням моделей згідно з підрозділом 8.4.

8.3 Фундаменти глибокого закладання

8.3.1 Вимоги 8.3.2-8.3.4 розповсюджуються на основні принципи розрахунків фундаментів глибокого закладання (згідно з класифікацією розділу 5) у вигляді систем паль, об'єднаних просторовими ростверками згідно з 5.9.

8.3.2 Розрахунки фундаментів глибокого закладання, які разом з основою складають просторову систему, слід виконувати числовими методами з формуванням просторової розрахункової моделі споруди згідно з 8.4.

8.3.3 Розрахункову модель фундаментів глибокого закладання слід представляти у вигляді комбінованої системи "палі - ростверк - основа". Модель конструктивних елементів системи повинна враховувати їх просторову жорсткість. Сумісну роботу паль і ростверків з основою моделюють по всіх контактних поверхнях згідно з підрозділом 8.4.

8.3.4 3 застосуванням системи "палі - ростверк - основа" розраховують конструктивні елементи комбінованого фундаменту за несучою здатністю і деформаціями основи згідно з вимогами зміни №1 та №2 цих норм..

Стіни у ґрунті

8.3.5 Залізобетонні конструкції стіни у ґрунті лінійні у плані за винятком траншейних фундаментів працюють як підпірні стіни.

При розрахунку конструкцій, що зводяться способом "стіна у ґрунті", слід враховувати навантаження і впливи, які виникають в умовах будівництва та експлуатації.

При цьому слід враховувати наступні фактори: відпорний тиск ґрунту при бетонуванні їх у траншеї, бічний тиск від ваги ґрунту і тимчасового навантаження на поверхні, гідростатичний тиск ґрунтових вод, експлуатаційні навантаження, взаємодію з анкерами, розпірками (при їх встановленні).

  1. Для визначення зусиль і переміщень в елементах стіни у ґрунті необхідно проводити розрахунки системи "підпірна стіна - споруда - ґрунт". Стіна моделюється як конструкція, що взаємодіє з пружнопластичною основою. Розрахунок проводиться числовими методами, ґрунт моделюється як вказано у додатку П цих норм. У розрахунку враховують неоднорідність нашарувань грунту і податливість опор.
  2. Особливість розрахунку полягає у тому, що на першому етапі до початку розроблення котловану у стіні не змінюється напружено-деформований стан, у подальшому слід визначати найбільш несприятливі впливи на різних етапах зведення стіни в ґрунті і виймання ґрунту
  3. Загальна глибина стін у ґрунті визначається глибиною споруди плюс необхідна величина закладання у ґрунт нижче дна котловану у будівельний період.
  4. При проектуванні стін у ґрунті в залежності від гідрогеологічних умов будівельного майданчика для визначення глибини закладання стіни необхідно враховувати стан ґрунтів у зоні розташуванні підземної частини споруди:

при сухих і водонасичених грунтах і відсутності водотривкого шару глибина закладання стіни у ґрунт визначається статичним розрахунком;

при водонасичених грунтах і відносно неглибокому розташуванні водотривкого шару при розрахунковому визначенні глибини закладання у ґрунт слід враховувати також можливість заглиблення у водотривкий шар.

8.3.5.5 Величина заглиблення у водотривкий шар повинна забезпечувати можливість видалення ґрунту з середини огородження без застосування водовідливу або водозниження.

Глибина закладання визначається розрахунком, але повинна бути не менше 0,5- при заглибленні у скельні ґрунти, тверді глини і щільні піски. При цьому слід перевіряти розрахунком можливість прориву напірними водами водотривкого шару.

  1. Споруди, що розташовуються нижче горизонту підземних вод, після влаштування днища слід розраховувати на спливання у будь-яких грунтах, за винятком випадку, коли під днищем передбачено постійно діючий дренаж.
  2. Проектування "стін у ґрунті" для територій зі складними інженерно-геологічними умовами (підроблювані, сейсмонебезпечні, закарстовані, підтоплювані, зсувонебезпечні території; просідаючі, набрякливі, водонасичені, елювіальні, засолені, насипні, намивні, здимальні грунти) слід виконувати з урахуванням дій і впливів на конструкції ґрунтового середовища та змін його властивостей згідно з вимогами відповідних розділів цих норм.

Опускні колодязі

8.3.6 Розрахунки при проектуванні колодязів повинні проводитись на найбільш несприятливі поєднання навантажень і впливів як для умов будівництва, так і експлуатації споруди.

8.3.6.1 Для умов будівництва повинні виконуватись розрахунки за схемами, які враховують:

  • міцність колодязя за наявності тільки зовнішніх стін;
  • міцність колодязя чи першого ярусу при знятті з тимчасової основи, зануренні колодязя. За результатами розрахунків установлюється необхідність влаштування перегородок чи розпірок;
  • міцність колодязя при розрахунках за схемами, які враховують наявність зовнішніх стін і днища;
  • міцність днища і ножа з урахуванням можливих перекосів при опусканні колодязя;
  • спливання колодязя;
  • стійкість колодязя на зсув і перекидання (при розробленні однобічних виробок, якщо це передбачено проектом).

Для умов експлуатації опускні колодязі повинні розраховуватись на:

  • визначення необхідної ваги для перебільшення сил тертя ґрунту об стіни колодязя при його зануренні;
  • на спливання колодязя;
  • стійкість на зсув споруд, що розташовуються на схилі;
  • міцність конструкцій стін, внутрішніх перегородок, ножа, залізобетонної плити чи бетонної підлоги;
  • стійкість на зсув по підошві на перекидання і загальну стійкість разом з основою - при значних однобічних навантаженнях.
  1. Розрахунки слід виконувати на розрахункові навантаження, що діють на різні елементи колодязя: сили тертя при зануренні колодязя, горизонтальний тиск ґрунту та води на стіни колодязя, власну вагу стін і перегородок колодязя, навантаження на днище та ніж.
  2. Основні розміри у плані і глибину занурення опускного колодязя визначають:

при його використанні для влаштування підземної частини споруди - необхідними внутрішніми розмірами і висотним положення підземних конструкцій;

при використанні у якості глибокого фундаменту - за розрахунком його на дію експлуатаційних навантажень.

  1. Стіни опускних колодязів розраховують на дію бічних горизонтальних сил активного тиску ґрунту, якщо колодязь влаштовують із водовідливом - то і на дію тиску води.
  2. Колодязі, що опускають в обводнених ґрунтах без водовідливу та заповнюють бетоном не на усю висоту з влаштуванням тільки водонепроникливого днища, повинні також розраховуватись і на тиск води, який виникає після відкачування її з колодязя.
  3. Власну вагу колодязя при роботах без водовідливу визначають з урахуванням виважувальної дії води.
  4. При зануренні колодязя слід враховувати напруження розтягування внаслідок можливого перекосу, за якого верхня частина може бути затиснута у ґрунті, а нижня при видаленні з неї ґрунту - опиниться у підвішеному стані.
  5. Скошену (ножову) нижню частину оболонки слід розраховувати як консоль, що затиснута у нижній нескошеній частині оболонки.

Розрахунок консолі слід виконувати на наступні випадки завантаження:

- момент початку опускання, коли із зовнішнього боку ґрунту немає, а з внутрішнього боку на ніж діє тиск ґрунту на усю скошену грань. У цьому випадку консоль розраховується на дію пасивного тиску ґрунту, що заходиться всередині оболонки і діє на усю внутрішню скошену поверхню консолі.

- момент, коли колодязь опущено на проекту позначку, грунт під ножем видалений. У цьому випадку консоль розраховується на повний активний тиск ґрунту і тиск води, що діє на зовнішню частину консолі.

8.3.6.9 Якщо стіни колодязя до початку встановлення його на грунт виготовляються не одразу на всю висоту, то нижню секцію розраховують на згин у процесі зняття її з підкладок.

  1. Стіни колодязя, що входять до складу несучої огороджувальної конструкції підземної частини споруди, які будуть використовуватись у якості опори для перекриттів, обладнання тощо, повинні розраховуватись на дію відповідних експлуатаційних навантажень.
  2. Розрахунок колодязів слід виконувати згідно з вимогами розділу 5 СНиП 2.09.03 та даного підрозділу.
  3. Проектування опускних колодязів для територій зі складними інженерно-геологічними умовами слід виконувати з врахуванням дій і впливів на конструкції ґрунтового середовища і змін його властивостей згідно з вимогами відповідних розділів цих норм.

ФПЧ, що зводяться способом "зверху-вниз"

8.3.7 Розрахунок підземної фундаментно-підвальної частини (ФПЧ), що зводиться способом "зверху-вниз", слід виконувати шляхом складання просторової розрахункової моделі ФПЧ згідно з вимогами підрозділу 8.4 цих норм.

  1. Розрахункові схеми ФПЧ, що зводяться способом "зверху-вниз", повинні враховувати особливості цього способу, такі як поетапність і черговість будівельно-монтажних робіт, що впливають на формування і передачу навантажень.
  2. При проектуванні ФПЧ , що зводиться способом "зверху-вниз", у складних інженерно-геологічних умовах слід передбачати додаткові зв'язки та інші способи, що забезпечують вертикальність паль-колон і обмеження відхилень, особливо при включенні їх до складу постійних несучих конструкцій.

Розрахунок споруд, що зводяться способом "вверх-вниз", з ФПЧ що зводиться способом "зверху-вниз", слід виконувати шляхом складання просторової розрахункової моделі системи "споруда - ФПЧ - основа". При цьому складні інженерно-геологічні умови слід враховувати згідно з вимогами ДБН В 1.1-5 та цих норм.

8.4 Розрахунки системи "основа - фундамент - споруда"

8.4.1 Для розрахунку взаємодії споруди, фундаменту та основи слід формувати просторову розрахункову модель системи "основа - фундамент - споруда" з додержанням таких принципів:

  • розрахункова модель повинна забезпечувати роботу системи і її аналіз у розрахункових ситуаціях, які відповідають вимогам стандартів і завдання на проектування;
  • модель повинна найбільш повно враховувати вхідні параметри конструктивних рішень наземних, фундаментно-підвальних частин будівлі (споруди) і ґрунтової основи, а також можливість їх змін у процесі будівництва та експлуатації;
  • модель основи слід представляти у вигляді фрагмента півпростору, частіше з моделюванням плоскими або просторовими скінченними елементами, або через характеристики жорсткості основи, які визначають із застосуванням замкнених рішень про розподіл напружень у півпросторі;
  • встановлені межі масиву моделі основи в першому випадку повинні бути поза межею впливу деформацій від фундаментів споруди, а в другому - обмежуватись затуханням напружень і літологічною будовою основи, якщо вона складена грунтами з особливими властивостями;
  • ступінь дискретизації моделі основи повинен забезпечувати можливість моделювання меж шарів та лінз із різними властивостями грунту і задавати параметри особливих впливів;
  • у розрахункову модель основи слід включати фактичне розташування розвіданих шарів грунту, дійсне розташування рівня підземних вод, у випадку необхідності - наявності місць виїмки грунту, зони локального обводнення грунту тощо;
  • характеристики матеріалів слід призначати з урахуванням нелінійного характеру деформування (наприклад, використання критеріїв оцінки переходу грунту у стан пластичності, моделі в'язкопружного деформування тощо);
  • розрахункова модель повинна передбачати виключення розтягнутих зв'язків між фундаментом та ґрунтовим масивом;
  • ділянки розрахункової моделі, де перевищені значення характеристики міцності матеріалів, слід моделювати зниженням величин відповідних жорсткостей або виключенням із розрахунку відповідних скінченних елементів;
  • геометричні характеристики перерізів елементів будівлі, включаючи фундамент, слід призначати з урахуванням допусків (приймати мінімальні значення) та/чи пошкоджень (приймати характеристики перерізів із дефектами);
  • всі зовнішні і внутрішні зв'язки та граничні умови слід моделювати згідно з 8.4.2 .