Основания зданий и сооружений

Таблица 9

Коэффициент надежности по грунту g_g

Для определения расчетных значений

Грунты

Плотности

р_I

угла внут- реннего тре-

ния j_I

удельного

сцепления

с_I

Песчаные

1,0

1,1

4,0

Супеси при показателе текучести

I_L £ 0,25, суглинки и глины I_L £ 0,5

1,0

1,1

2,4

Супеси при показателе текучести

I_L > 0,25, суглинки и глины I_L > 0,5

1,0

1,1

3,3

11.3. Расчет оснований по деформациям и несущей способности должен проводиться для всех режимов работы опор. Динамическое действие порывов ветра на конструкцию опоры учитывается лишь при расчете оснований по несущей способности.

Предельные значения осадок и крена отдельных блоков фундаментов при их загружении сжимающими нагрузками следует принимать по рекомендуемому приложению 4.

11.4. Расчет оснований, сложенных пучинистыми грунтами, по несущей способности должен выполняться с учетом одновременного действия сил морозного пучения, постоянных и длительных временных нагрузок. Расчет оснований опор на одновременное действие сил морозного пучения и кратковременных нагрузок (ветровых и от обрыва проводов) не требуется.

11.5. Расчет деформаций оснований выдергиваемых фундаментов и анкерных плит по деформациям может не выполняться, если выдергивающая сила центральна по отношению к подошве фундамента (анкерной плите) и соблюдается условие

, (25)

где F_n - нормативное значение выдергивающей силы, кН (кгс);

G_n - нормативное значение веса фундамента или плиты, кН (кгс);

b - угол наклона выдергивающей силы к вертикали, град;

g_с - коэффициент условий работы, определяемый в соответствии с указаниями п. 11.6;

- расчетное сопротивление грунта обратной засыпки, кПа (кгс/см²), принимаемое по табл. 6 рекомендуемого приложения 3;

А₀ - площадь проекции верхней поверхности фундамента на плоскость, перпендикулярную линии действия выдергивающей силы, м² (см²).

11.6. Коэффициент условий работы g_с в формуле (25) принимается равным:

g_c = g₁ g₂ g₃ g₄

где g₁ = 1,2; 1,0 и 0,8 - для опор с базой В (расстояние между осями отдельных фундаментов), равной 5; 2,5 и 1,5 м; при промежуточных значениях В значение g₁ определяется по интерполяции;

g₂ = 1,0 для нормального и g₂ = 1,2 - для аварийного и монтажного режимов работы;

g₃ = 1,0; 0,8 и 0,7 - соответственно для опор: промежуточных прямых; промежуточных угловых, анкерных и анкерно-угловых, концевых и порталов распределительных устройств; специальных;

g₄ = 1,0 и 1,15 -соответственно для: грибовидных фундаментов и анкерных плит опор с оттяжками, стойки которых защемлены в грунте; анкерных плит опор, стойки которых шарнирно оперты на фундаменты.

11.7. Расчетное сопротивление грунта основания R под подошвой сжато-опрокидываемых фундаментов определяется по формуле (7) при коэффициенте g_с2 =1.

Наибольшее давление на грунт под краем подошвы фундамента при действии вертикальной сжимающей и горизонтальных нагрузок в одном или в двух направлениях не должно превышать 1,2R.

11.8. Расчет оснований по несущей способности при действии на фундамент (анкерную плиту) выдергивающей нагрузки производится исходя из условия

(26)

где F - расчетное значение выдергивающей силы кН (кгс);

g_f - коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый равным 0,9;

G_n - нормативное значение веса фундамента (плиты), кН (кгс);

b - угол наклона выдергивающей силы к вертикали, град.;

g_с - коэффициент условий работы, принимаемый равным единице;

F_u,a - сила предельного сопротивления основания выдергиваемого фундамента, кН (кгс), определяемая в соответствии с указаниями п. 11.9;

g_n - коэффициент надежности по назначению, принимаемый равным для опор:

промежуточных прямых - 1,0;

анкерных прямых без разности тяжений - 1,2;

угловых (промежуточных и аркерных), анкерных (прямых и концевых) - 1,3;

с разностью тяжений, порталов открытых распределительных устройств

специальных - 1,7.

11.9. Силу предельного сопротивления основания выдергиваемого фундамента F_u,a следует определять по формуле

F_{u, а} =g_bf (V_bf - V_f) cosb + c₀ [A₁cos (j₀ -

- b / 2) + A₂cos (j₀ + b / 2) + 2A₃cosj₀], (27)

где g_bf - расчетное значение удельного веса грунта обратной засыпки, кН / м³ (кгс / см³);

V_bf - объем, м³ (см³), тела выпирания в форме усеченной пирамиды, образуемой плоскостями, проходящими через кромки верхней поверхности фундамента (плиты) и наклоненными к вертикали под углами J_i , равными:

у нижней кромки J₁ = j₀ + в / 2;

у верхней кромки J₂ = j₀ - в / 2;

у боковых кромок J₃ = J₄ = j₀;

V_f – объем части фундамента, находящейся в пределах тела выпирания, м³ (см³); для анкерных плит принимается V_f = = 0;

А₁, А₂, А₃ – площади граней тела выпирания, имеющих в основании соответственно нижнюю, верхнюю и боковые кромки верхней поверхности фундамента (плиты);

с₀ и j₀ – расчетные значения удельного сцепления, кПа (кгс/см²), и угла внутреннего трения грунта обратной засыпки, град, принимаемые равными:

с₀ = hс_I; j₀ = hj_I; (28)

здесь с_I и j_I – расчетные значения соответственно удельного сцепления и угла внутреннего трения грунта природного сложения, определяемые в соответствии с указаниями п. 11.2;

h – коэффициент, принимаемый по табл. 10.

Таблица 10

Грунты обратной засыпки

Коэффициент h при плотности грунта засыпки, т/м³

1,55

1,7

Пески, кроме пылеватых влажных и насыщенных водой

0,5

0,8

Пылевато-глинистые при показателе текучести I_L £ 0,5

0,4

0,6

Примечание: Значение коэффициента h для пылеватых песков влажных, глин и суглинков при показателе текучести 0,5 < I_L £ 0,75 и супесей 0,5 < I_L £ 1 должно быть понижено на 15 %.

12. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЙ ОПОР МОСТОВ И ТРУБ ПОД НАСЫПЯМИ

12.1. Основания опор мостов и труб под насыпями следует проектировать с учетом особенностей конструкций этих сооружений, действующих на них нагрузок и условий эксплуатации, инженерно-геологических, гидрогеологических и гидрологических условий.

12.2. Основания опор мостов и труб под насыпями должны быть рассчитаны по несущей способности и по деформациям.

Расчет оснований опор мостов и труб под насыпями по несущей способности следует производить согласно указаниям СНиП по проектированию мостов и труб.

Расчет оснований опор мостов по деформациям должен включать определение осадок и кренов фундаментов, а для оснований труб под насыпями - определение осадок фундаментов и производится в соответствии с требованиями обязательного приложения 2.

Расчет по деформациям оснований опор мостов внешне статически неопределимых систем следует производить с учетом взаимодействия оснований, фундаментов, надфундаментной части опор и пролетных строений.

Расчет осадок фундаментов допускается не производить в случаях, предусмотренных СНиП по проектированию мостов и труб.

12.3. В местах залегания пылевато-глинистых грунтов с I_L > 0,6, биогенных грунтов и илов, а также на неустойчивых склонах, решение о конструкции трубы и ее фундамента должно приниматься исходя из необходимости обеспечения устойчивости не только трубы, но и примыкающих к ней участков насыпи.

12.4. Доверительная вероятность a расчетных значений характеристик грунтов, определяемых в соответствии с требованиями пп. 2.12-2.14, должна приниматься для грунтов оснований опор мостов и труб под насыпями при расчетах оснований по несущей способности a = 0,98, по деформациям a = 0,9.

12.5. Глубина заложения фундаментов опор и фундаментов или грунтовых подушек труб под насыпями должна назначаться в соответствии с требованиями пп. 2.25-2.33 с учетом следующих указаний.

Если возможен размыв грунта для водотока, фундаменты опор мостов должны быть заглублены не менее чем на 2,5 м от наинизшей отметки дна водотока в месте расположения опоры после его общего и местного размыва расчетным паводком и не менее чем на 2,0 м - при размыве наибольшим паводком.

При отсутствии возможности размыва грунта фундаменты опор мостов в нескальных грунтах должны быть заглублены от поверхности грунта или дна водотока не менее чем на 1 м.

В скальные грунты с пределом прочности на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии R_c > 50 МПа (500 кгс/см²) фундаменты следует заглублять не менее чем на 0,1 м, а при R_c £ 50 МПа (500 кгс/см²) - не менее чем на 0,25 м.

Примечание. Глубина размыва дна водотока должна определяться в соответствии с указаниями нормативных документов по проектированию мостов и труб, утвержденных Госстроем СССР или согласованных с ним.

12.6. Глубину заложения фундаментов опор мостов и труб под насыпями следует принимать по табл. 2 при расположении уровня подземных вод на глубине d_w £ d_f + 2 м. Если по требованиям табл.2 глубина заложения фундаментов должна быть не менее расчетной глубины промерзания грунта, все фундаменты, за исключением фундаментов или грунтовых подушек для средних звеньев одноочковых труб отверстием до 2 м, следует заглублять не менее чем на 0,25 м ниже расчетной глубины промерзания грунта. При этом за расчетную глубину промерзания принимается ее нормативное значение.

Фундаменты или грунтовые подушки средних звеньев одноочковых труб отверстием до 2 м допускается закладывать без учета глубины промерзания грунта.

В случаях когда глубина заложения фундаментов не зависит от расчетной глубины промерзания грунта, соответствующие грунты, указанные в табл. 2, должны залегать не менее чем на 1 м ниже нормативной глубины промерзания грунта.

Примечание. Глубину заложения фундаментов и грунтовых подушек под средние звенья труб диаметром 2 м и более следует назначать с учетом уменьшения глубины промерзания грунта в направлении к оси насыпи.

12.7. Трубы под насыпями следует укладывать на фундаменты или на уплотненные грунтовые подушки. Фундаменты обязательны для звеньев и оголовков труб незамкнутого поперечного сечения и рекомендуются для оголовков труб любой конструкции.

В случаях заложения оголовков труб на грунтовых подушках должны предусматриваться противофильтрационные экраны.

12.8. Основанию труб (в целях сохранения в процессе эксплуатации необходимого уклона для стока воды по трубам и предупреждения их подтопления снизу) должен придаваться строительный подъем в зависимости от высоты насыпи и физико-механических свойств грунтов основания.

13*. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЙ СООРУЖЕНИЙ, ВОЗВОДИМЫХ НА ЗАКАРСТВОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ.

13.1. Основания сооружений, возводимых на закарствованных территориях, должны проектироваться с учетом возможности образования карстовых деформаций - провалов и оседаний (п. 2.35.) и особенностей развития карстовых процессов.

13.2. Карстовые деформации характеризуются следующими параметрами:

интенсивностью их проявления, т.е. среднегодовым количеством карстовых деформаций на единицу площади территории;

средними и максимальными диаметрами провалов и оседаний, их средней глубиной, а для оседаний, кроме того, кривизной земной поверхности и наклоном краевых участков зоны оседания.

Параметры карстовых деформаций определяются расчетом с использованием вероятностно-статистических и (или) аналитических методов на основе анализа инженерно-геологических и гидрогеологических условий с учетом их возможных изменений за время эксплуатации сооружений, закономерностей образования деформаций, конструктивных особенностей сооружения, степени его ответственности и срока эксплуатации.

13.3. При проектировании сооружений на закарстованных территориях следует предусматривать мероприятия, исключающие возможность образования карстовых деформаций или снижающие их неблагоприятное воздействие на сооружения, к которым относятся:

заполнение карстовых полостей;

прорезка закарствованных пород глубокими фундаментами;

закрепление закарствованных пород и (или) вышележащих грунтов;

водозащитные мероприятия;

исключение или ограничение неблагоприятных техногенных воздействий.

13.4. Если применением мероприятий, указанных в п. 13.3, возможность образования карстовых деформаций полностью не исключена, а также в случае технической невозможности или нецелесообразности их применения, должны предусматриваться конструктивные мероприятия, назначаемые исходя из расчета фундаментов и конструкций сооружения с учетом образования карстовых деформаций.

13.5. Выбор одного или комплекса мероприятий должен производиться с учетом видов возможных карстовых деформаций и их параметров, степени значимости сооружения, его конструктивных и эксплутационных особенностей в соответствии с требованиями п. 1.1.

Принятые мероприятия не должны приводить к активизации карстовых процессов на примыкающих территориях.

В обоснованных случаях следует предусматривать контроль за развитием карстовых процессов в зоне сооружения во время его эксплуатации.

13.6. Расчет оснований сооружений, возводимых на закарстованных территориях, должен производиться в соответствии с требованиями разд. 2.

При наличии в основании сооружений грунтов с особыми свойствами (просадочных, набухающих и др.), залегающих над закарстованными грунтами, следует учитывать требования соответствующих разделов настоящих норм.

13.7. При проектировании сооружений на закарстованных территориях с возможностью образования провалов следует применять фундаменты с консольными выступами: неразрезные ленточные, пространственно-рамные, плоские и ребристые плитные.

13.8. При необходимости усиления оснований и фундаментов существующих сооружений следует предусматривать:

объединение отдельных фундаментов в пространственно-рамные конструкции;

устройство консольных выступов, поясов жесткости и т.п.;

закрепление грунтов основания;

заполнение образовавшихся провалов (песком, щебнем, цементным раствором и т.п.)

14*. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЙ СООРУЖЕНИЙ, ВОЗВОДИМЫХ НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ

14.1. Основания, сложенные пучинистыми грунтами, должны проектироваться с учетом способности таких грунтов при сезонном промерзании увеличиваться в объеме, что сопровождается подъемом поверхности грунта и возникновением сил морозного пучения грунта, действующих на фундамент. При оттаивании происходит осадка пучинистого грунта.

14.2. К пучинистым грунтам относятся пылевато-глинистые грунты, пески пылеватые и мелкие, а также крупнообломочные грунты с пылевато-глинистым заполнителем, имеющие к началу промерзания влажность выше определенного уровня.