- от прохождения наземного или подземного колесного и рельсового транспорта вблизи от реконструируемого здания;
- от строительных работ при реконструкции;
- от других источников вибрации, расположенных вблизи реконструируемого здания.
В случае реконструкции здания, в результате которой существенно изменяются динамические свойства сооружения и его основания, на основе измеренных параметров колебаний основания необходимо осуществлять прогноз уровней колебаний конструкций реконструируемого сооружения.
3.2.30 Для вибрационных обследований зданий, фундаментов и их оснований и подземных сооружений рекомендуется применять комплексы аппаратуры, обеспечивающие запись колебаний в диапазоне частот от 1 до 100 Гц.
3.2.31 Для анализа результатов вибрационного обследования кроме фактических данных о колебаниях конструкций фундаментов (участков грунта) необходимы следующие материалы:
- данные инженерно-геологических и геодезических изысканий;
- данные по наблюдениям и измерениям деформаций конструкций здания, осадок фундаментов;
- данные о наличие трещин, повреждений конструкций;
- данные о состоянии и фактической несущей способности конструкций и основания под фундаментами здания.
3.2.32 Результаты вибрационного обследования представляются в виде таблиц среднеквадратичных значений виброперемещений (виброскоростей, виброускорений) в обследованных точках в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2; 4; 8; 18; 31,5; 63 Гц. В случае, когда колебания могут быть оценены, как близкие к гармоническим, результаты вибрационного обследования могут представляться в виде таблиц значений амплитуд виброперемещений (виброскоростей, виброускорений) и соответствующих значений частот колебаний.
3.2.33 В заключении по результатам вибрационного обследования фундаментов или конструкций подземных сооружений делается вывод о допустимости имеющихся вибраций для нормальной эксплуатации реконструируемого сооружения; в противном случае даются рекомендации по уменьшению динамического воздействия на несущие конструкции обследуемого сооружения или их реконструкции с целью уменьшения уровня колебаний до допустимого.
3.2.34 По результатам обследования составляется:
- технический отчет, содержащий результаты обследования, которые могут быть представлены в виде дефектных ведомостей состояния конструкций фундаментов, наличия их деформации, осадок, дефектов материалов и др. повреждений, в том числе планы и разрезы здания с инженерно-геологическими профилями, конструктивные особенности здания, фундаментов, их геометрия; схемы расположения реперов, марок; описания примененной системы измерений; фотографии, графики и эпюры горизонтальных и вертикальных перемещений, кренов, развитие трещин; перечень факторов, способствующих возникновению деформаций; оценку прочностных и деформационных характеристик материала конструкций фундаментов;
- техническое заключение о возможности использования конструкций фундаментов при реконструкции.
3.2.35 Техническое заключение о возможности реконструкции здания при увеличении нагрузок на его основание, устройстве подземного сооружения вблизи него или в пределах его пятна застройки, а также при углублении подвалов должно включать в себя:
- техническую характеристику предполагаемой конструкции;
- описание существующего состояния здания;
- планы несущих конструкций, в том числе фундаменты с указанием глубины их заложения;
- данные о нагрузках, действовавших на фундаменты здания до реконструкции;
- данные о дополнительных нагрузках на здание или сооружение и их распределение на отдельные фундаменты после реконструкции;
- сведения о деформациях здания и данные нивелировки цоколя или окон первого этажа;
- сведения о материале фундаментов;
- данные инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий (обобщение архивных материалов, описание шурфов и скважин, геологические разрезы по основным направлениям расположения несущих конструкций, физико-механические характеристики грунтов оснований, необходимые для вычисления деформаций здания после его реконструкции, сведения о глубине залегания подземных вод, изменении уровня их залегания в осенне-весенний период, составе и характере их агрессивности);
- поверочные расчеты существующих и ожидаемых после реконструкции давлений на грунты оснований;
- прогноз средних осадок здания и их неравномерности после реконструкции;
- выводы и рекомендации по реконструкции оснований и фундаментов, включающие в себя тип реконструируемых фундаментов и технологию их устройства.
4. Проектирование оснований и фундаментов
4.1. Общие положения
4.1.1 Проектирование оснований и фундаментов реконструируемых сооружений следует выполнять в соответствии с требованиями глав СНиП 2.02.61-83*, 2.02.03-85, МГСН 2.07-97, Рекомендаций (1997), СНиП 3.02.01-87 и других нормативных документов. Допускается одностадийное проектирование, т.е. разработка непосредственно рабочих чертежей.
4.1.2 Работы по проектированию оснований и фундаментов реконструируемых зданий должны выполняться в соответствии с техническим заданием на проектирование и необходимыми исходными данными.
Техническое задание включает сведения о целях реконструкции (надстройка существующего здания, пристройка к нему новой части и т.п.), характеристику здания, уровень ответственности, нагрузки и другие данные, необходимые для проектирования.
4.1.3 Исходные данные должны содержать отчеты об инженерных изысканиях по площадке строительства с прочностными, деформационными и физическими характеристиками грунтов основания на момент реконструкции и обследовании оснований, фундаментов и конструкций здания, включая обмеро-обследовательские работы. Особое внимание должно уделяться прочностным характеристикам материалов, наличию в конструкциях разрушений, деформаций, трещин. Эти отчеты должны представляться в объеме, предусмотренном разделом 3 настоящих Рекомендаций.
4.1.4 По полученным данным проверяются фактические давления на грунты основания под подошвой существующих фундаментов и устанавливается необходимость усиления основания. Выбранные способы укрепления грунтов основания и усиления конструкций фундаментов и подземной части здания должны быть рассчитаны на фактические нагрузки и воздействия, возникающие в результате реконструкции, а также в процессе строительства.
4.1.5 Проектирование оснований и фундаментов должно производиться с использованием расчетных значений физико-механических характеристик грунтов оснований и характеристик материала существующих и возводимых фундаментов. При этом должны учитываться состояние конструкций подземной и надземной частей, а также особенности производства работ по усилению оснований, фундаментов, подземной и надземной частей сооружения.
4.1.6 В проектах реконструируемых зданий должны приниматься такие решения по устройству оснований и фундаментов, при которых максимально используются существующие конструкции фундаментов и резервы несущей способности оснований. Производство работ при реконструкции не должно приводить к возникновению дополнительных недопустимых осадок сооружения.
4.1.7 При расчете оснований и фундаментов значения нагрузок и воздействий, коэффициентов надежности по нагрузке, коэффициентов сочетаний, а также подразделение нагрузок на постоянные и временные должны приниматься в соответствии с требованиями СНиП по нагрузкам и воздействиям (СНиП 2.01.07-85 "Нагрузки и воздействия", БСТ № 5-90, №№ 11, 12-93.).
4.1.8 При расчете оснований фундаментов нагрузки и воздействия определяются исходя из совместной работы системы "основание - фундамент - подземная - надземная конструкция". Допускается нагрузки на основание определять без учета их перераспределения фундаментом, подземными и надземными конструкциями при расчете:
а) оснований сооружений II и III уровня ответственности;
б) общей устойчивости массива грунта основания совместно с сооружением;
в) средних значений деформаций основания.
Расчет оснований по несущей способности производится на основное сочетание, при наличии особых нагрузок и воздействий - на основное и особое сочетание; расчет по деформациям - на основное сочетание нагрузок.
Нагрузки на перекрытия и снеговые нагрузки при расчете оснований по несущей способности принимаются кратковременными, а при расчете по деформациям - длительными. Нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования в обоих случаях принимаются кратковременными, а нагрузки от складируемых материалов - длительными.
4.1.9 Расчет конструкций фундаментов, включая свайные, производятся по двум предельным состояниям:
а) первой группы - расчет по прочности, на продавливание и на выносливость для фундаментов, находящихся под действием повторяющейся нагрузки;
б) второй группы - по образованию и раскрытию трещин.
Расчет кирпичных, каменных, бетонных и железобетонных фундаментов по деформациям не производится.
4.1.10 При проектировании новых зданий рядом с существующим реконструируемым следует производить проверку влияния нового здания на осадку реконструируемого здания путем выполнения расчетов в соответствии со СНиП 2.02.01-83* и 2.02.03-85. Допустимой величиной дополнительной осадки фундамента существующего здания от влияния вновь возводимого здания следует считать осадку не более 20 мм.
4.1.11 Проектирование оснований и фундаментов при реконструкции должно вестись с учетом динамических воздействий от:
- оборудования, установленного в зданиях;
- наземного и подземного транспорта;
- производства строительных работ;
- других источников.
Проектирование оснований и фундаментов в условиях динамических воздействий необходимо вести на основе данных инструментальных обследований вибраций.
4.1.12 Снижение параметров вибрации воздействием на источник возбуждения может производиться:
- заменой технологического процесса (с уменьшением или исключением динамических воздействий);
- перемещением источника;
- регулированием в источнике (например, уравновешиванием, балансировкой или центровкой машин);
- активной виброизоляцией;
- изменением рабочей частоты машин и механизмов.
4.1.13 При изменении конструкции фундаментов с целью снижения вибраций в условиях реконструкции во всех случаях необходимо проводить расчет колебаний с целью обеспечения желаемого эффекта и предотвратить неправильные технические решения, которые могут ухудшить вибрационную обстановку.
Расчет колебаний должен производиться для двух состояний сооружения - до реконструкции и после нее. Расчет колебаний до реконструкции должен давать результаты, согласующиеся с полученными в ходе вибрационного обследования экспериментальными данными. При необходимости осуществляется уточнение отдельных параметров или всей расчетной схемы.
4.1.14 Если преобладающие частоты динамических воздействий ниже частоты первого тона собственных колебаний сооружения, то эффективными могут являться методы, связанные с увеличением жесткости основания.
Для увеличения жесткости основания применяются следующие подходы:
- увеличение площади подошвы фундамента;
- введение дополнительных элементов, заглубленных ниже отметки подошвы фундамента;
- повышение жесткости грунтовой среды.
4.1.15 В ряде случаев (при наличии высокочастотных или импульсных динамических воздействий) для снижения вибраций целесообразно применение пассивной виброизоляции на основе пружинных, резиновых или комбинированных виброизоляторов.
При реконструкции оснований и фундаментов возможно использование динамических гасителей колебаний разных конструктивных схем.
При частоте воздействия близкой или превосходящей собственную частоту возможно снижение уровня колебаний за счет увеличения массы фундамента.
4.1.16 К ослаблению динамического воздействия устройством дополнительных строительных конструкций (экранов) на путях распространения вибраций в грунте до контакта с фундаментом (экранированию) целесообразно прибегать при высоких частотах динамического воздействия.
4.2 Фундаменты мелкого заложения
4.2.1 Расчет давления на основание существующего здания при его предстоящей надстройке проводится по формулам 2.46 и 2.47 СНиП 2.02.01-83*.
4.2.2 Расчеты бетонных и железобетонных фундаментов по прочности и продавливанию, по образованию и раскрытию трещин производится при совместном действии постоянных, длительных и кратковременных нагрузок. При расчете по образованию и раскрытию трещин нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования и от складируемых материалов следует принимать длительными.
4.2.3 Расчеты каменных фундаментов производятся по прочности на действие постоянных и длительных нагрузок.
4.2.4 При устройстве в реконструируемых зданиях подземных сооружений (подвалов, тоннелей и т.п.) должно учитываться:
а) дополнительное активное горизонтальное давление на фундаменты и сваи;
б) уменьшение несущей способности фундаментов и свай.
4.2.5 Расчет оснований реконструируемых сооружений производится по деформациям во всех случаях, а по несущей способности, если:
а) на основание передаются горизонтальные нагрузки;
б) сооружение расположено на откосе, вблизи откоса или котлована;
в) основание сложено водонасыщенными (>0,85) глинистыми, органоминеральными грунтами или пылеватыми песками, имеющими модуль деформации менее 5 МПа;
г) производится отрывка грунта до отметки заложения подошвы фундамента.
4.2.6 Целью расчета оснований по деформациям реконструируемых зданий является ограничение дополнительных перемещений их фундаментов и надземных конструкций такими пределами, при которых гарантируется нормальная эксплуатация сооружения.
