5.5. В проекте должны быть произведены расчеты колебаний и дана их оценка с точки зрения воздействия на сооружения и на людей.
5.6. При возможном поступлении к объекту строительства загрязненных поверхностных вод проектом должно быть предусмотрено строительство защитных сооружений с тем, чтобы исключить или уменьшить поступление загрязненных вод на площадку, их инфильтрацию в грунт, уменьшить или исключить эрозию грунта.
Должны быть рассмотрены варианты строительства дамб, берм и террас, осадочных бассейнов, водозащитных стен, линейных или замкнутых противофильтрационных завес с глиняными или синтетическими покрытиями. При проектировании противофильтрационных завес, связанных с экологической защитой территории, следует предусмотреть конструктивную прочность и сплошность стен, а также их долговременную устойчивость против агрессивных воздействий. Под сооружениями, содержащими токсичные вещества, следует запроектировать защитные экраны и предусмотреть сбор и отвод просачивающихся отходов.
5.7. В проекте следует учесть влияние устройства противофильтрационных завес на изменение уровня и направления движения подземных вод, а также на возможные деформации соседних зданий и сооружений.
5.8. Специальному рассмотрению подлежит проектирование зданий и сооружений в районах распространения слабых техногенных грунтов и свалок и мероприятия по обеспечению экологической безопасности.
6. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ВЫБОРА ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ
Выбор конструкции фундамента при проектировании следует начинать с оценки объема и качества инженерных изысканий с точки зрения достаточности имеющихся данных для разработки равнонадежных конструкций фундаментов.
При оценке оснований и проектировании фундаментов незаменимыми являются полевые методы исследования грунтов.
С помощью статического зондирования возможно определение стратиграфического напластования грунтов, выявление прослоев слабых грунтов, физических и механических характеристик свойств грунтов. При проектировании фундаментов мелкого заложения объектов геотехнической категории I и свайных фундаментов геотехнической категории II результаты зондирования могут непосредственно использоваться для определения несущей способности и деформативности оснований и фундаментов.
6.1. При выборе типа фундаментов конкретного здания или сооружения на предварительных этапах проектирования рекомендуется руководствоваться приложениями 3 и 4, в которых приведены колонки инженерно-геологических условий районов, намечаемых под застройку значительными объемами строительства.
6.2. При выборе типа фундамента и определении состава проекта рекомендуется учитывать геотехническую категорию проектируемого объекта, устанавливаемую в соответствии с п. 4.8.
6.3. Принятый метод расчета должен обеспечить ненаступление как предельного состояния по несущей способности, так и по деформациям.
Может быть использован, в зависимости от геотехнической категории объекта, один из следующих методов:
прямой метод, в котором выполняются независимые расчеты для каждого предельного состояния;
косвенный метод, в котором выполняется расчет для одного из предельных состояний с учетом показателей, подтверждающих что другое предельное состояние маловероятно;
эмпирический метод, в котором параметры фундаментов и несущих конструкций подземных сооружений назначаются на основе опыта проектирования и строительства в аналогичных условиях.
6.4. Расчет оснований по деформациям производится, исходя из условия
, (1)
где - деформация основания сооружения, определяемая расчетом;
- предельное значение деформации основания сооружения.
6.5. Расчет оснований по несущей способности производится, исходя из условия
, (2)
где - расчетная нагрузка на основание;
- сила предельного сопротивления основания.
6.6. Основания и фундаменты рассчитываются по двум группам предельных состояний: первая группа включает предельные состояния, приводящие сооружения к полной непригодности к эксплуатации, вторая группа - затрудняющие нормальную эксплуатацию (ГОСТ 27751-88).
6.7. Расчеты по указанным группам предельных состояний (п.6.6) должны проводиться с учетом усилий, воздействующих на основания и фундаменты на различных стадиях строительства и эксплуатации сооружений, при этом необходимо учитывать развитие деформаций оснований во времени, в том числе за счет возможных опасных геологических процессов.
6.8. Нагрузки и воздействия на основания и фундаменты, коэффициенты надежности по нагрузке, возможные сочетания нагрузок должны приниматься согласно требованиям главы СНиП 2.01.07-85, а также с учетом нагрузок по п.6.7.
6.9. Расчет деформаций и несущей способности фундаментов мелкого заложения и свайных следует проводить с учетом рекомендаций СНиП 2.02.01-83*, СНиП 2.02.03-85 и настоящих норм.
6.10. Проектирование оснований и фундаментов в особых условиях (набухающие, водонасыщенные органо-минеральные, насыпные, пучинистые, намывные грунты, закарстованные территории) должно осуществляться по СНиП 2.02.01-83* и СНиП 2.02.03-85.
6.11. Расчет и армирование железобетонных конструкций фундаментов, а также назначение защитных слоев бетона следует производить в соответствии с требованиями глав СНиП 2.03.01-84* и 2.03.11-85.
6.12. Сборные элементы фундаментов следует принимать по действующим ГОСТам и Техническим условиям, в том числе плитные ленточные фундаменты с вырезанными углами в соответствии с Постановлением Госстроя РСФСР от 26.09 1990 г. N 66.
7. ФУНДАМЕНТЫ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ
7.1. К фундаментам мелкого заложения относятся фундаменты, передающие нагрузку на грунты основания преимущественно через подошву.
7.2. Глубина заложения фундаментов должна приниматься согласно главе СНиП 2.02.01-83*. При наличии под подошвой фундамента подготовки в виде слоя песка, гравия, бетона глубина заложения считается от низа подготовки.
7.3. Расчетное сопротивление оснований рекомендуется принимать согласно приложению 9.
Значения используются для назначения предварительных размеров фундаментов, а для зданий и сооружений I геотехнической категории и для окончательных расчетов.
7.4. При проектировании оснований сооружений, относящихся ко II - нормальному уровню ответственности, на площадках II геотехнической категории (по п. 4.8) следует характеристики и показатели строительных свойств грунтов определять в соответствии с п. 4.10.
7.5. Плитный фундамент должен рассчитываться по двум группам предельных состояний: по первой группе - по прочности и по второй группе - по раскрытию трещин (если это требуется по условиям эксплуатации).
Система плитный фундамент - грунтовое основание должна рассчитываться по двум группам предельных состояний: по первой группе - по несущей способности; по второй группе - по пригодности к нормальной эксплуатации (по деформациям - общие и неравномерные осадки, прогибы, крены - в зависимости от особенностей сооружения).
Предварительный размер плиты принимается из условия
, (3)
где - среднее давление по подошве плиты;
- расчетное сопротивление основания (Приложение 3 СНиП 2.02.01-83*).
7.6. Расчетная схема системы основание-фундамент-сооружение должна выбираться с учетом факторов, определяющих ее напряженно-деформированное состояние.
Для упрощения расчета плитного фундамента допускается не учитывать влияние на перераспределение усилий в фундаменте реактивных касательных напряжений по его подошве.
Допускается использование приближенных приемов учета нелинейных и неупругих деформаций основания и выполнять расчет плитного фундамента в предположении линейно-упругого деформирования материала фундамента и элементов надфундаментной конструкции.
Подбор арматуры и проверка прочности сечений фундамента производится на найденные усилия в соответствии с указаниями глав СНиП на проектирование бетонных и железобетонных конструкций.
7.7. Расчет системы основание - фундамент - сооружение рекомендуется выполнять с учетом последовательности возведения сооружения.
7.8. Расчет плитных фундаментов рекомендуется выполнять на ЭВМ по программам, прошедшим сертификацию.
7.9. Расчет системы основание-фундамент-сооружение конструкции допускается выполнять как совместно, так и раздельно по элементам системы, используя метод последовательных приближений.
При расчете деформаций системы плита-основание нагрузки на плиту допускается определять без учета их перераспределения надфундаментной конструкцией и принимать в соответствии со статической схемой сооружения (например, по методу грузовых площадей).
При расчете плитного фундамента допускается использовать расчетную схему основания, характеризующуюся переменным коэффициентом жесткости, учитывающим неоднородность в плане и по глубине и распределительную способность основания.
7.10. Конструирование плитных фундаментов выполняют в соответствии с указаниями главы СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций.
7.11. При проектировании оснований тяжелых сооружений на плитных фундаментах на сильносжимаемых грунтах следует проводить расчет на заданные предельные деформации (осадки фундаментов и их неравномерности).
7.12. Расчет на заданные предельные деформации оснований допускается проводить по формуле 1 обязательного приложения 2 к главе СНиП 2.02.01-83*. При расчете допускается многослойное основание приводить к двухслойному.
Определение расчетного сопротивления и осадки
фундаментов по результатам статического зондирования
7.13. Расчетное сопротивление оснований фундаментов мелкого заложения , МПа, для предварительных расчетов сооружений II и III геотехнических категорий, а для сооружений I геотехнической категории и для окончательных расчетов может быть определено по формуле:
а) для песков (исключая пылеватые), имеющих сопротивление конуса равное 5-15 МПа
(4а)
б) для глин и суглинков при
(4б)
Сопротивление конуса зонда следует определять для случаев а) и б) ниже подошвы фундамента на глубине не менее ширины B проектируемого фундамента.
Учет ширины и глубины заложения фундамента производится по Приложению 3 СНиП 2.02.01-83*.
7.14. Расчет средней осадки основания фундамента шириной до м на песчаных грунтах, для условий по п. 7.13, рекомендуется проводить по двум эмпирическим формулам
, (5)
где - средняя осадка фундамента, м;
- среднее давление под подошвой фундамента, кПа;
- вертикальное напряжение в грунте на уровне подошвы фундамента от веса грунта, кПа;
- средний модуль деформации слоя грунта толщиной от подошвы фундамента,
определяемый по результатам зондирования по формуле кПа.
При наличии данных о зондировании на глубину менее от подошвы фундамента осадку можно определить по формуле
(6)
где - коэффициент зависящий от и равный
= 2 3 5 7 10 (м)
= 1,20 1,10 0,90 0,80 0,70;
- среднее сопротивление конуса зонда на глубине до от подошвы фундамента, кПа.
В расчет следует принимать большую из двух полученных осадок.
7.15. Расчет осадки основания фундамента шириной до 10 м на глинистых грунтах, для условий по п. 7.13, рекомендуется производить по формуле
, (7)
где - так называемая мгновенная осадка;
- осадка консолидации;
,
где - коэффициент Пуассона,
- недренированный модуль деформации (при быстром загружении), ;
- коэффициент осадки, равный для жесткого фундамента:
1 2 5 10
0,88 1,12 1,6 2 .
Формулу (7) следует применять при , где - сила предельного сопротивления основания.
Консолидационная осадка слоя нормально уплотненного глинистого грунта определяется по формуле
, (8)
где - начальный коэффициент пористости;
- толщина рассчитываемого сжимаемого слоя;
- дополнительное напряжение в грунте от нагрузки;
- коэффициент консолидации, ориентировочное значение которого, при
отсутствии непосредственных определений, может быть принято равным
.
Для переуплотненных грунтов (давление переуплотнения , по приложению 7) консолидационная осадка определяется:
а) если то осадка определяется по формуле (8) с заменой на , ориентировочно равное 0,025 (0,015-0,035);
б) если то осадка определяется по формуле
(9)
7.16. Окончательно расчеты для сооружений II и III геотехнических категорий следует выполнять в соответствии с действующими федеральными нормативными документами.
Проектирование искусственных оснований
Настоящий раздел норм включает инженерные методы преобразования строительных свойств грунтов. Современное состояние строительной науки, наличная технологическая база и практический опыт дают возможность широкого выбора метода строительства сооружений в сложных инженерно- геологических условиях. Методы улучшения работы оснований в таких условиях включают: конструктивные мероприятия, уплотнение грунтов и их закрепление, армирование грунтовых массивов. Использование этих методов в различных грунтовых и гидрогеологических условиях позволяет увеличить несущую способность и устойчивость основания и уменьшить его деформативность.
7.17. Для выбора при проектировании надежного метода преобразования строительных свойств грунтов необходимо иметь результаты тщательно выполненных гранулометрических анализов грунтов ненарушенного сложения (отобранных качественными грунтоносами) и данные о коэффициентах фильтрации грунтов, полученные полевыми откачками, а также сведения о химическом составе подземных вод.
7.18. Для первоначального выбора метода улучшения свойств грунтов рекомендуется руководствоваться следующим.
При наличии в основании сооружений слабых грунтов (илы, текучие глинистые, заторфованные грунты), а также сильно набухающих грунтов рекомендуется применение конструктивных мероприятий: грунтовых подушек, свайных фундаментов или песчаных свай.
