При пылеватых и мелких песках рыхлых с плотностью скелета до 1,65 т/куб.м рекомендуется рассмотреть в первую очередь методы уплотнения грунтов.
При несвязных грунтах с коэффициентами фильтрации более 0,5 м/сут следует рассмотреть различные методы закрепления грунтов.
При наличии трещиноватых скальных грунтов следует рассмотреть применение метода цементации.
7.19. На площадках со сложными инженерно-геологическими и гидрогеологическими условиями при сложных и ответственных сооружениях проектированию должно предшествовать проведение на площадке строительства опытных работ по преобразованию свойств грунтов выбранным для закрепления методом.
7.20. Различают поверхностные и глубинные методы уплотнения грунтов. Уплотнение производится укаткой, трамбованием, вибрацией, виброударами, взрывами, статической нагрузкой от собственного веса грунта, а также дополнительной пригрузкой.
7.21. Уплотненность грунтов определяется по методике стандартного уплотнения по ГОСТ 22733-77 и характеризуется коэффициентом уплотнения , где - плотность сухого уплотненного грунта и - максимальное значение плотности грунта по стандартному уплотнению.
Оптимальную влажность глинистых грунтов, уплотняемых трамбованием, при отсутствии результатов непосредственного определения рекомендуется принимать , а укаткой , где - влажность на границе пластичности (раскатывания).
7.22. Необходимая степень уплотнения грунтов устанавливается в зависимости от последующего использования уплотненных грунтов , нагрузок, передаваемых на них от сооружений, возможных изменений температурно-влажностного режима уплотненного грунта, климатических условий производства работ и пр.
При отсутствии результатов непосредственных лабораторных и полевых испытаний уплотненного грунта необходимую степень уплотнения, значения модулей деформации и величины расчетных сопротивлений оснований из уплотненных грунтов допускается принимать по рекомендациям приложения 10.
7.23. Для повышения несущей способности оснований и устройства фундаментов и других подземных конструкций могут применяться способы химического закрепления грунтов. Способы закрепления и область их применения приведены в приложении 10.
7.24. Инъекционное, буросмесительное закрепление грунтов и использование геокомпозитов с целью устройства фундаментов и подземных конструкций из закрепленных массивов допускается с применением способов, обеспечивающих прочностные и другие физико-механические свойства закрепленных грунтов, которые отвечают всем требованиям, предъявляемым к материалам таких конструкций, включая требования по морозостойкости и экологии.
Химически закрепленные грунты не армируются и не могут быть использованы как гибкие фундаменты и конструкции.
7.25. Нормативные и расчетные характеристики закрепленных грунтов устанавливаются в результате лабораторных испытаний и опытных работ в натурных условиях, включающих закрепление грунтов принятым способом.
8. СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ
Настоящий раздел норм включает, на основе современного опыта фундаментостроения, ряд рекомендаций и решений дополнительных к действующему СНиП 2.02.03-85. Учитывая многообразие объектов строительства в г.Москве рекомендуется расширить номенклатуру используемых в строительстве свай. Увеличивающийся объем применения буронабивных свай и трудность их испытания статической нагрузкой вызвали необходимость разработки нового метода определения их несущей способности по результатам статического зондирования. Накопленный опыт применения забивных свай и испытаний их статической нагрузкой позволил повысить их расчетную нагрузку в песчаных и некоторых глинистых грунтах, уменьшив коэффициент надежности. Разработан метод расчета кустов свай и новых конструкций комбинированных свайно-плитных фундаментов на основе определения осадки одиночной сваи и коэффициента осадки свайного фундамента, что лучше соответствует работе свайного фундамента, чем расчет его как условного фундамента на естественном основании.
8.1. Для использования в практике строительства в Москве рекомендуются:
- забивные железобетонные сваи по ГОСТ 19804-79, которым охвачены сваи квадратного сечения с ненапрягаемой и напрягаемой арматурой, сваи квадратного сечения с круглой полостью, полые круглые сваи и сваи-оболочки согласно приложению 11;
- буронабивные (буровые и набивные) и буроинъекционные (корневидные) сваи различного типа и размеров в зависимости от имеющегося бурового оборудования. Номенклатура изготавливаемых свай приведена в приложении 12.
Буровая свая
8.2. Несущую способность , кН, буровой висячей сваи, устраиваемой в соответствии с п. 2.5а СНиП 2.02.03-85, работающей на сжимающую нагрузку, по результатам статического зондирования следует определять по формуле:
, (10)
где - коэффициент условий работы; ;
- число точек зондирования, не менее 6;
- частное значение расчетного сопротивления сваи в точке зондирования,
определенное по формуле (11);
- коэффициент надежности по грунту, устанавливаемый при значении
доверительной вероятности в соответствии с требованиями ГОСТ 20522-96.
8.3. Частное значение расчетного сопротивления буровой сваи в точке зондирования ,кН, следует определять по формуле:
, (11)
где - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, принимаемое по
табл.1 по данным зондирования в рассматриваемой точке, в зависимости от
среднего сопротивления конуса , кПа, на участке, расположенном в пределах
одного диаметра выше и двух диаметров ниже подошвы проектируемой сваи;
- площадь опирания сваи на грунт, кв.м;
- среднее значение расчетного сопротивления грунта на боковой поверхности сваи,
кПа, на расчетном участке сваи, определяемое по данным зондирования в
соответствии с табл.1;
- толщина -го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи,
которая должна приниматься не более 2м;
- наружный периметр поперечного сечения сваи, м;
- коэффициент, зависящей от технологии изготовления свай и принимаемый:
а) при сваях, бетонируемых в скважинах насухо, равным 1;
б) при бетонировании под водой, под глинистым раствором, а также при использовании обсадных инвентарных труб, равным 0,7.
Таблица 1
|
- cопротивление конуса, кПа |
- расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа |
- среднее значение расчетного сопротивления на боковой поверхности сваи, кПа |
||
|
|
песчаный грунт |
глинистый грунт |
песчаный грунт |
глинистый грунт |
|
1000 2500 5000 7500 10000 12000 15000
|
- - 500 750 1000 1200 1500
|
230 580 1000 - - - -
|
25 40 52 60 68
|
20 25 35 50 65 - -
|
|
20000
|
2000
|
-
|
75
|
-
|
|
Примечания: 1. Коэффициенты и для промежуточных значений определяются по линейной интерполяции. 2. Приведенные в таблице значения и относятся к буровым сваям диаметром 600-1200 мм, погруженным в грунт не менее чем на 5м. При возможности возникновения на боковой поверхности свай отрицательного трения, значения расчетных сопротивлений грунта для оседающих слоев принимать со знаком "минус". 3. При принятых в табл.1 значениях и осадка свай при расчетной несущей способности не превышает 0,03. |
8.4. Параллельно с расчетом несущей способности сваи по результатам статического зондирования следует провести расчет несущей способности в соответствии с пп.4.6 и 4.7 СНиП 2.02.03-85. При больших расхождениях в полученных величинах несущей способности свай (более 25 %) следует произвести статическое испытание не менее 2 свай.
Забивная свая
8.5. Несущую способность , , висячей забивной сваи рекомендуется определять в соответствии с п.4.2 и таблицами 1 и 2 СНиП 2.02.03-85.
При определении расчетной нагрузки , передаваемой на сваю, коэффициент надежности рекомендуется принимать 1,3 - при определении несущей способности сваи для песков средней плотности и плотных средней крупности, мелких и пылеватых и глинистых грунтов при показателе текучести .
В остальных случаях коэффициент надежности по грунту следует принимать 1,4.
8.6. Несущую способность , , забивной висячей сваи, работающей на сжимающую нагрузку, по результатам испытаний грунтов статическим зондированием следует определять по формуле (10).
Частное значение предельного сопротивления , , забивной висячей сваи, работающей на сжимаемую нагрузку, по результатам испытаний грунтов статическим зондированием следует определять по формуле
(12)
где - сопротивление зонда, кПа, на уровне подошвы сваи, определяемое на участке
1 выше и 4 ниже подошвы сваи;
- периметр сваи, м;
- толщина i-ого слоя грунта;
- среднее сопротивление -го слоя грунта, кПа, принимаемое по табл.2 в зависимости от сопротивления зонда (МПа) на середине расчетного слоя грунта;
- коэффициент, принимаемый по таблице 2.
Таблица 2
|
,МПа
|
1
|
2,5
|
5
|
7,5
|
10
|
12
|
|
, кПа
|
30
|
35
|
50
|
65
|
75
|
80
|
|
|
0,80
|
0,70
|
0,60
|
0,50
|
0,45
|
0,40
|
8.7. При наличии на площадке, где испытаны сваи статической нагрузкой, результатов статического зондирования, что обычно должно иметь место, несущую способность испытанных 3 - 5 свай следует определять с использованием результатов статического зондирования (не менее 6 точек) по формуле:
, (13)
где - среднее значение предельного сопротивления по 3-5 испытаниям свай статической нагрузкой ( см. п.5.5 СНиП 2.02.03-85);
- коэффициент надежности по грунту, определяемый по результатам зондирования по формуле
, (14)
где - коэффициент вариации результатов зондирования, определяемый по формуле
, (15)
где и - соответственно, частные и среднее значения несущей способности сваи по результатам зондирования;
- число точек зондирования.
При двух испытаниях свай нормативное значение предельного сопротивления сваи следует принимать равным меньшему предельному сопротивлению, полученному из результатов испытаний, а коэффициент надежности по грунту - .
Расчет свай и групп свай по деформациям
8.8. Проектирование свайных фундаментов (из отдельных свай, кустов свай и свайных полей) следует осуществлять с учетом полного использования несущей способности свай за счет проектирования фундаментов по предельным состояниям, исходя из условия
, (16)
где - совместная деформация сваи, свайного фундамента и сооружения, определяемая расчетом;
- предельное значение средней осадки фундамента проектируемого здания или сооружения, устанавливаемое либо по указаниям СНиП 2.02.01-83*, либо в задании на проектирование.
8.9. Для определения осадки висячей сваи и осадок свайных кустов и полей рекомендуются методы, основанные на рассмотрении работы сваи с использованием решения упругой задачи о вертикальном перемещении в грунте вследствие взаимодействия напряжений в системе свая - грунт. Это позволяет учесть относительную жесткость и длину сваи, расстояние между сваями в кусте и свайном поле и взаимодействие свай.
8.10. При расчете свай и свайных фундаментов осадку сваи следует определять по формуле
, (17)
где - нагрузка в голове сваи, кН;
- модуль деформации грунта, который в рассматриваемом решении следует определять на уровне подошвы сваи, кПа;
- диаметр сваи, м;
- коэффициент влияния, зависящий от отношения , длины сваи к ее диаметру (или стороне квадратной сваи) и от коэффициента жесткости сваи , где - модуль деформации материала сваи.
Коэффициент влияния определяется по таблице 3.
Таблица 3
|
|
Значения при , равном |
||
|
|
100
|
1000
|
10000
|
|
10
|
0.200
|
0.145
|
0.139
|
|
25
|
0.145
|
0.088
|
0.080
|
|
50
|
0.130
|
0.062
|
0.046
|
8.11. При использовании формулы (17) следует обратить особое внимание на достоверное определение значения модуля деформации грунта . Наиболее достоверное значение его может быть определено по результатам полевых испытаний, что необходимо при использовании на объекте более 100 свай.
При использовании для определения модуля деформации статического зондирования следует руководствоваться тем, что модуль деформации грунта у свай всегда в несколько раз выше, чем у грунта в естественном состоянии (в 2-8 раз).
Рекомендуется принимать следующие минимальные значения модуля деформации грунта у свай:
