В аналогичных инженерно-геологических условиях сваи лучше всего погружать в лидерные (до подошвы слоя органо-минерального или органического грунта) скважины, задавливать или забивать механическим молотом с массой ударной части 3-4 т.
9.19. При выборе конструктивной схемы здания и фундаментов на естественном основании следует исходить из того условия, что повышение пространственной жесткости здания, включая фундаменты, уменьшает возможные неравномерные осадки и перераспределяет усилия, возникающие в отдельных элементах.
9.20. При проектировании ленточных фундаментов или перекрестных лент предпочтение следует отдавать монолитному или сборно-монолитному варианту. Ленточные фундаменты под колонны должны проектироваться в зависимости от расстояния между ними и от высоты фундамента сборно-монолитными или монолитными.
9.21. Здания с продольными несущими стенами из кирпича или из крупных панелей менее чувствительны к неравномерным осадкам, характерным для оснований в сложных инженерно-геологических условиях, чем здания с несущими поперечными стенами или продольными наружными несущими стенами и внутренним каркасом.
9.22. Целесообразно при значительной неравномерности осадок, вызывающих трещины в стенах здания, усиливать фундаменты и стены непрерывными армированными швами или железобетонными поясами, способными воспринять растягивающие усилия.
9.23. Чувствительность конструкций зданий к неравномерным осадкам может быть снижена также посредством разрезки здания на отдельные отсеки ограниченной длины с введением осадочных швов.
9.24. С целью прорезки фундаментами большой толщи грунтов в сложных инженерно-геологических условиях до малосжимаемых грунтов может быть применен способ "стена в грунте".
9.25. Расчет и технология устройства "стены в грунте" производятся в соответствии с СН 477-75.
9.26. Песчаные подушки на основаниях, содержащих слои биогенного грунта, целесообразно устраивать только для частичной или полной замены погребенного биогенного грунта минеральным грунтом или для повышения отметки заложения фундамента или уменьшения давления на кровлю биогенного грунта. Подушки устраиваются из песков средней крупности и крупных.
10. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ
И ЗАГЛУБЛЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ
10.1. Номенклатура объектов, размещаемых в подземном пространстве города, включает:
- инженерные коммуникации и сооружения: трубопроводы различного назначения, кабельные прокладки, общие городские коллекторы, головные сооружения водопровода и канализации, насосные станции, бойлерные, вентиляционные и калориферные камеры, трансформаторные подстанции, центральные тепловые пункты, ремонтно-эксплуатационные комплексы и пр.;
- инженерно-транспортные сооружения: транспортные тоннели автомобильных магистралей, пешеходные переходы, помещения автостанций и вокзалов, гаражи-стоянки;
- торговые и культурно-развлекательные комплексы, помещения зрелищных и административных зданий;
- предприятия торговли, общественного питания, коммунально-бытового обслуживания и связи, объекты складского хозяйства и промышленного назначения;
- основные и вспомогательные помещения подземной части жилых зданий;
- защитные сооружения гражданской обороны;
- специальные сооружения.
В зависимости от объема занимаемого подземного пространства эти сооружения подразделяются на линейные протяженные (в основном инженерные коммуникации, транспортные тоннели) и компактные (отдельно стоящие).
10.2. Подземные и заглубленные сооружения следует классифицировать по способу их устройства на: сооружения, возводимые открытым способом, и сооружения, возводимые закрытым способом.
К сооружениям, возводимым открытым способом, относятся устраиваемые:
- в насыпи;
- в котлованах с неподкрепленными бортами (откосами);
- в котлованах с использованием временных ограждающих конструкций (шпунтов, забирок, нагельных креплений и пр.);
- в котлованах с использованием постоянных ограждающих конструкций ("стены в грунте", буросекущихся свай и пр.);
- в котлованах с использованием специальных способов строительства (замораживания грунтов, закрепления грунтов и пр.);
- способом опускного колодца.
К сооружениям, возводимым закрытым способом, относятся устраиваемые:
- горным способом;
- комбайновым и щитовым способами;
- продавливанием.
10.3. Размещение подземных и заглубленных сооружений в плане и профиле, их габариты и объемно-планировочные решения должны назначаться в зависимости от функционального назначения сооружений с соблюдением требований глав строительных норм и правил для соответствующих объектов и обеспечением эффективного использования подземного пространства.
Объемно-планировочные решения подземных и заглубленных сооружений должны учитывать конструктивные и технологические особенности устройства сооружения.
Конструктивные решения подземных и заглубленных сооружений должны обеспечивать их геометрическую неизменяемость, наиболее благоприятную статическую работу, устойчивость положения и формы, прочность.
Материалы, основные параметры сечений элементов подземных и заглубленных сооружений должны назначаться с соблюдением требований соответствующих глав строительных норм и правил. Рекомендуется применение конструкций и изделий заводского изготовления, в том числе повышенной заводской готовности. При проектировании линейных и неоднократно повторяемых отдельно стоящих объектов следует, как правило, применять типовые конструкции и изделия, предусмотренные соответствующей типовой проектной документацией.
10.4. Выбор конструктивного решения и методов строительства подземных и заглубленных сооружений следует определять с учетом:
- назначения сооружения, объемно-планировочных решений, глубины заложения;
- величин нагрузок, передаваемых на сооружение;
- инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства;
- условий существующей застройки и влияния на нее подземного строительства;
- взаимного влияния проектируемого сооружения и существующих подземных сооружений;
- экологических требований;
- технико-экономического сравнения вариантов проектных решений.
10.5. При проектировании подземных и заглубленных сооружений следует учитывать уровень их ответственности в соответствии с ГОСТ 27751-88 путем введения коэффициента надежности по ответственности .
Коэффициенты надежности по ответственности подземных и заглубленных сооружений следует принимать равными:
- для I уровня ответственности - 1,0 ( для уникальных сооружений - 1,2 );
- для II уровня ответственности - 0,95;
- для III уровня ответственности - 0,9 (для временных сооружений - 0,8 ).
На коэффициент надежности по ответственности следует умножать в расчетах нагрузочный эффект (внутренние силы и деформации конструкций и оснований, вызываемые нагрузками и воздействиями).
Классификацию подземных и заглубленных сооружений, а также зданий и сооружений, на которые может оказывать влияние подземное строительство, по уровням ответственности следует принимать в соответствии с указаниями ГОСТ 27751-88 и с приложением 14.
В том случае, если влияние проектируемого подземного или заглубленного сооружения оказывается на здания и сооружения более высокого уровня ответственности, уровень ответственности проектируемого сооружения должен быть повышен до уровня ответственности сооружения, на которое оказывается влияние.
10.6. При проектировании подземных и заглубленных сооружений в результате инженерных изысканий должны быть выявлены и изучены:
- характер рельефа;
- геологическое строение массива;
- тектонические структуры, разрывные и складчатые нарушения;
- физико-механические и тепловые свойства грунтов;
- гидрогеологические условия площадки: фильтрационные характеристики грунтов, наличие и характер водоносных горизонтов, уровень и режим подземных вод, ожидаемые водопритоки в подземные горные выработки, величины напора в горизонтах, наличие и толщина водоупоров и их устойчивость против прорыва напорных вод, химический состав подземных вод и их агрессивность по отношению к материалу сооружения;
- неблагоприятные геологические и инженерно-геологические процессы и явления: оползни, карст, суффозия, выпор, обвалы, оседание поверхности, температурные аномалии и пр.;
- возможность изменения физико-механических свойств грунтов в процессе строительства и эксплуатации подземных сооружений;
- наличие грунтов с низкой несущей способностью и структурно-неустойчивых: рыхлые пески, глины текучей консистенции, илы, заторфованные грунты и торфы, сапропели, набухающие, пучинистые и техногенные; грунты, обладающие плывунными, тиксотропными и суффозионными свойствами и виброползучестью;
- наличие и местоположение существующих и существовавших подземных сооружений, подвалов, тоннелей, инженерных коммуникаций, колодцев, подземных выработок, буровых скважин и пр.;
- динамические воздействия от существующих подземных сооружений.
При необходимости в случае наличия тектонических нарушений и других неблагоприятных условий следует определять микросейсмичность площадки строительства.
10.7. При строительстве подземных и заглубленных сооружений открытым способом с использованием постоянных ограждающих конструкций ("стена в грунте", буросекущиеся сваи и пр.) разведочные геологические скважины на площадке должны быть размещены по сетке не более 20х20 м или по трассе ограждающих конструкций не реже чем через 20 м. Количество разведочных скважин должно составлять не менее пяти. Инженерно-геологическое строение площадки должно быть изучено на глубину не менее 10 м ниже подошвы стены, но не менее чем на глубину м, где - глубина заложения подошвы ограждающей конструкции. Указанная глубина должна назначаться не менее чем для 30% разведочных скважин, но не менее чем для трех скважин.
В прочих случаях количество разведочных скважин и расстояние между ними должны назначаться в зависимости от категории сложности инженерно-геологических условий и класса ответственности сооружения в соответствии с требованиями СНиП 11-01-96 и СНиП 1.02.87.
10.8. Глубина разведочных скважин должна быть не менее чем м при строительстве открытым способом, где - глубина котлована, или при строительстве закрытым способом, где - глубина заложения низа обделки, D - диаметр или поперечный размер обделки.
10.9. При проектировании подземных и заглубленных сооружений I и II уровней ответственности дополнительно к предусмотренным главой СНиП 2.02.01-83* надлежит полевыми и лабораторными методами определять следующие физико-механические характеристики нескальных и скальных инженерно-геологических элементов:
значения модуля деформации E для первичной ветви компрессии (), для ветви декомпрессии () и ветви вторичной компрессии () при проектировании сооружений, возводимых открытым способом, и значения и при проектировании сооружений, возводимых закрытым способом;
декомпрессию и вторичную (повторную) компрессию образцов следует выполнять для тех же диапазонов напряжений, что и первичную компрессию;
значения коэффициента поперечной деформации для расчетов подземных и заглубленных сооружений II и III уровней ответственности расчетные значения коэффициента допускается принимать в соответствии с приложением 15;
значения параметров ползучести глинистых грунтов и ;
значения прочностных характеристик угла внутреннего трения и удельного сцепления с, определяемые для условий, соответствующих всем этапам строительства и эксплуатации подземного сооружения;
значения коэффициентов морозного пучения , удельных нормальных и касательных сил морозного пучения и ; значения коэффициентов фильтрации грунтов;
классификационные характеристики массивов скальных грунтов: модуль трещиноватости , показатель качества породы RQD, коэффициент выветрелости .
При обосновании изысканиями могут определяться по специальному заданию и другие физико-механические и классификационные характеристики грунтов.
10.10. Для проектирования заглубленных и подземных сооружений I уровня ответственности программа инженерно-геологических изысканий должна составляться с привлечением специализированных организаций.
10.11. При необходимости в ходе инженерно-геологических изысканий следует выполнять работы по измерению напряженного состояния грунтового массива, опытному водопонижению, опытному закреплению грунтов, опытной заморозке грунтов, устройству опытных захваток буронабивных свай или "стены в грунте", геофизические и прочие исследования.
10.12. В процессе проектирования силами специализированных организаций следует проводить обследования оснований, фундаментов и несущих конструкций существующих зданий и сооружений, расположенных в зоне влияния проектируемого подземного строительства.
При отсутствии архивных материалов инженерно-геологических изысканий на площадках существующей застройки, примыкающей к подземному строительству, следует предусматривать выполнение изысканий на этих площадках в процессе проектирования подземных или заглубленных сооружений.
10.13. При проектировании заглубленных и подземных сооружений должны быть предусмотрены решения, обеспечивающие надежность, долговечность и экономичность сооружений на всех стадиях строительства и эксплуатации. Для этого следует выполнять расчеты основания и конструкций подземных сооружений, взаимодействующих с основанием, по первой и второй группам предельных состояний.
Расчеты основания и взаимодействия конструкций подземных сооружений с основанием должны включать в себя:
- расчеты несущей способности основания, устойчивости сооружения и его отдельных элементов;
- расчет местной прочности основания;
