- необходимость обеспечения требуемой водонепроницаемости конструкции;
- необходимость передачи на конструкцию вертикальных нагрузок;
- возможность применения конструктивных решений и мероприятий по снижению величин давлений на подпорные стены (разгружающих элементов, геотекстиля, армогрунта и пр.).
12.5. В расчетах гравитационных стен и консольных гибких подпорных стен, т.е. устраиваемых без использования анкерных и распорных элементов, допускается применение методов, указанных в п. 11.3.
В остальных случаях следует использовать численные методы, указанные в п. 10.2.
12.6. Глубина заложения подпорных стен должна определяться статическими расчетами.
При проектировании подпорных стен в водонасыщенных грунтах глубину заложения стены следует назначать с учетом возможности ее заделки в водоупорный слой с целью обеспечения производства работ по экскавации грунта без применения мероприятий по водоотливу или водопонижению.
12.7. При проектировании подпорных стен, устраиваемых с обратной засыпкой грунта, расчетные значения характеристик грунтов обратной засыпки удельный вес, угол внутреннего трения и удельное сцепление ( , , ), уплотненных до от их плотности в природном сложении, допускается устанавливать по расчетным характеристикам тех же грунтов в природном сложении в соответствии со следующими зависимостями:
; ; .
При расчетах по первой группе предельных состояний не должно превышать 7 кПа , при расчетах по второй группе предельных состояний не должно превышать 10 кПа.
12.8. При определении величин контактных напряжений и величин бокового давления грунта на подпорные стены и ограждения котлованов следует учитывать:
- внешние нагрузки и воздействия на грунтовый массив, такие как пригрузка от складируемых материалов, нагрузка от строительных механизмов, транспортная нагрузка на проезжей части, нагрузка, передаваемая через фундаменты близрасположенных зданий и сооружений, и пр.;
- отклонение граней подпорной стены от вертикали;
- наклон поверхности грунта, неровности рельефа и отклонение границ инженерно-геологических элементов от горизонтали;
- возможность устройства берм и откосов в котловане в процессе производства работ;
- прочностные характеристики на контакте стена-грунтовый массив;
- деформационные характеристики подпорной стены, анкерных и распорных элементов;
- порядок производства работ;
- возможность перебора грунта в процессе экскавации;
- дополнительные давления на подпорные стены, вызванные пучением, набуханием грунтов, а также проведением работ по нагнетанию в грунт растворов, тампонажу и пр.;
- температурные и динамические (вибрационные) воздействия.
12.9. Величины сил трения и сцепления на контакте стена-грунтовый массив должны определяться в зависимости от:
- значений прочностных характеристик грунта;
- гидрогеологических условий площадки;
- качества поверхности контакта и материала подпорной конструкции;
- направления и величин перемещений стены;
- технологии устройства стены;
- способности ограждающей конструкции воспринимать вертикальные нагрузки.
При отсутствии экспериментальных исследований в расчетах по первой и второй группам предельных состояний допускается принимать следующие расчетные значения прочностных характеристик на контакте стена-грунтовый массив:
- удельное сцепление ;
- угол трения грунта по материалу стены ,
где - угол внутреннего трения грунта, - коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 6.
Таблица 6
|
Материал стены
|
Технология устройства и особые условия
|
|
|
Бетон,
|
Монолитные гравитационные стены и гибкие стены, бетонируемые насухо.
|
0,667
|
|
железобетон
|
Монолитные гибкие стены, бетонируемые под глинистым раствором в грунтах естественной влажности. Сборные гравитационные стены.
|
0,5
|
|
|
Монолитные гибкие стены, бетонируемые под глинистым раствором в водонасыщенных грун- тах.Сборные гибкие стены, устраиваемые под глинистым раствором в любых грунтах.
|
0,333
|
|
Металл, дерево
|
В мелких и пылеватых водонасыщенных песках
|
0
|
|
|
В прочих грунтах
|
0,333
|
|
Любой
|
При наличии вибрационных нагрузок на основание
|
0
|
12.10. При проектировании подпорных стен и ограждений котлованов с анкерными конструкциями расчетную величину несущей способности основания анкеров следует назначать после проведения опытных (не менее трех) натурных испытаний анкеров.
12.11. При проектировании конструктивных элементов подпорных стен и ограждений котлованов следует руководствоваться требованиями глав СНиП 2.03.01-84*, III-18-75 и II-25-80.
13. СТРОИТЕЛЬНОЕ ВОДОПОНИЖЕНИЕ, ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ, ДРЕНАЖ
13.1. Проект строительного водопонижения должен решить следующие задачи:
- предотвращение поступления подземных вод в котлованы, траншеи и подземные выработки, разрабатываемые в обводненных грунтах;
- предупреждение прорывов подземных вод или выпора водоупорных слоев грунта в днище земляных выработок при наличии в их основании водовмещающих горизонтов с напорным режимом фильтрации;
- предотвращение неблагоприятного изменения физико-механических свойств грунтов и развития опасных процессов в грунтовой толще (карст, вымыв заполнителя, подтопление, оползни и т.п.) в связи с изменением природных гидрогеологических условий;
- организация отвода поверхностных и каптированных вод к местам сброса;
- предотвращение существенных осадок близлежащего грунтового массива в результате снижения уровня подземных вод (УПВ), а также осадок оснований зданий и сооружений в зоне влияния водопонизительных работ, которые могут повлечь деформации конструкций;
- обеспечение экологической безопасности окружающей среды в связи с нарушением водного баланса на участке строительства;
- разработка мероприятий, обеспечивающих необходимый контроль качества выполняемых водопонизительных работ;
- обеспечение мониторинга окружающего грунтового массива и близлежащих зданий и сооружений в период ведения водопонизительных работ;
- решения по технике безопасности выполняемых работ.
13.2. Места сброса каптированных поверхностных и подземных вод определяет и согласовывает с соответствующими организациями заказчик и генеральная проектная организация. Должен быть решен вопрос о возможности использования каптированных подземных вод для хозяйственных или промышленных целей и необходимости их очистки.
13.3. В сложных гидрогеологических условиях, когда по имеющимся материалам изысканий не представляется возможным произвести обоснованные расчеты водопонижения, проект должен предусматривать организацию опытно-производственных кустовых откачек, результаты которых используются для внесения корректив в проект.
13.4. Глубина положения пониженного УПВ под дном осушаемой выработки должна, как правило, определяться в зависимости от скорости восстановления уровня подземных вод за время возможного аварийного перерыва в работе водопонизительной системы.
13.5. Выбор способов водопонижения должен учитывать конструктивные особенности и размеры сооружения, особенно его подземной части, инженерно-геологические и гидрогеологические условия стройплощадки, размеры осушаемой площади, способ производства общестроительных работ в защищаемом котловане, продолжительность этих работ и другие конкретные условия.
13.6. При проектировании следует рассмотреть возможность комбинированного использования следующих способов водопонижения: водоотлив, дренаж, иглофильтры (легкие и эжекторные), скважины (открытые самоизливающиеся, поглощающие, сквозные, лучевые), электроосмос.
13.7. Иглофильтровый способ при вакуумном водопонижении (вакуум развивается в зоне фильтрового звена иглофильтра) следует применять в малопроницаемых грунтах с коэффициентом фильтрации от 0,1 до 2 м/сут.
13.8. Электроосмотический способ следует применять в слабопроницаемых грунтах с коэффициентом фильтрации менее 0,1 м/сут.
13.9. Открытые, т.е. имеющие в своей полости атмосферное давление, водопонизительные скважины следует применять для понижения уровня подземных вод или снятия напора подземных вод в грунтах с коэффициентами фильтрации более 2 м/сут.
13.10. Расчеты водопонижения следует производить для установившегося режима фильтрации во всех случаях и для неустановившегося режима, в период формирования депрессионной воронки, с охватом периода от начала откачки до установившегося режима.
13.11. Для условий повышенной сложности (неоднородный фильтрационный поток, сложные очертания контуров питания и водоприемного фронта и т.п.) расчет водопонизительных систем следует производить с использованием моделирования или других специальных методов.
13.12. До начала водопонизительных работ необходимо обследовать техническое состояние зданий и сооружений, находящихся в зоне депрессионной воронки, уточнить состояние существующих подземных коммуникаций.
13.13. При значительном понижении уровня подземных вод, особенно в слабых глинистых грунтах, торфах, необходимо производить расчет ожидаемых осадок в зоне развития депрессионой воронки.
13.14. При бурении скважин ударными способами следует учитывать возможность местного уплотнения грунта оснований, что может вызвать его дополнительные осадки и, как следствие, деформации конструкций окружающих зданий и сооружений.
13.15. Следует предусмотреть опасность появления суффозии при водоотливе в результате выноса мелких частиц грунта в откосах и дне котлована, что может вызвать разрыхление грунта на участках, близких к котловану. Разрыхление грунта возможно в процессе бурения, содержания и ликвидации водопонизительных скважин, а также при погружении иглофильтров гидравлическим способом.
13.16. При устройстве заглубленных в водоносный слой и достаточно протяженных подземных сооружений, возможен барражный эффект, в результате которого поднимается уровень подземных вод с верховой стороны и снижается с низовой стороны. Следует предусматривать мероприятия по устранению неблагоприятных последствий барражного эффекта (дренаж, противофильтрационные завесы и др.).
Гидроизоляция фундаментов и частей подземных сооружений
13.17. Техническое задание на проектирование строительной части сооружения должно содержать также требования к влажностному режиму заглубленных помещений: сухие, сырые, мокрые. До начала проектирования должны быть переданы данные о возможной агрессивности подземных вод и (на промышленных площадках) отходов технологических процессов с указанием вида агрессивности: общекислотная, щелочная, сульфатная, магнезиальная, углекислотная.
Гидроизоляционные мероприятия могут включать в себя помимо обмазки и пропитки стен специальными растворами устройство дренажей и фильтрационных завес, которые рассмотрены в пп.13.26-13.51.
13.18. Конструкция гидроизоляции должна выбираться в зависимости от гидростатического напора подземных вод на уровне пола наиболее заглубленного помещения, требований заданного режима влажности помещений, грунтовых условий (пески, глинистые грунты) и агрессивности окружающей грунтовой среды. Верхнюю границу гидроизоляции стен следует принимать на 0,5 м выше максимального прогнозируемого уровня подземных вод.
13.19. При проектировании гидроизоляции следует учесть, что водонепроницаемость сооружений может быть обеспечена применением плотного монолитного бетона специального состава с пластифицирующими и водоотталкивающими добавками.
13.20. При выборе метода гидроизоляции подземных сооружений следует рассмотреть возможности применения гидроизоляций: окрасочной, битумной, битумно-полимерной, цементной штукатурной, цементной торкретной и штукатурной из холодных и горячих асфальтовых мастик, а также асфальтовой литой и пластмассовой гидроизоляций, гидроизоляции на основе бентонита и др.
При применении гидроизоляции из рулонных пластмассовых полимерных пленок могут быть использованы различные пленки - полиэтиленовые, полипропиленовые, поливинилхлоридные, гидропластовые, стеклопластовые, стеклорубероидные и др.
13.21. Для зданий с подвалами или подземными этажами выбор системы гидроизоляции следует делать на основании учета: характера воздействия воды и ее уровня, режима, который должен быть в изолируемом помещении, и трещиноустойчивости изолируемых конструкций.
При сухих помещениях с уровнем подземных вод на 1 м выше пола помещения на наружной стене и под полом помещения требуется трехслойная оклеечная гидроизоляция из рулонных пластмассовых полимерных пленок. Могут быть использованы также эпоксидные и каменноугольные смолы.
13.22. В проекте следует предусмотреть мероприятия по заполнению деформационных швов и стыков в конструкции мастиками на основе полиизобутилена.
13.23. В проекте необходимо также решить конструкции узлов при прохождении коммуникаций через гидроизолированную поверхность. Все трубопроводы должны быть металлическими. Со стороны гидроизоляции они должны быть покрыты не менее чем 2 раза битумной мастикой.
13.24. Для восстановления гидроизоляции при эксплуатации сооружения рекомендуется рассмотреть возможность использования фильтрационных завес, устраиваемых путем нагнетания в грунт через инъекторы раствора битума, жидкого стекла, петролатума, различных смол. Растворы обычно подаются из гидроизолируемого подземного сооружения в грунт.
