- При строительстве подземных частей зданий в котлованах с использованием постоянных ограждающих конструкций («стена в грунте», буросекущиеся сваи и др.) разведочные геологические скважины следует размещать по сетке не более 20x20 м или по трассе ограждающих конструкций не более, чем через . Количество разведочных скважин должно составлять не менее пяти.
Инженерно-геологическое строение площадки изучается на глубину не менее от подошвы ограждающей конструкции. На указанную глубину должно быть пройдено не менее 30% разведочных скважин, но не менее трех скважин.
- При применении свайных и комбинированных свайно-плитных фундаментов следует выполнять испытания свай статическими нагрузками в объеме, зависящем от их общего числа и неоднородности основания, но не менее 3% от их общего числа и не менее пяти испытаний свай на объект (по углам и в центре).
Для свайного фундамента и комбинированного свайно-плитного фундамента глубина инженерно-геологических выработок должна быть не менее чем на ниже проектируемой глубины заложения нижних концов свай при рядовом их расположении и нагрузках на группу свай до 3 МН включительно и на ниже – при нагрузках на группу свай площадью размером до 10х10м - более 3 МН. Для свай на площади более 10??10 м (свайных полях) и применении комбинированных свайно-плитных фундаментов глубина выработок (не менее трех) должна превышать предполагаемое заглубление свай на величину не менее . Для сплошных плитных и шлицевых (щелевых) фундаментов глубина выработок ниже их подошвы должна составлять не менее глубины сжимаемой зоны и не менее большего размера (диаметра) фундамента.
- Обязательными видами работ при изысканиях являются бурение скважин, лабораторные исследования, статическое и динамическое зондирование, штамповые (прессиометрические) испытания грунтов.
Испытания грунтов штампами рекомендуется проводить в местах наиболее характерных и неблагоприятных грунтовых условий, а также на наиболее нагруженных участках основания.
- Для определения модуля деформации грунтов необходимо предусматривать полевые испытания штампами площадью 2500 и 5000 см2 в количестве не менее трех или прессиометрами в количестве не менее шести для каждого выделенного инженерно-геологического элемента.
- Изыскания должны обеспечить изучение всех разновидностей грунтов инженерно-геологических элементов, встречающихся на площадке строительства здания в пределах исследуемой толщи и статистическую обработку результатов исследований по ГОСТ 20522.
Размещение инженерно-геологических выработок (скважин, точек зондирования, мест испытаний грунтов) производится с таким расчетом, чтобы они располагались в пределах пятна застройки проектируемого здания и не далее от его контура.
Изыскания для существующей застройки выполняются в соответствии с требованиями СНБ 1.02.01.
- При наличии в составе оснований малопрочных и слабых грунтов со специфическими неблагоприятными свойствами (просадочные, набухающие, слабые глинистые с IL??0,75, рыхлые, биогенные, техногенные и др.) глубина выработок определяется с учетом необходимости их проходки на всю толщу «слабого» слоя, с заглублением в подстилающие несущие («прочные») грунты на глубину не менее и определением их характеристик.
- При необходимости следует выполнять измерения напряжений в массивах горных пород и грунтов; опытные полевые работы по: водопонижению, закреплению и заморозке грунтов, устройству буровых свай и захваток «стены в грунте»; а также геофизические и прочие исследования.
- Учитывая значительные глубины сжимаемой толщи основания высотных зданий, необходимо часть полевых исследований грунтов (зондирование, испытания грунтов штампами) с учетом указаний 8.18 выполнять со дна котлована.
- Изыскания для фундаментов и подземной части должен обеспечивать получение в пределах изучаемого основания (в т.ч. для искусственных грунтов) полевыми и лабораторными методами следующие физико-механические характеристики грунтов и скальных пород:
- физические характеристики: плотность ??, влажность ?? и гранулометрический состав и дополнительно для глинистых грунтов: число пластичности Iр, показатель текучести IL;
- прочностные характеристики: модуль деформации Е; угол внутреннего трения ?? и удельное сцепление с, определяемые для условий, соответствующих всем этапам строительства и эксплуатации фундаментов и подземной части здания;
Модуль деформации Е для зданий, возводимых в котлованах глубиной более , следует определять по первичной ветви штамповых испытаний или компрессии (Ес1), и по ветви декомпрессии (Еd), а также по ветви вторичного нагружения для штамповых испытаний или компрессии (Еc2). Декомпрессию и вторичную (повторную) компрессию образцов следует выполнять для тех же диапазонов напряжений, что и первичную компрессию;
- параметры ползучести глинистых грунтов ??сzp и ??сzp1;
- коэффициент морозного пучения Кh , удельные нормальные и касательные силы морозного пучения ??h и ??h;
- коэффициент фильтрации k грунтов;
- классификационные характеристики массивов скальных пород: модуль трещиноватости Мj, показатель качества породы RQD, коэффициент выветрелости Кw .
Изысканиями могут также определяться другие физико-механические и классификационные характеристики грунтов, обоснованные специальным техническим заданием.
Далее, за исключением специально оговоренных случаев, под термином «характеристики грунтов» понимаются не только механические и физические свойства грунтов, перечисленные выше, а также удельные силы пучения, усадки при промерзании (высыхании), коэффициенты постели, жесткости основания и др..
- Прочностные характеристики дисперсных грунтов (угол внутреннего трения ??, удельное сцепление с) следует определять по результатам полевых испытаний на срез целиков в шурфах или котлованах по ГОСТ 20276.
Для водонасыщенных глинистых грунтов с показателем текучести IL>0,5, органоминеральных и органических грунтов, для которых подготовка целиков для полевых испытаний или отбор образцов для лабораторных испытаний затруднительны, их прочностные характеристики для расчета оснований в нестабилизированном состоянии определяются полевым методом вращательного среза в скважинах или в массиве по ГОСТ 20276.
- Геофизические исследования и зондирование грунтов выполняются для уточнения геологического строения и неоднородности грунтов основания между скважинами; определения характеристик грунтов; несущей способности свай; глубины залегания карстующихся пород, их трещиноватости и закарстованности, наличия подработки; толщины прослоек слабых водонасыщенных, биогенных, глинистых, рыхлых и др. грунтов; водоупоров; направления и скорости движения подземных вод и др.
Число точек зондирования должно составлять не менее 10. При выявлении значительной неоднородности и сложных грунтовых условий число точек зондирования следует увеличивать.
Результаты геофизических исследований, зондирования грунтов должны быть подтверждены их прямыми исследованиями посредством бурения скважин, лабораторных и натурных испытаний.
- Лабораторные исследования должны моделировать работу грунта в основании здания в условиях изменяющегося напряженно-деформированного состояния. Деформационные, прочностные и фильтрационные характеристики обводненных «слабых» грунтов (илы, биогенные, глинистые грунты с IL??0,75) следует определять c учетом напряженно-деформированного состояния грунтового массива в диапазоне действующих в основании здания напряжений, при малых ступенях загружения 0,025-0,02 МПа с приращением 0,01 мм за последние 24 ч наблюдений, на образцах испытанных как в вертикальном, так и горизонтальном направлениях. Испытания должны предусматривать реконсолидацию образцов грунта и учет истории нагружения объема грунта в натуре.
- Коэффициент безопасности по грунту ??g при вычислении расчетных значений прочностных характеристик (удельное сцепление с, угол внутреннего трения ?? дисперсных грунтов и предел прочности на одноосное сжатие скальных грунтов Rc, а также плотность грунта ??) устанавливается в зависимости от изменчивости этих характеристик, числа определений и значения доверительной вероятности α по ГОСТ 20522.
Для остальных характеристик грунта допускается принимать ??g=1.
Доверительная вероятность расчетных значений характеристик грунтов принимается при расчетах оснований по I группе предельных состояний α=0,95, по II группе – α=0,85.
Для сложных грунтовых условий допускается принимать большую доверительную вероятность расчетных значений характеристик грунтов, чем указано выше, но не более 0,99.
- На подрабатываемых территориях, в зонах возможного проявления карстово-суффозионных процессов необходимо бурить не менее двух скважин для определения размера полостей, толщ терригенно-карбонатных грунтов до уровня залегания незакарстованных и невыветрелых разностей карбонатных пород и слоев глин.
- При расположении площадки строительства на наклонном участке рельефа или вблизи его бровки горные выработки (точки зондирования) необходимо размещать как на самом склоне, так и в зонах, прилегающих к его бровке и подошве, с заглублением части выработок, ниже зоны возможного активного развития оползня, в несмещаемые породы, не менее чем на 3-, граница которых должна определяться расчетом с учетом веса проектируемого здания.
- Буровые работы, полевые, лабораторные, гидрогеологические, геофизические исследования, геодинамическое и сейсмическое микрорайонирование площадки должны быть направлены на выявление и изучение всех факторов, имеющих определяющее значение при оценке устойчивости основания от сейсмических и геодинамических воздействий, динамики подземных вод, наличия слабых глинистых и суффозионно-неустойчивых песчаных грунтов и др. Должны быть определены прочностные и реологические характеристики грунтов, проведены прогнозные расчеты устойчивости основания и склона, а в необходимых случаях организованы стационарные наблюдения.
- Отчет о результатах изысканий должен содержать сведения:
- о местоположении территории предполагаемого строительства, ее рельефе, климатических и сейсмических условиях и о ранее выполненных изысканиях;
- об инженерно-геологическом строении площадки строительства с описанием в стратиграфической последовательности напластований грунтов, формы залегания грунтовых образований, их размеров в плане и по глубине, возраста, происхождения и классификационных наименований грунтов с указанием выделенных инженерно-геологических элементов по ГОСТ 20522;
- о гидрогеологических условиях площадки с указанием наличия и толщины водоносных горизонтов и режима подземных вод, отметок появившихся и установившихся уровней подземных вод, амплитуды их сезонных и многолетних колебаний, величин расходов воды, сведений о фильтрационных характеристиках грунтов, а также сведений о химическом составе подземных вод и их агрессивности по отношению к материалам подземных конструкций;
- о наблюдаемых неблагоприятных геологических и инженерно-геологических процессах (карст, оползни, суффозия, горные подработки, температурные аномалии и др.);
- о наличии специфических грунтов;
- о физико-механических характеристиках грунтов;
- о возможном изменении гидрогеологических условий и физико-механических свойств грунтов в процессе строительства и эксплуатации высотного здания;
- о степени радоноопасности и возможности наличия техногенного радиоактивного загрязнения на участке застройки.
В отчете также указываются применяемые методы лабораторных и полевых определений характеристик грунтов, методы обработки результатов исследований и прилагаются: колонки грунтовых выработок и инженерно-геологические разрезы с указанием результатов геофизических исследований, мест отбора проб грунтов и пунктов их полевых испытаний, а также уровней подземных вод; таблицы и ведомости показателей физико-механических характеристик грунтов и их расчетных значений, а также графики полевых испытаний и зондирования грунтов и другие данные согласно ТЗ и по требованию заказчика и экспертизы.
- Конструкции подземной части. Требования к проектированию оснований, фундаментов и подземных частей зданий
- Проектирование подземной части здания должно вестись в соответствии с требованиями СНБ 1.03.02, СНБ 5.01.01 и СНБ 5.03.01, пособий к ним П4-2000, П5-2000, П16-03, П17-2000 и др. Требования указанных норм и настоящего ТКП являются минимальными и по требованию заказчика или экспертизы в специальных технических условиях (нагрузки, характеристики материалов, конструктивные мероприятия и др.) могут быть повышены и ужесточены.
Основания, фундаменты и подземные части здания должны:
- соответствовать своему назначению, пригодности к нормальной эксплуатации, технологичности, требуемой надежности и долговечности на срок службы объекта на всех стадиях строительства и эксплуатации при минимальных затратах на их возведение;
- обеспечивать сохранность конструкций фундамента и подземных частей, выход из строя которых угрожает обрушением высотного здания или его частей. При этом возможны повреждения, не угрожающие безопасности людей или утрате ценностей;
- обеспечить сохранность окружающей среды и близлежащих сооружений, попадающих в зону влияния строительства;
- учитывать и компенсировать возможные повреждения от случайных и чрезвычайных ситуаций при возведении и эксплуатации объекта.
- Работы по проектированию подземной части высотных зданий следует вести в соответствии с техническим заданием на проектирование, результатов геотехнической экспертизы (приложение Г) и следующих исходных данных:
- результатов инженерно-геодезических, инженерно-геологических, инженерно-гидрометеорологических и инженерно-экологических изысканий для строительства;
- сведений о сейсмичности района строительства геотехнической сложности территории и основания (наличие карстовых, оползневых явлений, подработки, «слабых» искусственных, биогенных грунтов и др.);
- данных, характеризующих назначение, конструктивные и технологические особенности сооружения, действующие нагрузки и условия его эксплуатации;
- условий существующей застройки и влияния на нее нового строительства;
- экологических требований;
- результатов технико-экономического сравнения возможных вариантов проектных решений для принятия варианта, обеспечивающего наиболее полное использование прочностных и деформационных характеристик грунтов и физико-механических свойств материалов фундаментов и подземных конструкций.
