Страница 4: ДБН В.2.1-10-2009. БН В.2.1-10-2009. Объекты строительства и промышленная продукция строительного назначения. Основы и фундаменты сооружений. Основные положения проектирования (40708)

7.2 Навантаження і впливи

7.2.1 Навантаження і впливи на основи, що передаються фундаментами будівель та споруд, повинні встановлюватись розрахунком, як правило, з урахуванням спільної роботи будівель з основою для різних розрахункових ситуацій. Види навантажень і впливів встановлюють згідно з ДБН В.1.2-2, а розрахункові ситуації - згідно з цими Нормами.

7.2.2 Навантаження на основу допускається визначати без урахування їх перерозподілу над-фундаментною конструкцією для об'єктів III рівня відповідальності та II рівня - при попередніх розрахунках, відповідному обґрунтуванні проектною організацією, визначенні середніх величин деформації основи або загальної стійкості ґрунтів основи разом з будівлею.

7.2.3 Розрахунок фундаментів за деформаціями основ повинен виконуватись на основне сполучення, за несучою здатністю - на основне сполучення, а за наявності особливих навантажень і впливів - на основне і особливе сполучення.

При цьому навантаження на перекриття і снігові навантаження, що згідно з нормами на навантаження і впливи можуть відноситись як до змінних тривалих, так і до короткочасних, при розрахунку основ за несучою здатністю враховують їх як короткочасні, а при розрахунку за деформаціями як довготривалі. Навантаження від рухомого підйомно-транспортного обладнання в обох випадках враховують як короткочасні.

7.2.4 Розрахункові величини навантаження від ваги ґрунтів для першого та другого граничного станів повинні прийматись з використанням нормативних значень питомої ваги ґрунту, визначеної при інженерно-геологічних вишукуваннях, з коефіцієнтами надійності за навантаженням γf , що приймаються відповідно до розрахункових схем при проектуванні.

Навантаження від ваги ґрунту при проектуванні штучних основ, підготовки під підлогу, зворотної засипки необхідно визначати з урахуванням проектних вимог до їх щільності.

7.2.5 У розрахунках фундаментів за властивостями основ необхідно враховувати додаткові навантаження від матеріалів і обладнання, що складуються поблизу, планувальних насипів вище природного рельєфу, зміни навантажень при підсиленні основ і фундаментів та реконструкції існуючих будівель, зведенні сусідніх об'єктів.

7.2.6 Зусилля в конструкціях, що викликані кліматичними температурними впливами, при розрахунку фундаментів за деформаціями основ не повинні враховуватись, якщо відстань між температурно-усадочними швами не перевищує значень, вказаних в будівельних нормах на проектування відповідних конструкцій.

7.2.7 Навантаження і впливи для нелінійного розрахунку й аналізу спільних деформацій споруди і основи слід призначати з урахуванням імовірної (можливої) історії їх дії для найбільш несприятливих різночасно діючих груп, що входять у розрахункові сполучення, регламентовані вимогами норм за навантаженнями і впливами (постійні і змінні тривалі, змінні короткочасні, особливі).

7.3 Нормативні і розрахункові характеристики ґрунтів

7.3.1 Основними параметрами властивостей ґрунтів, що визначають несучу здатність основ і їх деформації, є характеристики:

• міцності - кут внутрішнього тертя ф, питоме зчеплення с, межа міцності на одновісний стиск скельного ґрунту Rc;
• деформативності - модуль деформації Е, модуль пружності Еn, коефіцієнт поперечної деформації ν;
• фізичні - щільність ρ, щільність часток грунту ρs, коефіцієнт пористості е, питома вага γ,вологість W, показник текучості IL ; крупність фракцій, однорідність складу.

Допускається застосування інших параметрів, що характеризують взаємодію фундаментів із ґрунтами основи, які встановлюють випробуваннями, у т.ч. за спеціальними методиками, якщо визначення необхідних параметрів не передбачені відповідними стандартами згідно з додатком А.

7.3.2 Характеристики грунтів основи природного складу (стану), а також штучного походження повинні визначатись, як правило, випробуваннями у польових і лабораторних умовах згідно з ДБН А.2.1-1. Випробування проводять у діапазоні діючих напружень, що складаються з напружень від проектних навантажень від фундаментів і природних напружень на відповідній глибині деформованої зони або збільшеної зони до глибини підошви слабких чи структурно нестійких нашарувань грунтів, з урахуванням можливої зміни вологості грунтів у процесі будівництва та експлуатації об'єктів.

7.3.3 Для забезпечення надійності розрахунків осідань фундаментів модуль деформації грунтів основи Е слід визначати:

• для фундаментів споруд І рівня відповідальності – за результатами польових випробувань грунтів штампами (ДСТУ Б.В.2.1-7) з урахуванням 7.3.2 або лабораторними випробуваннями зразків грунту непорушеної структури, що відібрані з кожного нашарування літологічної структури основи;
• для фундаментів споруд II рівня відповідальності – за результатами лабораторних випробувань; в обгрунтованих випадках значення Е уточнюються за даними польових випробувань грунтів штампами;
• значення Е, що визначаються для фундаментів споруд І рівня відповідальності за даними пресіометричних випробувань, методом статичного, а пісків (крім пилуватих водонасичених) - динамічного зондування (ДСТУ Б.В.2.1-9), для споруд II рівня відповідальності – зондуванням повинні уточнюватись на основі зіставлення з результатами паралельно проведених випробувань того ж грунту штампами;
• для споруд III рівня відповідальності та попередніх розрахунків фундаментів малозаглиблених та мілкого закладання допускається визначення Е за таблицями додатка В.

7.3.4 Нормативні і розрахункові значення характеристик ґрунтів установлюють на основі статистичної обробки результатів випробувань згідно з ДСТУ Б.В.2.1-5 (додаток А)

Нормативні і розрахункові значення параметрів деформацій земної поверхні встановлюють згідно з підрозділами 9.1, 10.1, 10.3.

7.3.5 Усі розрахунки повинні виконуватись із використанням розрахункових значень характеристик ґрунтів основ Х, що визначають за формулою

X = Xn /γg,(7.1)

де Xn – нормативне значення характеристики;

γg – коефіцієнт надійності по ґрунту.

Коефіцієнт надійності по ґрунту γg при обчисленні розрахункових значень характеристик ґрунтів X слід визначати згідно з додатком В (В.6-В.7).

7.4 Підземні води

7.4.1 При проектуванні основ, фундаментів і підземних споруд необхідно враховувати гідрогеологічні умови території, можливість їх зміни в процесі будівництва й експлуатації з урахуванням технологічних особливостей об'єктів:

• наявність чи можливість утворення першого непостійного горизонту підземних вод - верховодки;
• природні (сезонні і багаторічні) коливання рівня підземних вод;
• можливі техногенні зміни рівня і режиму підземних вод;
• ступінь агресивності підземних вод до матеріалів підземних конструкцій і корозійну активність ґрунтів.

7.4.2 Прогноз змін гідрогеологічних умов повинен виконуватись на стадії інженерних вишукувань для об'єктів І і II рівнів відповідальності з використанням математичного моделювання геофільтрації та урахуванням можливих природних сезонних коливань рівня, ступеня потенційного підтоплення території та інших факторів, які впливають на формування багаторічного режиму підземних вод.

7.4.3 Оцінку можливих природних сезонних і багаторічних коливань рівня підземних вод виконують за результатами багаторічних режимних спостережень по державній стаціонарній мережі з використанням даних короткострокових спостережень, у тому числі одноразових вимірів рівня підземних вод, що виконують при інженерних вишукуваннях на території будівництва.

7.4.4 Ступінь потенційного підтоплення території і його змін у часі повинен оцінюватись з урахуванням:

-рельєфу місцевості;

• кліматичних, інженерно-геологічних і гідрогеологічних умов майданчика будівництва і прилеглих територій;
• технологічних особливостей об'єктів, що проектуються й експлуатуються (з даними щодо витрат води);
• наявності і розташування на території забудови водонесучих інженерних мереж і водомістких об'єктів;
• витрат води комунальними службами і підприємствами.

7.4.5 При проектуванні основ, фундаментів, підземних конструкцій та споруд нижче п'єзометричного рівня напірних підземних вод необхідно враховувати тиск підземних вод і передбачати заходи захисту згідно з розділом 16.

7.5 Глибина закладання фундаментів

7.5.1 Глибина закладання фундаментів повинна прийматись з урахуванням:

• призначення і конструктивних особливостей об'єктів, що проектуються, навантажень і впливів на фундаменти;
• глибини закладання фундаментів суміжних об'єктів та прокладання інженерних комунікацій;
• рельєфу існуючого і після інженерної підготовки території забудови;
• інженерно-геологічних умов ділянки будівництва (з урахуванням 4.11- 4.13);
• гідрогеологічних умов ділянки будівництва й можливих їх змін у процесі будівництва й експлуатації об'єктів;
• глибини сезонного промерзання грунтів.

7.5.2 Нормативну глибину сезонного промерзання ґрунту приймають такою, що дорівнює середній із щорічних максимальних глибин сезонного промерзання ґрунтів (за даними спостережень за період не менше ніж 10 років) на відкритій, оголеній від снігу і доступній для впливу вітру горизонтальній поверхні майданчика при рівні підземних вод, розташованому нижче глибини сезонного промерзання ґрунтів.

При використанні результатів спостережень за фактичною глибиною промерзання слід ураховувати, що вона повинна визначатись за температурою, що характеризує (згідно з ДСТУ Б.В.2.1-2) перехід пластичномерзлого ґрунту у твердомерзлий.

7.5.3 Нормативну глибину сезонного промерзання ґрунту dtn , м, за відсутності даних багаторічних спостережень слід визначати на основі теплотехнічних розрахунків, її нормативне значення допускається визначати за формулою

dfn=d0√Mt,(7.2)

де d0 – величина, що дорівнює, м, для:

суглинків і глин d0 = 0,23;

супісків і пісків пилуватих та дрібних d0 = 0,28;

пісків гравіюватих, крупних та середньої крупності d0 = 0,3;

великоуламкових грунтів d0 = 0,34.

Значення d0 для грунтів неоднорідного складу визначають як середньозважене в межах глибини промерзання;

Mt – безрозмірний коефіцієнт, що чисельно дорівнює сумі абсолютних значень середньомісячних негативних температур за зиму в даному районі, визначають згідно зі СНиП 2.01.01, а за відсутності даних для конкретного району будівництва – за результатами спостережень гідрометеорологічної станції, що знаходиться в аналогічних умовах з районом будівництва.

7.5.4 Визначення глибини закладання фундаментів за ознаками, вказаними у 7.5.1, наведені у додатку Г.

7.6 Розрахунок фундаментів за деформаціями основ

7.6.1 Розрахунок за деформаціями основ повинен виконуватись із метою обмеження абсолютних чи відносних переміщень об'єкта (фундаменту) сумісно з основою такими межами, за яких забезпечуються експлуатаційні якості та довговічність об'єкта, унеможливлюються прояви недопустимих осідань, підйомів, кренів, змін проектних рівнів і положень конструкцій, розладнання їх з'єднань тощо.

Міцність, деформативність і тріщиностійкість фундаментів і надфундаментних конструкцій повинні перевірятись розрахунком на зусилля, які виникають при взаємодії об'єкта з основою.

При проектуванні об'єктів, що зводяться у безпосередній близькості від існуючих, необхідно враховувати можливі додаткові деформації основ існуючих об'єктів від навантажень і впливів, які передаються на них спорудами, що проектуються, згідно з підрозділом 11.3.

7.6.2 Деформації основи в залежності від причин їх виникнення підрозділяють на:

• деформації від зовнішнього навантаження, яке передається на основу фундаментами (ФПЧ) і викликає їх переміщення разом з основою: осідання, горизонтальні зміщення (розпірні фундаменти, підпірні і утримуючі конструкції, підземні частини споруд, що контактують з основами тощо);
• деформації, що не пов'язані з зовнішнім навантаженням на основу, передаються на (через) фундаменти як впливи від нерівномірних деформацій основи (земної поверхні) внаслідок підробки, просідання від власної ваги грунту, набрякання чи здимання грунту, зсувів, карстопроявів, сейсмічних чи динамічних коливань тощо. Впливи проявляються у вигляді вертикальних та (чи) горизонтальних переміщень контактної поверхні основи з фундаментами (мульди осідання, провали, уступи, просідання, підняття і осідання, горизонтальні деформації) чи додаткових навантажень (при зсувах).

7.6.3 Розрахунки споруди за деформаціями основи повинні виконуватись виходячи з умови їх сумісної роботи.

Розрахунки за деформаціями основ допускається виконувати без урахування спільної роботи споруди і основи у випадках, обумовлених 7.2.2.

7.6.4 Розрахунок за деформаціями основ виконують виходячи з умови

s ≤ su(7.3)

де s – спільна деформація основи і споруди, яку визначають розрахунком згідно з 7.1.9, 7.1.10, підрозділом 8.3 та додатком Д;

su – граничне значення спільної деформації основи і споруди, що встановлюють згідно з підрозділом 7.9.

Під величинами s, su може розумітись будь-яка з деформацій, вказаних у 7.6.5.

7.6.5 Спільна деформація основ і споруд характеризується:

• абсолютним осіданням (підйомом) s основи окремого фундаменту;
• середнім s і максимальним smax осіданням споруди;
• відносною нерівномірністю осідань (підйомів) двох фундаментів (Δs/L), (L - відстань між фундаментами) ;
• креном фундаменту (споруди) і;
• відносним прогином чи вигином f/L, L - довжина ділянки вигину чи прогину;
• кривизною ділянки споруди, що згинається, ρ;
• відносним кутом прогину; закручування споруди Θ;
• горизонтальним переміщенням фундаменту (споруди) u.

7.6.6 При розрахунках фундаментів за деформаціями основ необхідно враховувати можливість зміни як розрахункових, так і граничних значень деформацій основи за рахунок застосування інженерних заходів, передбачених проектом згідно з додатком К.