Якщо в складі намитого грунту або під ним є заторфований чи слабкий шар грунту або товща намивних грунтів підстеляється біогенними грунтами чи мулами, необхідно додатково враховувати вимоги підрозділу 9.3.
Для основи, складеної з намитого та природного грунту, слід урахувати осідання підстильних шарів та самоущільнення намитого грунту.
9.6.8 Повну деформацію основи, складеної намивними грунтами, обчислюють підсумовуванням осідань основи від зовнішнього навантаження, самоущільнення товщі намитого грунту та додаткових осідань за рахунок незавершеної консолідації завантажених намивом підстильних шарів основи.
9.7 Проектування на здимальних грунтах
9.7.1 Фундаменти на основах, які складені здимальними грунтами, необхідно проектувати з урахуванням впливів сил та/чи деформацій морозного здимання на фундаменти і заглиблені чи підземні частини об'єктів.
Впливи виникають внаслідок здатності здимальних грунтів змінюватись в об'ємі: збільшуватися при сезонному промерзанні і зменшуватись - при відтаванні.
Впливи проявляються: підняттям поверхні грунту і виникненням дотичних сил морозного здимання при замерзанні; осіданням, знещільненням та зниженням несучої здатності грунту - при відтаванні.
9.7.2 Здимальні ґрунти характеризуються: величинами повної та відносної деформації морозного здимання; питомим значенням дотичної сили морозного здимання, яка діє вздовж бічної поверхні фундаментів та заглиблених чи підземних частин об'єктів.
Характеристики здимальних ґрунтів слід встановлювати з урахуванням прогнозних змін гідрогеологічних умов.
9.7.3 Розрахунок фундаментів на основах, складених здатними до морозного здимання грунтами, слід виконувати з урахуванням впливів згідно з 9.7.1.
9.7.4 При закладанні фундаментів нижче розрахункової глибини промерзання необхідно виконувати розрахунок стійкості фундаментів на дію дотичних сил морозного здимання.
При закладанні фундаментів вище розрахункової глибини промерзання (малозаглиблені фундаменти) необхідно виконувати розрахунок деформацій морозного здимання грунтів основи з урахуванням дотичних та нормальних сил морозного здимання.
9.7.5 Розрахункові деформації фундаментів від дії сил морозного здимання, що обчислюють з урахуванням навантаження від споруди, не повинні перевищувати граничних значень, які допускаються згідно з підрозділом 7.9 для набрякливих грунтів (підрозділ 9.2).
9.7.6 Якщо розрахункові деформації малозаглиблених фундаментів від дії сил морозного здимання основи більше граничних або стійкість фундаментів на дію сил морозного здимання недостатня, окрім можливості зміни глибини закладання фундаменту, слід розглядати доцільність застосування інженерних заходів для зменшення сил та деформацій морозного здимання.
10 ВИМОГИ ДО ПРОЕКТУВАННЯ ОСНОВ І ФУНДАМЕНТІВ НА ТЕРИТОРІЯХ З ОСОБЛИВИМИ УМОВАМИ
10.1 Проектування на територіях із підземними виробками
10.1.1 Фундаменти об'єктів, які зводять на основах, що підроблюються гірничими виробками, необхідно проектувати з урахуванням характеру і величин зрушень ґрунтового (гірничого) масиву від підземного видобування корисних копалин (вугілля, залізна руда, сіль, калій, сірка тощо).
Параметри деформацій земної поверхні повинні бути наведені в гірничо-геологічному обґрунтуванні до проектування будівництва чи реконструкції.
Проектування фундаментів об'єктів на підроблюваних територіях вугільних родовищ слід виконувати згідно з ДБН В. 1.1-5, частина І.
10.1.2 Характеристики зрушень, визначені в результаті маркшейдерських розрахунків для вільної від зовнішніх навантажень земної поверхні, представляють у розрахункових схемах (моделях) системи "основа - фундамент - споруда" як впливи від нерівномірних деформацій основи у вигляді переміщень і деформацій підроблюваного ґрунтового масиву в трьох ортогональних напрямках X, Y, Z.
Напрямки осей X і Y приймають такими, що збігаються з напрямками головних осей фундаменту будівлі (споруди) чи її відсіку.
10.1.3 При розробленні розрахункових схем впливи від зрушень ґрунтового масиву на основу і конструкції фундаментів допускається приймати у вигляді:
10.1.4 У розрахункових схемах деформаційних впливів від зрушень гірничого масиву слід ураховувати компоненти вертикальних і горизонтальних переміщень:
а) при плавних осіданнях, що характеризуються випуклістю: + – вертикальні переміщення через радіус кривизни; – вертикальні переміщення через нахил; + – горизонтальні переміщення через відносні деформації розтягнення ґрунтового масиву;
б) при плавних осіданнях, що характеризуються угнугістю: - – вертикальні переміщення через кривизну угнутості; –- вертикальні переміщення через нахил; - – горизонтальні переміщення через відносні деформації стиску ґрунтового масиву;
в) при осіданнях, що характеризуються уступом: - – вертикальні переміщення через уступ; – вертикальні переміщення через нахил; + – горизонтальні переміщення через відносні деформації розтягнення ґрунтового масиву.
Розрахункове спрямування лінії уступу в плані будівлі (споруди) слід приймати таким, за якого виникають найбільші зусилля в несучих конструкціях або найбільший крен будівлі (споруди).
10.1.5 Деформації та зусилля у фундаментах і конструкціях надземної частини будівлі (споруди) на підроблюваних територіях слід визначати при розрахунку системи "основа - фундамент - споруда" згідно з підрозділом 8.3 з урахуванням параметрів деформації земної поверхні.
При розрахунку фундаментів існуючих об'єктів на впливи зрушень гірничого масиву, що підроблюється, характеристики грунтів основи повинні визначатись з урахуванням впливу зрушень ґрунтового (гірничого) масиву від підземного видобування корисних копалин.
10.1.6 При проектуванні фундаментів об'єктів, розташованих в умовах існуючої забудові, величини зрушень земної поверхні повинні бути визначені (задані) не тільки для об'єктів, що проектуються, але і близько розташованих існуючих наземних і підземних споруд; для підроблюваних територій вугільних родовищ - у відповідності з ГСТУ 101.00159226.001-2003. "Правила підробки будівель, споруд і природних об'єктів при видобуванні вугілля підземним способом".
10.1.7 Проектування і будівництво чи реконструкція фундаментів об'єктів І і II рівнів відповідальності на підроблюваних територіях І, II, III і Пк, Пік, ІУк груп повинно виконуватись з науково-технічним супроводом.
10.1.8 На підроблюваних територіях, де ділянки забудови складені просідаючими чи іншими ґрунтами з особливими властивостями, проектування об'єктів повинно виконуватись з урахуванням можливого спільного впливу на них деформацій від зрушень і просідань ґрунтів основи.
10.1.9 Проектування об'єктів на територіях, розташованих над старими гірничими виробками, пройденими на глибинах до , допускається при обов'язковому проведенні інженерно-вишукувальних робіт з виявлення порожнин і їх повної ліквідації.
10.2 Проектування у сейсмічних районах
10.2.1 Проектування фундаментів за властивостями грунту основи об'єктів, які розташовані у сейсмічних районах, слід виконувати на підставі їх розрахунків відповідно до інженерно-геологічних чи гірничо-геологічних умов будівництва з урахуванням змін деформаційних і міцнісних характеристик грунтів при коливаннях і перевірки результатів розрахунків з урахуванням сейсмічних впливів згідно з вимогами ДБН В. 1.1-5, ДБН В. 1.1-12.
10.2.2 Розрахунки фундаментів об'єктів і їх основ на сейсмічні впливи слід виконувати в наступному порядку.
Визначають сейсмічність майданчика будівництва і розрахункову сейсмічність об'єктів.
Розробляють розрахункову динамічну модель об'єкта як системи "основа - фундамент - споруда" на підставі статичної моделі за рахунок призначення параметрів жорсткості, інерційності та загасання (демпфірування) коливань.
Обчислюють частоти і форми власних коливань системи.
Визначають розрахункове сейсмічне навантаження і виконують перевірочний розрахунок фундаментів об'єкта і їх конструктивних елементів як додаток до розрахунків на статичні навантаження і впливи.
10.2.3 Сейсмічність майданчика будівництва встановлюють на підставі сейсмічного мікрорайонування, а за відсутності таких даних - згідно з ДБН В. 1.1-12 у залежності від сейсмічності району і категорії (І, II, або III) ґрунту за сейсмічними властивостями.
10.2.4 При проектуванні відповідальних та висотних (16 поверхів і більше) будівель та споруд розрахункові сейсмічні навантаження слід визначати не тільки за спектральним методом згідно з ДБН В.1.1-12, але і з використанням інструментальних записів прискорень основи при землетрусі, найбільш небезпечних для даного об'єкта, або синтезованих акселерограм. При цьому максимальні амплітуди прискорень основи слід приймати не менше ніж 50, 100, 200 чи 400 см/с2 при сейсмічності майданчиків будівництва 6, 7, 8 чи 9 балів відповідно.
Урахування сейсмічних навантажень
10.2.5 Параметри сейсмічних навантажень призначають у залежності від прийнятої моделі основи.
10.2.6 При використанні динамічних моделей основи у вигляді пружин з демпфером характеристиками ґрунтової основи є коефіцієнти жорсткості та параметри загасання (демпфірування).
Коефіцієнти жорсткості основи визначають як для лінійно-деформованого півпростору згідно з розділом 8 з урахуванням тільки пружних деформацій відповідно до формули (3) додатка 5 ДБН В.1.1-5, частина II або Д.4 цих Норм.
Параметри загасання в основі визначають згідно зі СНиП 2.02.05 або дослідженнями за спеціальною методикою.
10.2.7 При моделюванні основи інерційним півпростором характеристиками грунту основи є питома вага, швидкість поздовжніх і поперечних хвиль, коефіцієнт пружного опору, параметр загасання.
Характеристики допускається задавати згідно з геологічним розрізом основи під спорудою як середнє значення на глибину деформованої зони і відстань від краю фундаменту не менше двох характерних розмірів фундаменту в плані в кожну сторону.
При проектуванні споруд 1 рівня відповідальності характеристики грунту слід задавати для кожного шару ґрунту на геологічному розрізі.
Примітка. Допускається використовувати розрахункові моделі основи, відмінні від наведених у 10.2.6, 10.2.7, при цьому у завданні на проектування повинні встановлюватись вимоги щодо визначення необхідних розрахункових параметрів.
10.2.8 Характеристиками сейсмічного впливу на споруду є інтенсивність сейсмічного навантаження в балах шкали MSK-64 або розрахункові акселерограми на рівні денної поверхні чи приведені до рівня підошви фундаменту.
Допускається проведення розрахунків фундаментів споруд при незалежному завданні сейсмічного впливу у взаємно перпендикулярних напрямках (двох горизонтальних і вертикальному). Вертикальна компонента впливу приймається з коефіцієнтом К = 0,5.
10.2.9 При розрахунку протяжних споруд із точковим обпиранням на основу зусилля в конструкції складаються з двох складових зусиль: від інерційних сейсмічних навантажень і взаємного зсуву точок обпирання. Для оцінки цих зусиль проводять декомпозицію рішень на дві складові. Першу складову зусиль визначають у конструкції на жорсткій основі при заданих переміщеннях опору0(0; другу складову зусиль визначають у розрахунковій схемі "основа - фундамент - споруда" при сейсмічних впливах з урахуванням швидкості розповсюдження хвиль у грунті.
10.2.10 При завданні сейсмічних впливів для заглиблених об'єктів слід ураховувати вплив заглиблення фундаменту та інерційні характеристики ґрунтової основи і фундаментів.
10.2.11 Крім інерційних сейсмічних навантажень, до споруди необхідно прикладати навантаження D від тиску грунту основи на бічні поверхні фундаменту, підземні частини об'єкта чи підпірної стіни, які визначають за формулою
D(t) = – Mгр Ÿ1(t),(10.1)
де Mгр – маса ґрунту в об'ємі заглибленої частини фундаменту, споруди або підпірної стіни;
Ÿ1(t) – акселерограма коливань ґрунту на глибині hi = h/ (h - глибина закладання підошви фундаменту).
Проектування фундаментів
10.2.12 Проектування фундаментів за деформаціями основ з урахуванням сейсмічних впливів повинне виконуватись на підставі розрахунку на особливе сполучення навантажень за інженерно-геологічними умовами.
Попередні розміри фундаментів слід визначати розрахунком за деформаціями основ на основне сполучення навантажень (без урахування сейсмічних навантажень).
10.2.13 Розрахунок фундаментів за несучою здатністю основи слід виконувати на дію вертикальної складової позацентрового навантаження в особливому сполученні, яке передається фундаментом, виходячи з умови
Na ≤ γc.eg Nu.eg /γn,(10.2)
де Na – вертикальна складова розрахункового позацентрового навантаження в особливому сполученні (з урахуванням вертикального сейсмічного навантаження, яке спрямоване вниз);
Nu.eg – вертикальна складова сили граничного опору основи при сейсмічних впливах;
γc.eg – сейсмічний коефіцієнт умов роботи, який приймають 1,0; 0,85; 0,7 відповідно для грунтів І, II і III категорій за сейсмічними властивостями згідно з ДБН В.1.1-12;
γn – коефіцієнт надійності, який приймають у залежності від рівня відповідальності споруд згідно з розділом 7.
10.2.14 Перевірку на зрушення по підошві фундаменту слід виконувати на горизонтальну складову сейсмічного навантаження в рівні низу фундаментів з урахуванням вертикального сейсмічного навантаження, спрямованого наверх, і сейсмічного коефіцієнта умов роботи γc.eg.
