В случае невозможности замачивания основания в течение всего срока эксплуатации сооружения (с учетом его возможной реконструкции) просадочные свойства грунтов допускается не учитывать, однако в расчетах должны использоваться физико-механические характеристики грунтов, соответствующие установившейся влажности (п. 3.2).
3.9. Расчетное сопротивление грунта основания при возможном замачивании просадочных грунтов (п. 3.2а) принимается равным:
а) начальному просадочному давлению psl при устранении возможности просадки грунтов от внешней нагрузки путем снижения давления под подошвой фундамента;
б) значению, вычисленному по формуле (7) с использованием расчетных значений прочностных характеристик ( ??11 и c11) в водонасыщенном состоянии.
При невозможности замачивания просадочных грунтов расчетное сопротивление грунта основания R определяется по формуле (7) с использованием прочностных характеристик этих грунтов при установившейся влажности (п. 3.2).
3.10. Предварительные размеры фундаментов сооружений, возводимых на просадочных грунтах, назначаются исходя из расчетных сопротивлений основания R0, принимаемых по табл. 4 рекомендуемого приложения 3.
Указанными значениями R0 допускается пользоваться также для назначения окончательных размеров фундаментов зданий и сооружений III класса, в которых отсутствует мокрый технологический процесс.
3.11. Требования расчета оснований по деформациям в грунтовых условиях I типа считаются удовлетворенными , если в пределах всей просадочной толщи сумма вертикальных напряжений от внешней нагрузки и от собственного веса грунта не превышает начального просадочного давления psl.
3.12*. При возможности замачивания грунтов основания (п.3.2) следует предусматривать одно из мероприятий:
а) устранение просадочных свойств грунтов в пределах всей просадочной толщи (пп. 2.69 и 3.13);
б) прорезку просадочной толщи глубокими фундаментами, в том числе свайными и массивами из закрепленного грунта (пп. 2.67 и 3.14);
в) комплекс мероприятий, включающий частичное устранение просадочных свойств грунтов, водозащитные и конструктивные мероприятия (пп. 2.67-2.71).
В грунтовых условиях II типа наряду с устранением просадочных свойств грунтов или прорезкой просадочной толщи глубокими фундаментами должны предусматриваться водозащитные мероприятия, а также соответствующая компоновка генплана.
Выбор мероприятий должен производиться с учетом типа грунтовых условий, вида возможного замачивания, расчетной просадки, взаимосвязи проектируемых сооружений с соседними объектами и коммуникациями в соответствии с требованиями п. 1.1.
П р и м е ч а н и я : 1. Устранение просадочных свойств грунтов (подпункт "a") в грунтовых условиях I типа допускается выполнять только в пределах части верхней зоны просадки, но не менее 2/3 ее высоты, если конструкции сооружения рассчитаны на возможные деформации основания, а просадки и их неравномерность не превышают 50% предельных деформаций основания для данного сооружения.
2*.Значения предельных деформаций оснований, приведенные в рекомендуемом приложении 4, не распространяются на сооружения, запроектированные с применением комплекса мероприятий по п.3.12, в. Предельный крен жилых и общественных зданий при применении комплекса мероприятий допускается принимать равным:
i(u) = 0,008 - для зданий, не оборудованных лифтами, а также если проектом предусмотрены специальные мероприятия по рихтовке направляющих лифтовых шахт;
i(u) = 0,005 - если указанные мероприятия не предусмотрены.
3.13. Устранение просадочных свойств грунтов достигается:
а) в пределах верхней зоны просадки или ее части уплотнением тяжелыми трамбовками, устройством грунтовых подушек, вытрамбовыванием котлованов, в том числе с устройством уширения из жесткого материала, химическим или термическим закреплением:
б) в пределах всей просадочной толщи - глубинным уплотнением грунтовыми сваями, предварительным замачиванием грунтов основания, в том числе с глубинными взрывами, химическим или термическим закреплением;
3.14. При проектировании глубоких фундаментов следует учитывать:
в грунтовых условиях I типа - сопротивление грунта по боковой поверхности фундаментов;
в грунтовых условиях II типа - негативное трение грунта по боковой поверхности фундаментов, возникающее при просадке грунтов от собственного веса.
4. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ОСНОВАНИЙ СООРУЖЕНИЙ,
ВОЗВОДИМЫХ НА НАБУХАЮЩИХ
ГРУНТАХ
4.1. Основания, сложенные набухающими грунтами, должны проектироваться с учетом способности таких грунтов при повышении влажности увеличиваться в объеме - набухать. При последующем понижении влажности у набухающих грунтов происходит обратный процесс - усадка.
Необходимо учитывать, что способностью набухать при увеличении влажности обладают некоторые виды шлаков ( например, шлаки электроплавильных производств), а также обычные пылевато-глинистые грунты (ненабухающие при увеличении влажности), если они замачиваются химическими отходами производств (например, растворами серной кислоты).
4.2. Набухающие грунты характеризуются давлением набухания psw, влажностью набухания wsw, относительным набуханием при заданном давлении ?? sw и относительной усадкой при высыхании ??sh.
Указанные характеристики определяются в соответствии с требованиями обязательного приложения 2.
4.3. При проектировании оснований, сложенных набухающими грунтами, следует учитывать возможность:
набухания этих грунтов за счет подъема уровня подземных вод или инфильтрации - увлажнения грунтов производственными или поверхностными водами;
набухания за счет накопления влаги под сооружениями в ограниченной по глубине зоне вследствие нарушения природных условий испарения при застройке и асфальтировании территории (экранирование поверхности);
набухания и усадки грунта в верхней части зоны аэрации - за счет изменения воднотеплового режима (сезонных климатических факторов);
усадка за счет высыхания от воздействия тепловых источников.
П р и м е ч а н и е. При проектировании заглубленных частей сооружений должны учитываться горизонтальные давления, возникающие при набухании и усадке грунтов.
4.4. Основания, сложенные набухающими грунтами, должны рассчитываться в соответствии с требованиями разд.2.
Деформации основания в результате набухания или усадки грунта должны определяться путем суммирования деформаций отдельных слоев основания согласно указаниям обязательного приложения 2.
При определении деформаций основания осадка его от внешней нагрузки и возможная осадка от уменьшения влажности набухающего грунта должны суммироваться. Подъем основания в результате набухания грунта определяется в предположении, что осадки основания от внешней нагрузки стабилизировались.
Предельные значения деформаций, вызываемые набуханием (усадкой) грунтов, допускается принимать в соответствии с указаниями рекомендуемого приложения 4 с учетом требований п. 2.55.
4.5. Нормативные значения относительного набухания ?? sw и относительной усадки ?? sh определяются по результатам лабораторных испытаний с учетом указанных в п. 4.3 набухания или усадки.
Расчетные значения характеристик ??sw и ??sh допускается принимать равными нормативным, полагая в формуле (1) коэффициент надежности по грунту ?? g = 1.
4.6. При расчетных деформациях основания, сложенного набухающими грунтами, больше предельных или недостаточной несущей способности основания должны предусматриваться следующие мероприятия в соответствии с указаниями пп. 2.67-2.71:
водозащитные мероприятия;
предварительное замачивание основания в пределах всей или части толщи набухающих грунтов;
применение компенсирующих песчаных подушек;
полная или частичная замена слоя набухающего грунта ненабухающим;
полная или частичная прорезка фундаментами слоя набухающего грунта.
5. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ОСНОВАНИЙ СООРУЖЕНИЙ,
ВОЗВОДИМЫХ НА ВОДОНАСЫЩЕННЫХ
БИОГЕННЫХ ГРУНТАХ И ИЛАХ
5.1. Основания, сложенные водонасыщенными биогенными грунтами (заторфованными, торфами и сапропелями) и илами или включающие эти грунты, должны проектироваться с учетом их большей сжимаемости, медленного развития осадок во времени и возможности в связи с этим возникновения нестабилизированного состояния, существенной изменчивости и анизотропии просадочных, деформационных и фильтрационных характеристик и изменения их в процессе консолидации основания, а также значительной тиксотропии илов.
Следует учитывать также, что подземные воды в биогенных грунтах и илах, как правило, сильно агрессивны к материалам подземных конструкций.
5.2. Деформационные, просадочные и фильтрационные характеристики биогенных грунтов и илов должны определяться при давлении или в диапазоне давлений, соответствующих напряженному состоянию основания проектируемого сооружения.
Характеристики биогенных грунтов и илов должны устанавливаться при испытаниях образцов грунта в вертикальном и горизонтальном направлениях.
5.3. Расчет оснований, сложенных биогенными грунтами и илами, должен производиться в соответствии с требованиями разд. 2 с учетом скорости передачи нагрузки на основание, изменения эффективных напряжений в грунте в процессе консолидации основания, анизотропии свойств грунтов. При этом допускается использовать методы теории линейной консолидации грунтов.
П р и м е ч а н и е. Анизотропию свойств биогенных грунтов и илов допускается не учитывать, если значения характеристик для вертикального и горизонтального направлений отличаются не более чем на 40 %.
5.4. Опирание фундаментов непосредственно на поверхность сильнозаторфованных грунтов, торфов, слабоминеральных сапропелей и илов не допускается.
Если непосредственно под подошвой фундамента залегает слой грунта с модулем деформации E < 5 МПа ( 50 кгс/см2) толщиной более ширины фундамента, осадка основания должна определяться с учетом полного давления под подошвой фундамента.
5.5. При расчетных деформациях основания, сложенного биогенными грунтами и илами, больше предельных или недостаточной несущей способности основания, должны предусматриваться следующие мероприятия в соответствии с указаниями пп. 2.67-2.71:
полная или частичная прорезка слоев биогенных грунтов и илов глубокими фундаментами;
полная или частичная замена биогенного грунта или ила песком, гравием, щебнем и т.д.;
уплотнение грунтов временной или постоянной пригрузкой основания сооружения или всей площадки строительства насыпным (намывным) грунтом или другим материалом (с устройством фильтрующего слоя или дрен при необходимости ускорения процесса консолидации основания);
закрепления илов буросмесительным способом.
5.6. Проектирование пригрузки должно производиться с учетом требований п. 5.3. При этом должны быть установлены толщина, размеры в плане пригрузочного слоя и время, необходимые для достижения заданной степени консолидации основания, а также конечная осадка основания под пригрузкой.
6. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ОСНОВАНИЙ СООРУЖЕНИЙ,
ВОЗВОДИМЫХ НА ЭЛЮВИАЛЬНЫХ
ГРУНТАХ
6.1. Основания, сложенные элювиальными грунтами - продуктами выветривания скальных пород, оставшимися на месте своего образования и сохранившими в той или иной степени структуру и текстуру исходных пород, должны проектироваться с учетом:
их значительной неоднородности по глубине и в плане из-за наличия грунтов с большим различием их прочностных и деформационных характеристик - скальных разной степени выветрелости и различных типов нескальных грунтов;
склонности к снижению прочности элювиальных грунтов (особенно крупноблочных и сильновыветрелых скальных) во время их пребывания в открытых котлованах;
возможности перехода в плывунное состояние элювиальных супесей и пылеватых песков в случае их водонасыщения в период устройства котлованов и фундаментов;
возможным наличием просадочных свойств у элювиальных пылеватых песков с коэффициентом пористости e > 0,6 и степенью влажности S r < 0,7.
6.2. Возможность и степень снижения прочности элювиальных грунтов основания во время пребывания их открытыми в котловане должны устанавливаться опытным путем в полевых условиях. Допускается проводить определения в лабораторных условиях на специально отобранных образцах (монолитах) грунта.
Для предварительной оценки возможного снижения прочности элювиальных грунтов допускаются косвенные методы, учитывающие изменения в течение заданного периода времени: плотности скальных грунтов; удельного сопротивления пенетрации пылевато-глинистых грунтов; содержания частиц размером менее 0,1 мм в песчаных и менее 2 мм в крупнообломочных грунтах.
6.3. Расчет оснований, сложенных элювиальными грунтами, должен производиться в соответствии с требованиями разд.2. Если элювиальные грунты являются просадочными, следует учитывать требования разд.3.
6.4. При расчетных деформациях основания, сложенного элювиальными грунтами, больше предельных или недостаточной несущей способности основания должны предусматриваться следующие мероприятия в соответствии с указаниями пп. 2.67-2.71;
устройство уплотненных грунтовых распределительных подушек из песка, гравия, щебня или крупнообломочных грунтов с обломками исходных горных пород, в частности при неровной поверхности скальных грунтов;
удаление из верхней зоны основания включений скальных грунтов, полную или частичную замену рыхлого заполнения "карманов" и "гнезд" выветривания в скальных грунтах щебнем, гравием или песком с уплотнением.
6.5. В проекте оснований и фундаментов должна предусматриваться защита элювиальных грунтов от разрушения атмосферными воздействиями и водой в период устройства котлованов. Для этой цели следует применять водозащитные мероприятия, не допускать перерывы в устройстве оснований и последующем возведении фундаментов; предусматривать недобор грунта в котловане; применять взрывной способ разработки скальных грунтов лишь при условии мелкошпуровой опалки.
