Страница 5: ДСТУ-Н Б EN 1998-5:20ХХ. Проектування сейсмостійких споруд. Частина 5. Фундаменти, утримуючі конструкції! геотехнічні аспекги (60523)

4.1.3.4 Перевірка надійності для псевдостатичного методу

(1)Р Для водонасичених ґрунтів у зонах, де S > 0,15, необхідно розглянути можливе ослаблення міцності і зростання порового тиску завдяки циклічному навантаженню за умови обмежень, зазначених у
4.1.3.3 (8).

4.1.3.4 Safety verification for the pseudo-static method

(1)P For saturated soils in areas where S > 0,15, consideration shall be given to possible strength degradation and increases in pore pressure due to cyclic loading subject to the limitations stated in
4.1.3.3 (8).

(2) При спокійному сповзанні, коли ймовірність реактивації землетрусами вище, повинні бути використані великі значення деформації для параметрів міцності ґрунту. У незв'язних матеріалах, чутливих до циклічного зростання порового тиску у межах границь 4.1.3.3, останнє можна врахувати, знизивши протидіючу силу тертя за допомогою відповідного коефіцієнта порового тиску, пропорційного максимальному збільшенню порового тиску. Таке збільшення може бути оцінено, як зазначено в 4.1.3.3 (9).

(3) Застосування зменшення міцності на зсув не є необхідним для сильно дилатантних незв'язних ґрунтів, таких як щільні піски.

(4)Р Перевірка надійності ґрунтового схилу повинна виконуватися у відповідності з принципами EN 1997-1:2004.

(2) For quiescent slides where the chances of reactivation by earthquakes are higher, large strain values of the ground strength parameters should be used. In cohesionless materials susceptible to cyclic pore-pressure increase within the limits of 4.1.3.3, the latter may be accounted for by decreasing the resisting frictional force through an appropriate pore pressure coefficient proportional to the maximum increment of pore pressure. Such an increment may be estimated as indicated in 4.1.3.3 (9).

(3) No reduction of the shear strength need be applied for strongly dilatant cohesionless soils, such as dense sands.

(4)P The safety verification of the ground slope shall be executed according to the principles of EN 1997-1:2004.

4.1.4 Потенційно розріджені ґрунти

(1)Р Зниження міцності на зсув та/або жорсткості, викликане збільшенням порового тиску води в насичених незв'язних матеріалах в процесі коливань ґрунту при землетрусі, які призводять до значних залишкових деформацій або навіть до стану майже нульової ефективної напруги в ґрунті, далі зветься розрідженням.

4.1.4 Potentially liquefiable soils

(1)P A decrease in the shear strength and/or stiffness caused by the increase in pore water pressures in saturated cohesionless materials during earthquake ground motion, such as to give rise to significant permanent deformations or even to a condition of near-zero effective stress in the soil, shall be hereinafter referred to as liquefaction.

(2)Р Оцінка схильності до розрідження повинна проводитися, якщо ґрунти основи мають протяжні шари або товсті лінзи рихлого піску, що містять або не містять дрібні фракції мулу/глини, нижче рівня ґрунтових вод, а також коли рівень ґрунтових вод знаходиться близько до поверхні ґрунту. Ця оцінка повинна виконуватися для вільних польових умов майданчика (висоти поверхні ґрунту, рівня ґрунтових вод), діючих протягом терміну служби будівлі.

(2)P An evaluation of the liquefaction susceptibility shall be made when the foundation soils include extended layers or thick lenses of loose sand, with or without silt/clay fines, beneath the water table level, and when the water table level is close to the ground surface. This evaluation shall be performed for the free-field site conditions (ground surface elevation, water table elevation) prevailing during the lifetime of the structure.

(3)Р Необхідні для цього дослідження повинні як мінімум включати в себе проведення на майданчику стандартних випробувань з динамічного зондування (ВДЗ) або випробувань з статичного зондування (ВСЗ), а також визначення кривих розподілу розміру зерна в лабораторії.

(4)Р Для стандартних випробувань з динамічного зондування виміряні значення кількості ударів N_SPT, виражені в ударах/30 см, повинні бути нормовані по номінальному тиску верхніх пластів 100 кПа і по відношенню енергії удару до теоретичної енергії вільного падіння 0,6. Для глибин менш 3 м виміряні значення N_SPT слід зменшити на 25 %.

(5) Нормалізація щодо ефектів верхніх порід може бути виконана шляхом множення виміряного значення N_SPT на коефіцієнт (100/_vo)^1/2, де _vo (кПа) - ефективний тиск верхніх пластів, діючий на глибині, на якій виконувалося вимірювання при (ВДЗ), під час його проведення. Значення нормалізуючого показника (100/_vo)^1/2 повинно бути не менше 0,5, але не більше 2.

(3)P Investigations required for this purpose shall as a minimum include the execution of either in situ Standard Penetration Tests (SPT) or Cone Penetration Tests (CPT), as well as the determination of grain size distribution curves in the laboratory.

(4)P For the SPT, the measured values of the blowcount N_SPT, expressed in blows/30 cm, shall be normalised to a reference effective overburden pressure of 100 kPa and to a ratio of impact energy to theoretical free-fall energy of 0,6. For depths of less than 3 m, the measured N_SPT values should be reduced by 25 %.

(5) Normalisation with respect to overburden effects may be performed by multiplying the measured N_SPT value by the factor (100/_vo)^1/2, where ‘_vo (kPa) is the effective overburden pressure acting at the depth where the SPT measurement has been made, and at the time of its execution. The normalisation factor (100/_vo)^1/2 should be taken as being not smaller than 0,5 and not greater than 2.

(6) Нормалізація енергії вимагає множення значення кількості ударів, отриманого в (5) цього параграфа, на показник ER/60, де ER - величина, у сто разів перевищує коефіцієнт використання енергії, характерний для випробувального устаткування.

(6) Energy normalisation requires multiplying the blowcount value obtained in (5) of this subclause by the factor ER/60, where ER is one hundred times the energy ratio specific to the testing equipment.

(7) Для будівель з фундаментами мілкого закладання оцінку схильності до розрідження можна не проводити, якщо насичені піщані грунти знаходяться на глибинах понад 15 м від поверхні ґрунту.

(7) For buildings on shallow foundations, evaluation of the liquefaction susceptibility may be omitted when the saturated sandy soils are found at depths greater than 15 m from ground surface.

(8) Небезпекою розрідження можна знехтувати, якщо ·S < 0,15 і виконується хоча б одна з наступних умов:

- піски мають вміст глини більше 20 % з показником пластичності P_I > 10;

- піски мають вміст мулу більше 35 %, і, в той же час, значення кількості ударів при (ВДЗ), нормалізоване для ефектів верхніх пластів і коефіцієнту використання енергії, N₁ (60) > 20;

- піски є чистими при значенні кількості ударів при (ВДЗ), нормалізоване для ефектів верхніх пластів і коефіцієнту використання енергії, N₁ (60) > 30.

(9)Р Якщо небезпекою розрідження не можна знехтувати його необхідно як мінімум оцінити загальноприйнятими методами інженерної геотехніки на підставі поля кореляції між вимірюваннями на місці і критичними циклічними напругами зсуву, які, як встановлено, викликали розрідження під час минулих землетрусів.

(10) В Додатку В наведені емпіричні графіки розрідження, які ілюструють наближення поля кореляції при однакових ґрунтових умовах, стосовно різних типів вимірювань на місці. При цьому наближенні сейсмічна напруга зсуву _e може бути оцінена за спрощеним виразом

(8) The liquefaction hazard may be neglected when ·S < 0,15 and at least one of the following conditions is fulfilled:

- the sands have a clay content greater than 20 % with plasticity index P_I > 10;

- the sands have a silt content greater than 35 % and, at the same time, the SPT blowcount value normalised for overburden effects and for the energy ratio N₁(60) > 20;

- the sands are clean, with the SPT blowcount value normalised for overburden effects and for the energy ratio N₁ (60) > 30.

(9)P If the liquefaction hazard may not be neglected, it shall as a minimum be evaluated by well-established methods of geotechnical engineering, based on field correlations between in situ measurements and the critical cyclic shear stresses known to have caused liquefaction during past earthquakes.

(10) Empirical liquefaction charts illustrating the field correlation approach under level ground conditions applied to different types of in situ measurements are given in Annex B. In this approach, the seismic shear stress _e may be estimated from the simplified expression

_e = 0,65   S  _vo (4.4)

де _vo загальний тиск верхніх пластів, а інші змінні, як у виразах (4.1) - (4.3).

Цей вираз не може бути застосований для глибин більше 20 м.

where _vo is the total overburden pressure and the other variables are as in expressions (4.1) to (4.3).

This expression may not be applied for depths larger than 20 m.

(11)Р При використанні наближеного поля кореляції ґрунт вважається схильним до розрідження при однакових ґрунтових умовах, коли викликана землетрусом напруга зсуву перевищує певну частку  критичної напруги, яка, як відомо, викликала розрідження при минулих землетрусах.

(11)P If the field correlation approach is used, a soil shall be considered susceptible to liquefaction under level ground conditions whenever the earthquake-induced shear stress exceeds a certain fraction  of the critical stress known to have caused liquefaction in previous earthquakes.

ПРИМІТКА Прийняте для використання значення  в конкретній країні можна знайти в її Національному Додатку. Рекомендоване значення
 = 0,8, що відповідає коефіцієнту безпеки 1,25.

(12)Р Якщо ґрунти визнані схильними до розрідження і вважається, що наступні ефекти здатні вплинути на несучу здатність або стійкість фундаментів, для забезпечення стійкості фундаменту повинні бути прийняті заходи, такі як поліпшення ґрунту та використання паль (для передачі навантажень шарам, не схильним до розрідження).

(13) Поліпшення ґрунту проти зрідження полягає або в ущільненні ґрунту для збільшення опору проникнення за межі небезпечного діапазону, або у використанні дренажу для зменшення надмірного тиску порової води, створюваного струсом ґрунту.

ПРИМІТКА Можливість ущільнення головним чином визначається вмістом дрібної фракції і глибиною ґрунту.

(14) Використання тільки пальових фундаментів слід розглядати з обережністю у зв’язку з великими зусиллями, що виникають у палях через втрату опору ґрунту в розріджуваному шарі або шарах, а також з-за неминучих неточностей у визначенні положення і товщини такого шару або шарів.

NOTE The value ascribed to  for use in a Country may be found in its National Annex.
The recommended value is  = 0,8. which implies a safety factor of 1,25.

(12)P If soils are found to be susceptible to liquefaction and the ensuing effects are deemed capable of affecting the load bearing capacity or the stability of the foundations, measures, such as ground improvement and piling (to transfer loads to layers not susceptible to liquefaction), shall be taken to ensure foundation stability.

(13) Ground improvement against liquefaction should either compact the soil to increase its penetration resistance beyond the dangerous range, or use drainage to reduce the excess pore-water pressure generated by ground shaking.

NOTE The feasibility of compaction is mainly governed by the fines content and depth of the soil.

(14) The use of pile foundations alone should be considered with caution due to the large forces induced in the piles by the loss of soil support in the liquefiable layer or layers, and to the inevitable uncertainties in determining the location and thickness of such a layer or layers.

4.1.5 Надмірне осідання ґрунтів при циклічних навантаженнях

(1)Р Схильність ґрунтів основи до ущільнення і надмірного осідання, викликаних циклічними напругами від землетрусів, повинні бути враховані, коли на малій глибині існують протяжні шари або товсті лінзи сипучих, ненасичених, незв'язних матеріалів.

4.1.5 Excessive settlements of soils under cyclic loads

(1)P The susceptibility of foundation soils to densification and to excessive settlements caused by earthquake-induced cyclic stresses shall be taken into account when extended layers or thick lenses of loose, unsaturated cohesionless materials exist at a shallow depth.

(2) Надмірне осідання може також відбуватися в дуже м'яких глинах через циклічне ослаблення їх міцності на зсув під впливом тривалого струсу ґрунту.

(2) Excessive settlements may also occur in very soft clays because of cyclic degradation of their shear strength under ground shaking of long duration.

(3) Можливе ущільнення і осідання наявних ґрунтів повинно виконуватися наявними методами інженерної геотехніки вдаючись, при необхідності, до відповідних статичних і циклічних лабораторних випробувань репрезентативних зразків досліджуваних матеріалів.

(4) Якщо осідання, викликані ущільненням або циклічним ослабленням, виявляються здатними вплинути на стійкість фундаментів, слід приділяти увагу способам поліпшення ґрунту.

(3) The densification and settlement potential of the previous soils should be evaluated by available methods of geotechnical engineering having recourse, if necessary, to appropriate static and cyclic laboratory tests on representative specimens of the investigated materials.

(4) If the settlements caused by densification or cyclic degradation appear capable of affecting the stability of the foundations, consideration should be given to ground improvement methods.

4.2 Дослідження та вивчення ґрунту

4.2.1 Загальні критерії

(1)Р Дослідження та вивчення матеріалів фундаменту в сейсмічних зонах має слідувати тим же критеріям, які прийняті для несейсмічних зон, як визначено в
EN 1997-1:2004, Розділ 3.

(2) За винятком будівель класу відповідальності I, польові дослідження по можливості повинні включати випробування на статичне зондування, можливо з вимірюваннями порового тиску, оскільки вони забезпечують безперервну реєстрацію механічних характеристик ґрунту по глибині.

(3)Р Додаткові сейсмічно орієнтовані дослідження можуть знадобитися у випадках, зазначених у 4.1 та 4.2.2.

4.2 Ground investigation and studies

4.2.1 General criteria

(1)P The investigation and study of foundation materials in seismic areas shall follow the same criteria adopted in non-seismic areas, as defined in
EN 1997-1:2004, Section 3.

(2) With the exception of buildings of importance class I, cone penetration tests, possibly with pore pressure measurements, should be included whenever feasible in the field investigations, since they provide a continuous record of the soil mechanical characteristics with depth.

(3)P Seismically-oriented, additional investigations may be required in the cases indicated in 4.1 and 4.2.2.

4.2.2 Визначення типу ґрунту для опису сейсмічного впливу

(1)Р Геотехнічні або геологічні дані для будівельного майданчику повинні бути доступні в достатній кількості, щоб забезпечити визначення середнього типу ґрунту та/або відповідного спектру реакції, як описано в EN 1998-1:2004, 3.1, 3.2.

4.2.2 Determination of the ground type for the definition of the seismic action

(1)P Geotechnical or geological data for the construction site shall be available in sufficient quantity to allow the determination of an average ground type and/or the associated response spectrum, as defined in EN 1998-1:2004, 3.1, 3.2.