Фундаменты в особых условиях

8.1 К особым относят условия территорий со сложными или искусственными основаниями; основания на подрабатываемых территориях, а также основания машин с динамическими на­грузками или подверженные сейсмическим воз­действиям.

Фундаменты на сложных основаниях

8.2 Сложные основания характеризуются нали­чием слабых, элювиальных, искусственных, просадочных, засоленных, набухающих, пучинистых при промерзании грунтов.

8.3 При расчете оснований, полностью или час­тично сложенных илом, биогенными (торф, заторфованный грунт, сапропель) и слабыми водонасыщенными пылевато-глинистыми грунта­ми, следует использовать результаты опреде­лений прочностных, деформационных и фильтрационных характеристик грунтов при давлениях или в диапазоне давлений, соответствую­щих напряженному состоянию грунтов основа­ний на различных этапах возведения сооруже­ний, применительно к принятой расчетной мо­дели.

Следует учитывать медленное развитие осадок таких грунтов во времени и возможность в связи с этим возникновения нестабилизированного состояния, существенную изменчивость и ани­зотропию прочностных, деформационных и фильтрационных характеристик и их изменения в процессе консолидации основания, значи­тельную тиксотропию ила, как правило, сильную агрессивность к материалам подземных конст­рукций.

8.4 Опирание фундаментов непосредственно на поверхность средне- и сильнозаторфованных грунтов, торфов, слабоминеральных сапропелей и илов не допускается.

Если непосредственно под подошвой фунда­мента залегает слой грунта с модулем дефор­мации Е < 5,0 МПа толщиной более ширины фундамента, осадка основания должна опреде­ляться с учетом полного давления под подош­вой фундамента.

8.5 При расчете по деформациям оснований, включающих биогенные грунты и илы, среднее давление под подошвой фундамента от дейст­вующих нагрузок (Р), МПа, не должно превы­шать расчетного сопротивления грунта основа­ния (R), МПа, при этом величина коэффициента условий работы грунтового основания (γ _{с 1}) должна назначаться в зависимости от содержа­ния органического вещества в грунте по табли­це 8.1.

8.6. При залегании кровли биогенных грунтов или илов на глубине (z), м, от подошвы фунда­мента размеры фундамента должны назначать­ся такими, чтобы обеспечивалось выполнение условия (6.3).

Расчетное сопротивление грунта (R_z) на глубине (z), м, от подошвы фундамента определяется для условного фундамента шириной (b_z), м.

8.7 При величине расчетных деформаций осно­вания, сложенного биогенными грунтами или илами, больше предельных значений или при недостаточной несущей способности основания должны предусматриваться следующие меро­приятия:

— полная или частичная прорезка слоев био­генных грунтов или илов глубокими фундамен­тами;

— полная замена биогенных грунтов или илов песком, гравием, щебнем;

— уплотнение грунтов временной или постоян­ной пригрузкой основания сооружения или всей площади строительства насыпным, намывным грунтом или другими материалами;

— закрепление грунтов.

СНБ 5.01.01-99

Таблица 8.1 — Значения коэффициента условий работы грунтового основания (γ _{с 1})

Вид и состояние грунта	Значение коэффициента (γ с 1)
Пески мелкие водонасыщенные при относительном содержании органического вещества (Iom) 0,03 < Iom £ 0,25 0,25 < Iom £ 0,40	0,85 0,80
Пески пылеватые водонасыщенные при относительном содержании органиче­ского вещества (Iom) 0,03 < Iom £ 0,25 0,25 < Iom £ 0,40	0,75 0,70
Пылевато-глинистые грунты водонасыщенные при относительном содержании органического вещества 0,05< Iom £ 0,25 с консистенцией IL £ 0,5 IL >0,5	1,05 1,00
Пылевато-глинистые грунты водонасыщенные при относительном содержании органического вещества 0,25 < Iom £ 0,40 с консистенцией IL £ 0,5 IL >0,5	0,90 0,80

8.8 Основания, сложенные засоленными грун­тами, должны рассчитываться с учетом осадки от внешней нагрузки, суффозионной осадки, при необходимости — просадки, набухания и усадки грунтов.

Суффозионные осадки и крены отдельных фун­даментов и сооружения в целом необходимо рассчитывать с определением состояния выще­лачиваемой зоны на расчетный момент времени, учетом схемы фильтрационного потока в осно­вании, наличия по площади и глубине легко- и среднерастворимых (гипс, ангидрит) солей.

8.9 Основания, сложенные набухающими грун­тами, должны проектироваться с учетом воз­можности их набухания при повышении влаж­ности и усадки при ее уменьшении. Способ­ность грунтов к набуханию устанавливается опытным путем по результатам лабораторных или полевых испытаний по ГОСТ 24143.

8.10 При проектировании оснований, сложен­ных набухающими грунтами, следует учитывать:

— возможность набухания грунтов за счет подъема уровня подземных вод или увлажнения их производственными или поверхностными водами;

— набухание за счет накопления влаги под со­оружением в ограниченной по глубине зоне вследствие нарушения природных условий ис­парения при застройке и асфальтировании тер­ритории;

— набухание и усадку грунта в верхней зоне аэрации за счет сезонных климатических фак­торов;

— усадку за счет высыхания грунтов от воздей­ствия тепловых источников.

8.11 Основания, сложенные набухающими грун­тами, должны рассчитываться в соответствии с общими требованиями проектирования основа­ний сооружений. Деформации основания в ре­зультате набухания или усадки должны опреде­ляться путем суммирования деформаций от­дельных слоев, при этом величины деформа­ций основания от внешней нагрузки и от воз­можной усадки при уменьшении влажности на­бухающего грунта должны суммироваться. Подъем основания в результате набухания грунта должен определяться в предположении, что деформации основания от внешней нагруз­ки стабилизировались.

Предельные значения деформаций, вызывае­мых набуханием (усадкой) грунтов, допускается определять по приложению Б.

8.12 При проектировании фундаментов на сложных основаниях следует предусматривать следующие мероприятия:

— защиту основания от увлажнения посредст­вом вертикальной планировки и асфальтирова­ния территории с отводом воды за пределы строительной площадки и дренажем основания. устройства уширенной отмостки, противофильтрационных стен (завес и экранов);

— улучшение свойств грунтов, включая их уп­лотнение, предварительное замачивание, глу­бинное виброуплотнение, устройство грунтовых свай, различные виды химического закрепле­ния, устройство временного пригруза, полную или частичную замену грунтов основания;

СНБ 5.01.01-99

— конструктивные, уменьшающие чувствитель­ность сооружений к деформациям оснований.

8.13 К конструктивным мероприятиям относятся:

— увеличение жесткости здания разрезкой его на отдельные блоки осадочными швами;

— применение нежестких, связевых конструк­тивных схем зданий;

— устройство монолитных (сборно-монолитных) жестких фундаментов;

— устройство жестких горизонтальных диафрагм в уровне перекрытий, а также непрерывных желе­зобетонных поясов по всему контуру здания в уровне плит перекрытий первого и последующих этажей, анкеровка фундаментов и др.;

— увеличение глубины заделки (анкеровки) опорных частей (арматуры) несущих конструк­ций;

— армирование кирпичных стен и столбов, пилястр и т. п.;

— "гибкое" подсоединение внутренних инже­нерных сетей к наружным коммуникациям;

— устройство приспособлений для выравнива­ния конструкций сооружения и рихтовки техно­логического оборудования.

8.14 При проектировании свайных фундаментов на сложных основаниях нижние концы всех ти­пов свай и глубоких опор должны заглубляться, как правило, в пески средние и гравелистые прочные и средней прочности, а также в пылевато-глинистые грунты с показателем текучести в водонасыщенном состоянии i_l < 0,6, а при I типе грунтовых условий по просадочности — в слои с i_l < 0,4 для забивных свай и i_l < 0,2 для буронабивных свай.

Заглубление свай в такие грунты должно назна­чаться по расчету как наибольшее из условий обеспечения допустимой осадки и нагрузки, но не менее 1 м для песчаного и 2 м для осталь­ных грунтов.

Для сооружений III класса ответственности концы свай допускается оставлять в слое грунта со степенью заторфованности I_om < 0,25.

8.15 Если по результатам изысканий установле­но, что погружение забивных свай, защемлен­ных в грунте, может быть затруднено, в проект­ной документации должно быть предусмотрено устройство лидерных скважин, диаметр которых должен быть на 50 мм меньше сечения сваи.

8.16 Результаты полевых испытаний грунтов сложных оснований зондированием не допуска­ется использовать для определения несущей спо­собности свай и свай-оболочек, а также для опре­деления расчетного сопротивления грунта под их нижним концом и на боковой поверхности.

Испытание свай в сложных основаниях являет­ся обязательным.

8.17 При соответствующем обосновании в сложных основаниях допускается применять сваи с антифрикционными покрытиями, нане­сенными на часть ствола, находящуюся в пре­делах просадочной толщи.

8.18 Отрицательная сила трения по результа­там испытаний в грунтах природной влажности на боковой поверхности сваи принимается рав­ной наибольшему предельному ее сопротивле­нию выдергивающей нагрузке.

8.19 При массовой застройке в районах со сложными основаниями следует производить испытания оснований (в т.ч. с их длительным замачиванием) до полного проявления осадок по программе, разработанной для конкретных условий строительства, при необходимости, с привлечением специализированных научно-исследовательских организаций.