СП СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений

Цементация​

13.6.19. Для качественного закрепления трещиноватых полускальных и скальных, в том числе закарстованных грунтов, должна быть обеспечена локализация нагнетаемых через скважины растворов в пределах закрепляемого массива и заполнение, наряду с крупными, всех мелких трещин (каналов, полостей), для чего следует соблюдать следующую последовательность работ:

а) создание защитного барьера против выхода растворов за контур закрепляемого массива путем предварительной цементации через барьерные скважины, расположенные по контуру массива;

б) последующая инъекция растворов внутри контура через систему равномерно распределенных и достаточно часто расположенных по проекту скважин.​

13.6.20. Нагнетание растворов через каждую скважину надлежит производить до «отказа». За «отказ» (прекращение нагнетания) при цементации скальных грунтов следует принимать:

• поглощение скважиной (зоной) расчетного количества раствора при давлении нагнетания, не превышающем проектное;
• снижение расхода раствора до 5 - 10 л/мин на скважину (зону) с одновременным повышением давления нагнетания выше проектного, если расход при «отказе» особо не оговорен в проекте.

13.6.21. Виды, марки и качество цементов, виды других применяемых для приготовления инъекционных растворов материалов и химических добавок, а также составы инъекционных растворов устанавливают в проекте в зависимости от грунтовых условий и особенностей возводимого сооружения.

13.6.22. В проекте работ по цементации грунтов должны содержаться данные о длине одновременно инъецируемых зон в скважинах и конструкции их верхней части, последовательности обработки скважин, номенклатуре и характеристиках применяемых материалов и сведения о потребностях в них.

13.6.23. Цементационные работы следует производить способом последовательного сближения скважин, начиная с максимальных расстояний, при которых гидравлическая связь между ними при нагнетании практически отсутствует.

13.6.24. Бурение и нагнетание растворов в трещиноватых полускальных, скальных и закарстованных грунтах, как правило, следует производить сразу на всю глубину цементации, устанавливаемую проектом.

Разделение скважины на зоны и поочередное нагнетание раствора в каждую из них следует производить в следующих случаях:

• при наличии разного вида и разных размеров заполняемых растворами полостей (трещин, карстовых пустот и каналов) и применении различных заполнителей на разных глубинах цементируемой толщи грунтов;
• при наличии в скальных грунтах нескольких прослоев с трещинами или карстовыми пустотами;
• при большой толще (более 10 м) цементируемого массива.

13.6.25. Бурение очередных зон по глубине скважины и нагнетание в них растворов при отсутствии напорных подземных вод допускается производить без перерывов на время твердения цементного раствора. При наличии напорных подземных вод необходимы перерывы на время твердения цементного раствора.

В скальных грунтах зоны скважин после завершения бурения следует промывать водой или продувать сжатым воздухом.

13.6.26. Порядок буровых и инъекционных работ при цементации крупнообломочных грунтов и гравелистых песков регламентируется требованиями, установленными для других инъекционных способов (силикатизация, смолизация).

13.6.27. Качество цементации скальных грунтов (трещиноватых, закарстованных) контролируют способами бурения, гидравлического опробования и цементации контрольных скважин. При этом критерий оценки качества цементации в зависимости от ее назначения, вида грунта и характера трещиноватости (закарстованности), а также объем контрольных работ устанавливают проектом.

13.6.28. В закарстованных грунтах контроль качества цементации, как правило, следует производить определением удельного водопоглощения. Допустимые размеры остаточных пустот и значений удельного водопоглощения устанавливают проектом.

13.6.29. Цементация грунтов с помощью струйной технологии, заключающаяся в разрушении и перемешивании грунта высоконапорной струей цементного раствора, включает два этапа: бурение скважины до заданной глубины и обратный ход буровой колонны с одновременным ее вращением. При обратном ходе поднимают давление цементного раствора, который, поступает в сопла монитора, создающие струю с высокой кинетической энергией. В результате в грунтовом массиве образуются отдельно стоящие или секущиеся грунтоцементные столбы заданной длины диаметром до 1,5 м.

Струйная технология может быть использована для:

• сооружения ленточных в плане конструкций типа «стена в грунте»;
• укрепления грунта вокруг отрываемого котлована;
• укрепления оснований и фундаментов существующих сооружений;
• создания противофильтрационных завес;
• проведения противооползневых мероприятий.

Буросмесительный способ закрепления шов

13.6.30. Работы по закреплению илов буросмесительным способом (илоцементными сваями) следует производить специальными буросмесительными машинами или станками вращательного бурения с крутящим моментом не менее 2,5 кН·м при диаметре илоцементных свай до 0,7 м и не менее 5 кН·м - при диаметре до 1 м.

Для нагнетания цементного раствора следует применять растворонасосы, развивающие давление не менее 0,7 МПа и обеспечивающие непрерывную дозированную подачу раствора.

13.6.31. Суммарное время приготовления, транспортирования и подачи цементного раствора в грунт не должно превышать времени до начала схватывания раствора.

13.6.32. При производстве работ по закреплению илов буросмесительным способом следует контролировать и соблюдать установленный по результатам опытных работ и заданный проектом технологический режим: частоту вращения и линейную скорость перемещения рабочего органа, последовательность нагнетания цементного раствора, число проходов рабочего органа и расход цементного раствора.

Термическое закрепление​

13.6.33. Бурение скважин для обжига грунтов следует производить в режиме, исключающем уплотнение грунтов в стенках скважин от бурового инструмента.

13.6.34. Для проверки соответствия грунтовых условий данным инженерно-геологических изысканий и проекта в процессе бурения технологических скважин следует по указанию проекта производить отбор образцов закрепляемых грунтов и лабораторные определения их характеристик.

13.6.35. Началу работ по обжигу грунтов в скважинах должно предшествовать испытание газопропускной способности скважин. При выявлении слоев с низкой газопроницаемостью следует принимать меры по выравниванию газопропускной способности скважины путем отсечения и продувки таких слоев или путем увеличения поверхности фильтрации части скважины.

13.6.36. Расход сжатого воздуха и топлива в процессе обжига должен регулироваться в пределах, обеспечивающих максимальную температуру газов, не вызывающую оплавление грунтов в стенках скважины. Давление и температура газов должны регистрироваться в журнале работ.

13.6.37. В случае обнаружения выходов газов или воздуха на поверхность через трещины в грунте работу по обжигу следует приостановить, а трещины заделать природным грунтом, имеющим влажность не более естественной.

13.6.38. Образование массива следует считать законченным, если установленные в расчетном контуре термопары зафиксировали достижение заданной расчетной температуры, но не менее 350 °С.

13.6.39. Качество термического закрепления грунтов следует контролировать по результатам лабораторных испытаний на прочность, деформируемость и водостойкость образцов закрепленных грунтов, отбираемых из контрольных скважин. При этом учитывают также зафиксированные в рабочих журналах результаты замеров расхода топлива (электроэнергии) и сжатого воздуха, данные о температуре и давлении газов в скважинах в процессе термообработки грунтов. При необходимости, определяемой проектом, прочностные и деформационные характеристики закрепленных грунтов могут определять полевыми методами.

13.7. Искусственное замораживание грунтов

13.7.1. Искусственное замораживание грунтов следует предусматривать для устройства временных ледогрунтовых ограждений котлованов при строительстве подземных сооружений и фундаментов в водонасыщенных неустойчивых песчаных и супесчаных грунтах, а также в трещиноватых скальных и полускальных грунтах.

13.7.2. Искусственное замораживание грунтов осуществляют хладоносителем (охлажденным до отрицательных температур рассолом), циркулирующим в рассолопроводах и замораживающих колонках.

Вид, концентрация и температура хладоносителя должны определяться в зависимости от температуры, засоленности и скорости движения подземных вод. Как правило, в качестве хладоносителя следует использовать рассол - водный раствор хлористого кальция, охлажденного до минус 20 - 25 °С.

Для охлаждения рассола следует применять аммиачные или фреоновые холодильные установки. В обоснованных случаях при замораживании грунтов допускается использовать жидкий азот, непосредственно подаваемый в замораживающие колонки, а также диоксид углерода («сухой лед»), засыпаемый в колонки, температура испарения которого составляет минус 78 °С.

13.7.3. Скважины для замораживающих колонок располагают по контуру котлована с шагом 1,0 - 1,5 м. Расстояние между рядами скважин при их многорядном расположении принимают равным 2,0 - 3,0 м.

13.7.4. В проекте следует предусмотреть бурение дополнительных (резервных) скважин в количестве не более 10 % их общего числа для вертикальных и не более 20 % - для наклонных скважин при глубине замораживания до 100 м; при глубине замораживания свыше 100 м соответственно не более 20 и 25 %.

13.7.5. Скважины должны быть заглублены в водоупорный слой грунта не менее чем на 3 м. Толщина водоупорного слоя должна быть определена расчетом на возможный прорыв подземных вод.

При отсутствии водоупорного слоя необходимо образовывать искусственный водоупорный слой специальными способами (например, цементацией или замораживанием грунта по всей площади котлована).

13.7.6. Замораживающие колонки следует погружать сразу после окончания бурения скважины.

13.7.7. Для наблюдения за процессом замораживания следует устраивать контрольные скважины: гидрогеологические и термометрические. Число и места их расположения определяют в зависимости от инженерно-геологических условий.

13.7.8. Нагнетательные линии рассолопроводов должны быть смонтированы с уклоном 1 - 2 % в сторону конденсатора, а всасывающие линии - 0,5 % в сторону испарителей.

13.7.9. После монтажа сеть рассолопроводов должна быть промыта водой, а затем испытана на герметичность гидравлическим давлением, в 1,5 раза превышающим рабочее давление, но не менее чем 0,6 МПа. Сеть считают пригодной для эксплуатации, если в течение 15 мин давление опрессовки не изменяется и при осмотре сети не обнаружено течи в соединениях и трубах.

13.7.10. Перед заполнением сети рассолопроводов хладоносителем ее надлежит повторно промыть водой, которая затем должна быть полностью удалена. Перед зарядкой системы холодильных установок хладагентом (аммиаком или фреоном) в ней следует создать вакуум.

13.7.11. Подключенные к сети рассолопроводов замораживающие колонки, если порядок их включения в работу особо не оговорен проектом, следует вводить в эксплуатацию постепенно за период до 5 сут. Включение колонок в работу группами допускается только при соответствующем обосновании, при этом в первую очередь вводят в действие смежные колонки, имеющие наибольшие отклонения разного знака от проектных положений.

13.7.12. В период эксплуатации замораживающих систем следует регистрировать температуру хладоносителя, уровень воды в наблюдательных гидрологических скважинах, температуру грунтов в термометрических скважинах и другие параметры.

13.7.13. В процессе замораживания водоносных пластов, заключенных между глинистыми прослойками, следует постоянно контролировать обеспечение свободного подъема подземной воды через разгрузочные скважины.

13.7.14. Требуемую мощность холодильной установки, толщину стен и габариты ледогрунтового ограждения устанавливают в проекте, разработанном на основе статических и теплотехнических расчетов в зависимости от размеров и конфигурации котлована и физико-механических характеристик замороженного грунта.

Расчетное значение предела прочности замороженного грунта на одноосное сжатие следует принимать равным 0,35 его нормативного значения для круглых вертикальных выработок диаметром до 10 м и 0,20 - 0,25 - для выработок больших размеров и сложной конфигурации.

13.7.15. Производство строительно-монтажных работ в пределах ледогрунтового ограждения разрешается при постоянном контроле за его состоянием и корректировке работы замораживающей станции с целью обеспечения сохранения размеров ограждения и его температуры.

13.7.16. Выемку грунта из открытого котлована при положительных температурах воздуха необходимо производить, защищая ледогрунтовые стенки по мере их вскрытия от действия атмосферных осадков и солнечных лучей с регистрацией защитных мероприятий в журнале работ.

13.7.17. Извлечение замораживающих колонок и демонтаж холодильного оборудования следует производить после окончания всех работ, выполнение которых было намечено под защитой ледогрунтового ограждения. Скважины в процессе извлечения из них замораживающих колонок должны тампонироваться с регистрацией в журнале работ. Порядок извлечения колонок должен быть определен проектом. Искусственное оттаивание грунтов следует производить в тех случаях, когда оно предусмотрено проектом.

 

13.8. Строительное водопонижение и устройство гидроизоляции

13.8.1. До начала работ по водопонижению необходимо обследовать техническое состояние сооружений, находящихся в зоне влияния работ, а в период производства работ - осуществлять мониторинг поведения указанных сооружений. Необходимо также уточнить расположение существующих подземных коммуникаций.

13.8.2. При проведении водопонизительных работ следует предусматривать меры по предотвращению разуплотнения грунтов, а также нарушению устойчивости откосов котлована и оснований расположенных рядом сооружений.

13.8.3. При применении водоотлива из котлованов и траншей фильтрующие откосы и дно, при необходимости, следует пригружать слоем песчано-гравийного материала, толщина которого назначается в проекте. Вместимость зумпфов должна быть не менее пятиминутного притока воды к ним.

13.8.4. Бурение водопонизительных скважин и последующую установку в них фильтров выполняют с соблюдением следующих требований:

а) низ обсадной трубы при бурении скважин ударно-канатным способом должен опережать уровень разрабатываемого забоя не менее чем на 0,5 м, а подъем буровой желонки должен производиться со скоростью, исключающей подсасывание грунта через нижний конец обсадной трубы; при бурении в грунтах, в которых возможно образование пробок, в полости обсадной трубы необходимо поддерживать уровень воды, превышающий уровень подземных вод;

б) бурение водопонизительных скважин с глинистой промывкой допускается, если предварительно выполнено опытное бурение и установленная эффективность разглинизации отвечает требованиям проекта;

в) перед опусканием фильтров и извлечением обсадных труб скважины должны быть очищены от бурового шлама; в скважинах, пробуренных в супесях, а также в переслаивающихся водоносных и водоупорных слоях внутренняя полость обсадной трубы должна быть промыта водой; контрольный замер глубины скважины следует производить непосредственно перед установкой фильтра;

г) при бурении скважин необходимо отбирать пробы для уточнения границ водоносных слоев и гранулометрического состава грунтов.​

13.8.5. При погружении в грунт гидравлическим способом фильтровой колонны или обсадных труб следует обеспечивать непрерывность подачи воды, а при наличии сильно поглощающих воду грунтов следует дополнительно подавать в забой сжатый воздух.

13.8.6. Обсыпку фильтров надлежит производить равномерно слоями высотой не более 30-кратной толщины обсыпки. После каждого очередного подъема трубы над ее нижней кромкой должен оставаться слой обсыпки высотой не менее 0,5 м.

13.8.7. Монтаж насосов в скважинах следует производить после проверки скважин на проходимость шаблоном диаметром, превышающим диаметр насоса.

13.8.8. После ввода понизительной системы в действие откачку следует производить непрерывно.

Насосные агрегаты, установленные в резервных скважинах, а также резервные насосы открытых установок должны периодически включаться в работу в целях поддержания их в рабочем состоянии.

Водопонизительные системы следует оборудовать устройствами автоматического отключения любого агрегата при понижении уровня воды в водоприемнике ниже допустимого.

13.8.9. При эксплуатации понизительных систем в зимнее время должно быть обеспечено утепление насосного оборудования и коммуникаций, а также предусмотрена возможность их опорожнения при перерывах в работе.

13.8.10. При устройстве дренажей земляные работы следует начинать со сбросных участков с продвижением в сторону более высоких отметок, а укладку труб и фильтрующих материалов - с водоразделительных участков в сторону сброса или насосной установки (постоянной или временной) для исключения пропуска по дренажу неосветленных вод.

13.8.11. Укладку дренажных труб, устройство смотровых колодцев и монтаж оборудования дренажных насосных станций необходимо производить с соблюдением требований СНиП 3.07.03 и СНиП 3.05.05.

13.8.12. Для фильтровых покрытий вокруг труб используют песчано-гравийные обсыпки, обертки из искусственных материалов (геотекстиля), а также дренажные композиционные материалы (геокомпозиты).

Для дренажных труб, обмотанных рулонным фильтрующим материалом с перехлестом слоев, необходимо устраивать песчано-гравийную подготовку (подушку) толщиной не менее 100 мм. Если в основании залегают пески, допускается укладка труб на спланированное естественное основание.

13.8.13. Пластовый дренаж выполняют одно- или двухслойным. Однослойный дренаж из щебня или гравия укладывают на скальные или полускальные трещиноватые грунты. Двухслойный дренаж выполняют в песках и глинистых грунтах. Верхний слой отсыпают из щебня или гравия минимальной толщиной 150 мм, нижний слой - из песка средней крупности минимальной толщиной 100 мм.

При устройстве пластовых дренажей недопустимы нарушения в сопряжении щебеночного слоя постели со щебеночной обсыпкой труб.

13.8.14. Для устройства пристенного дренажа эффективно применение оболочки «Дрениз», состоящей из листов полимерного материала специального профиля и нетканого геотекстильного материала, скрепленных между собой с помощью сварки или водостойкого клея. Листы оболочки «Дрениз» соединяют друг с другом внахлест.

13.8.15. Горизонтальные трубчатые скважины лучевого дренажа устраивают с помощью станков горизонтального бурения или проколом. Водосборный приемник выполняют методами «стены в грунте», опускного колодца и другими.

13.8.16. Галерейные дренажи выполняют открытым или подземным (штольневым, щитовым или методом продавливания) способами. Вокруг галерей устраивают гравийно-песчаную обсыпку или фильтры из пористых материалов.

Устройство гидроизоляции​

13.8.17. Число слоев окрасочной гидроизоляции назначают в зависимости от категории сухости подземного помещения, трещиноватости изолируемых конструкций и напора подземных вод.

13.8.18. Оклеечную гидроизоляцию из битумных рулонных материалов и листовых полимерных материалов применяют в случаях, когда использование окрасочной и штукатурной гидроизоляции не обеспечивает водонепроницаемость сооружений.

При оклеечной гидроизоляции необходимо обеспечивать сплошность защиты по всему периметру сооружения, включая вертикальные элементы и подошву.

При использовании оклеечной гидроизоляции из рулонных материалов необходимо обеспечить ее сохранность от механических воздействий защитной прижимной стенкой. Для устройства прижимной стенки используют красный кирпич, железобетонную обойму и плоские асбестоцементные листы на битумной мастике.

13.8.19. Для штукатурной гидроизоляции, наносимой методом торкретирования, рекомендуется применять различные виды расширявшихся и напрягающихся цементов в зависимости от напора подземных вод.

13.8.20. В сильно агрессивных средах для защиты как бетонов, так и сталей рекомендуется нанесение бесшовных эластичных покрытий (эластомеров), изготавливаемых на основе каучуков или водной дисперсии латекса. Эти покрытия наносят кистью, валиком, распылителем толщиной 1 - 3 мм.

13.8.21. Для гидроизоляции фундаментных плит, подземных частей сооружений, а также при устройстве противофильтрационных завес при гидростатическом давлении столба воды до 10 м применяют гидроизоляцию из рулонных бентонитовых материалов, полученных путем нанесения слоя бентонитовой глины на листы специально обработанного полиэтилена.

13.8.22. Для гидроизоляции ответственных подземных сооружений в сложных гидрогеологических условиях могут применяться металлические (стальные) листы, которые закрепляют на конструкции. В процессе эксплуатации они должны подвергаться периодическому освидетельствованию для контроля их коррозионной устойчивости.

13.8.23. Для заполнения щелей и швов подземных строительных конструкций необходимо использовать горячий битум, пек, асфальтовый раствор, а также различного рода герметики и профильные эластичные элементы.

13.8.24. Для улучшения водонепроницаемости подземных конструкций следует применять инъекционную гидроизоляцию, применяя методы цементации, силикатизации, смолизации и битумизации. Цементацию широко применяют для заполнения трещин, «лечения» бетонов, в ремонте гидроизоляционных покрытий. Нагнетание растворов производят через шпуры и скважины, пробуренные в теле конструкции.

13.8.25. Для обеспечения наибольшей надежности защиты подземных сооружений от подземных вод в сложных инженерно-геологических условиях, а также в помещениях, где должно быть абсолютно сухо, необходимо использовать комплексный подход, применяя несколько методов одновременно (например, внутреннюю окрасочную или оклеечную гидроизоляцию, цементацию застенного грунтового массива для уплотнения прилегающего грунта и выборочную полимерную инъекцию на наиболее неблагоприятных участках).

13.9. Усиление фундаментов при реконструкции

13.9.1. Усиление фундаментов при реконструкции может быть осуществлено следующими способами:

• укрепление тела фундаментов;
• увеличение опорной площади;
• подводка нового фундамента с увеличением глубины заложения;
• устройство под зданием плиты;
• устройство дополнительных фундаментов;
• усиление фундаментов сваями.

13.9.2. При неудовлетворительном состоянии фундамента (механические повреждения, наличие осадочных трещин, расслоение и растрескивание тела фундамента в результате промораживания и т.д.) его следует укрепить путем инъекции твердеющего раствора. В качестве твердеющих растворов применяют цементный раствор, синтетические смолы и т.п., которые подают под давлением 0,2 - 0,6 МПа через инъекторы, погружаемые в тело фундамента на глубину 0,4 - 0,6 его ширины с расстоянием между ними 50 - 100 см. Указанные параметры уточняют в процессе производства работ.

13.9.3. Работы по укреплению тела фундамента необходимо вести в отрытых котлованах (траншеях) захватками длиной 2 - 2,5 м. Нагнетание раствора прекращают, если в течение 10 - 15 мин он не поглощается материалом фундамента.

13.9.4. Для усиления деформировавшихся или ослабленных фундаментов проводят их сплошное обетонирование с добавочным армированием - устройство одно- или двухсторонних бетонных обойм (рубашек усиления) толщиной 20 - 30 см, или железобетонных обойм толщиной не менее 15 см. Для устройства рубашек усиления при насыщении их арматурой следует использовать бетон с пластифицирующими добавками.

13.9.5. Для обеспечения прочного сцепления нового бетона с поверхностью существующего фундамента его поверхность должна быть очищена. Для этого используют промывку водой под высоким давлением или смесью воды со сжатым воздухом; промывку химическими веществами (раствором соляной кислоты); пескоструйную очистку сухим или мокрым способом; механическую обработку поверхности для обеспечения ее шероховатости. Шероховатость усиляемого фундамента создают насечкой перфораторами или отбойными молотками со специальными насадками, а при небольшом объеме работ - вручную.

13.9.6. Перед бетонированием обоймы необходимо увлажнить поверхность фундамента за 1 - 2 сут до укладки бетона. В зимнее время поверхность фундамента перед заключением в бетонную рубашку следует смачивать горячей водой.

13.9.7. До засыпки котлованов поверхность фундаментов должна покрываться битумом.

13.9.8. Увеличение опорной площади фундаментов (устройство банкет) под столбы и колонны необходимо проводить по всему периметру подошвы. Банкеты и существующие фундаменты должны быть соединены жестко. Ширина банкета в нижней части должна быть не менее 30 см, а в верхней - 20 см. Высота железобетонного банкета на концах разгружающих балок не должна быть менее 20 - 25 см.

13.9.9. Банкеты для расширения подошвы фундамента следует изготавливать из бетона класса не ниже В12,5. Подошву фундаментов отдельно стоящих опор целесообразно расширять одновременно с устройством металлической обоймы вокруг колонны. Разгружающие балки также должны быть металлическими для приварки их к вертикальным стойкам обоймы. Участки грунта вокруг фундамента следует предварительно уплотнять тщательным втрамбовыванием щебеночной или гравийной смеси.

13.9.10. При необходимости углубления подвала, прокладки новых коммуникаций, понижения отметки пола, переноса подошвы фундаментов на более прочные слои грунта основания и т.п. проводят работы по замене старого фундамента новым, заглубленным на более глубокую отметку, а также устройству дополнительных фундаментов.

13.9.11. Разборку старых фундаментов производят после устройства временных разгружающих конструкций - выносных опор или других специальных приспособлений, на которые передается нагрузка от несущих стен или колонн сооружения. Выносные опоры и приспособления должны устраиваться на уплотненном основании.

Ленточный фундамент разбирают отдельными захватками длиной 2 - 3 м.

13.9.12. После устройства нового фундамента должно быть обеспечено включение его в совместную работу с несущими конструкциями (подклинивание, инъецирование под давлением песчано-цементного раствора и т.п.).

Демонтаж разгружающих конструкций производят после засыпки котлована.

13.9.13. Подводку под здание фундаментной плиты необходимо применять в тех случаях, когда здание в период строительства или эксплуатации претерпевает большие неравномерные осадки.

Перед устройством фундаментной плиты под нее должна укладываться щебеночная подготовка толщиной 15 - 20 см с плотной послойной трамбовкой ее в грунт.

13.9.14. В проекте усиления должна быть предусмотрена очередность работ захватками протяженностью 3 - 4 м. Захватки необходимо чередовать так, чтобы штрабы в существующем фундаменте пробивали не ранее чем через 3 сут после бетонирования соседних предыдущих захваток.

13.9.15. При устройстве новых дополнительных фундаментов (сборных или монолитных) для отделения старых фундаментов от новых должен быть устроен разделительный ряд из антисептированных досок толщиной 5 см или металлического шпунта, погружаемых ниже подошвы фундаментов на глубину не менее 50 см.

13.9.16. Для усиления фундаментов и особенно обжатия грунтов основания рекомендуется применять плоские гидравлические домкраты или пакеты из них.

13.9.17. При недостаточной несущей способности фундаментов также могут быть использованы сваи различных конструкций: буронабивные, буроинъекционные, забивные, вдавливаемые, устраиваемые в соответствии с указаниями нормативных документов по свайным фундаментам, а также «стена в грунте».

13.9.18. При восстановлении и устройстве изоляции усиливаемых и новых фундаментов и стен подвалов могут быть применены следующие варианты:

• устройство противофильтрационной и/или антикоррозионной гидроизоляции;
• при залегании уровня подземных вод выше отметки пола подвала или при сильноагрессивных водах - оклеечная гидроизоляция из рулонных материалов на негниющей основе (гидроизол, стеклорубероид, металлоизол, полиэтилен и др.), на битумном растворе, а также литая гидроизоляция, коллоидно-цементные растворы, различные мастики и др.;
• в малоагрессивной среде - наружная обмазочная гидроизоляция из водонепроницаемой прослойки из жирного цементного раствора толщиной 2 - 3 см или двух слоев битумной или полимерной мастики;
• для восстановления гидроизоляции при реконструкции сооружений - использование завес, устраиваемых путем нагнетания в грунт через инъекторы раствора битума, жидкого стекла, петролатума, различных смол и др., а также инъецирование растворов в тело фундаментов.

 

13.10. Устройство «стены в грунте» и грунтовых анкеров

«Стена в грунте»​

13.10.1. «Стену в грунте» применяют при строительстве:

• несущих конструкций подземных сооружений;
• ограждений котлованов;
• противофильтрационных завес.

13.10.2. Устройство «стены в грунте» возможно в дисперсных грунтах всех видов, не содержащих крупных включений (валунов). Инженерно-геологическое строение площадки должно быть изучено на глубину не менее 10 м ниже подошвы стены и содержать данные об уровнях и режимах подземных вод, степени их агрессивности и отметках заложения водоупора.

13.10.3. «Стена в грунте» может быть устроена траншейным и свайным способами.

Траншейный способ устройства «стены в грунте» предусматривает разработку траншей и возведение в них стен под защитой глинистого раствора, удерживающего стены траншеи от обрушения. При свайном способе «стену в грунте» возводят из секущихся буронабивных свай, устраиваемых с помощью буровых установок, оборудованных инвентарными обсадными трубами.

13.10.4. Заполнение траншей в зависимости от назначения стен может осуществляться монолитным бетоном (железобетоном) или сборными железобетонными конструкциями. В случае свайного способа опережающие сваи выполняют монолитными бетонными, а пересекающие - железобетонными.

Устройство скважин рядом с ранее изготовленными сваями допускается лишь по прошествии не менее 48 ч после окончания бетонирования последних.

13.10.5. Разработка траншей и бурение скважин при устройстве «стены в грунте» должно осуществляться из специальных пионерных траншей.

13.10.6. Для разработки траншей следует использовать специализированные грейферные, ковшовые и фрезерные агрегаты. В обоснованных случаях допускается применение землеройных машин общего назначения.

Разработку траншей осуществляют захватками под защитой глинистого раствора, который должен поддерживаться на уровне не ниже 0,2 м от верха устья траншеи.

Длину захваток определяют из условия обеспечения устойчивости стен траншеи, размеров рабочего органа землеройной машины и принятой интенсивности бетонирования и она составляет обычно 3 - 6 м.

13.10.7. Приготовление глинистого раствора для устройства траншеи «стена в грунте» осуществляют с использованием бентонитового глинопорошка, а при его отсутствии - местных глин, имеющих физико-механические характеристики, приведенные в таблице 13.1. Пригодность местных глин определяют по результатам лабораторных испытаний глинистых растворов.

Допускается использование смеси небентонитовых и бентонитовых глин.

13.10.8. Применяемый глинистый раствор должен обеспечивать устойчивость стен грунтовых выработок (траншей, скважин) в период их разработки и заполнения бетоном или сборными элементами. Параметры раствора должны подбираться с учетом условий строительной площадки исходя из требований, указанных в таблице 13.1. Плотность бентонитового раствора в зависимости от расхода бентонитового глинопорошка приведена в таблице 13.2.

Таблица 13.1​

​

Таблица 13.2​

​

13.10.9. Разработка неустойчивых грунтов с напорными водами должна производиться с использованием глинистых растворов повышенной плотности, для чего допускается применять барит, магнетит и другие утяжелители раствора в количестве, зависящем от требуемой плотности раствора, но не более 7 % массы глины. При разработке грунтов в целях снижения водоотдачи и потерь глинистого раствора в него можно добавлять жидкое стекло (силикат натрия) в пределах от 2 до 6% массы глины.

Качество глинистых растворов для повторного их использования следует восстанавливать очисткой или добавлением глин.

13.10.10. Непосредственно перед началом работ по заполнению траншеи бетоном или железобетонными конструкциями, а свайных скважин бетоном, надлежит очистить их забой от осадка и возможных вывалов грунта.

13.10.11. Бетонирование стен под защитой глинистого раствора следует производить не позднее чем через 8 ч после образования траншеи на захватке. До укладки бетона необходимо установить в траншею ограничители между захватками и арматурный каркас. Конструкция ограничителей должна воспринимать давление бетона, исключать попадание бетона из одной захватки в другую и обеспечивать заданную водонепроницаемость стыков.

13.10.12. Бетонирование траншей и свай следует выполнять методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ). Бетон следует применять с осадкой стандартного конуса 18 - 20 см и крупностью заполнителя до 50 мм.

Использование в процессе подачи бетона в траншеи вибрирования, в том числе путем попеременного включения и выключения вибратора, позволяет применять полужесткие бетонные смеси с осадкой конуса не более 8 см и достигать повышенной однородности, плотности, прочности и водонепроницаемости «стены в грунте».

В процессе укладки бетона в траншею необходимо периодически отбирать вытесняемый излишек глинистого раствора, не допуская снижения его уровня в траншее. При протяженности захватки более 5 м следует применять для бетонолитных труб синхронную подачу бетонной смеси.

13.10.13. Подачу бетона при устройстве «стен в грунте» следует осуществлять непрерывно до полного заполнения траншеи или скважин. Низ подающих бетонолитных труб в начале работ должен находиться на 10 - 20 см выше уровня дна траншеи или забоя скважины, а затем - ниже уровня бетона не менее чем на 1 м.

13.10.14. Технологические приемы, применяемые для омоноличивания (тампонажа) стыков при устройстве «стен в грунте», должны обеспечивать достаточную прочность и водонепроницаемость стыков.

Для омоноличивания стыков применяют тампонаж бетонным раствором, в том числе вибронабивным способом, заварку стыков металлическими накладками, а также уплотнение стыков грунтоцементными колоннами, образуемыми по технологии струйной цементации.

Инъекционные преднапряженные грунтовые анкеры​

13.10.15. Инъекционные преднапряженные грунтовые анкеры применяют для крепления ограждений котлованов и устраивают в любых грунтах, за исключением слабых глинистых, просадочных, набухающих, органо-минеральных и органических.

13.10.16. В процессе бурения скважин для устройства инъекционных анкеров следует контролировать правильность установки бурового агрегата относительно направления бурения, а также соответствие фактического напластования грунтов материалам инженерных изысканий.

13.10.17. При расположении устьев скважин анкеров ниже уровня подземных вод должны быть предусмотрены уплотнения, исключающие выход подземных вод и грунтов в котлован.

13.10.18. В качестве анкерных тяг используют, как правило, сплошные металлические стержни или армированные канаты (пряди). В постоянных анкерах должна предусматриваться защита анкерных тяг от коррозии.

13.10.20. Конструктивное и технологическое решение анкера должно исключать контакт цементного камня в скважине с основной конструкцией при натяжении анкера.

13.10.21. Способы бурения скважин и способы производства работ по устройству анкеров не должны нарушать условий нормальной эксплуатации окружающей застройки.

13.10.22. При устройстве анкеров проводят пробные, контрольные и приемочные испытания.

13.10.23. Пробные испытания проводят для определения несущей способности анкеров в наиболее характерных в геологическом отношении местах на максимально возможную нагрузку по материалу анкерных тяг, но не менее чем в 1,75 раза превышающую проектную нагрузку. Места проведения и число пробных испытаний анкеров определяются проектной организацией, число испытаний должно быть не менее трех.

При испытаниях необходимо определять потери усилий в анкерах при блокировке анкерных тяг.

Анкеры, исчерпавшие несущую способность при проведении пробных испытаний, как правило, не могут быть использованы далее при эксплуатации.

13.10.24. Контрольные испытания анкеров проводят для проверки правильности принятых в проекте конструкций и технологии устройства анкеров на нагрузку, в 1,5 раза превышающую проектную. Число контрольных испытаний анкеров и порядок их выполнения устанавливают в проекте.

13.10.25. Приемочные испытания анкеров проводят для проверки эксплуатационной пригодности выполненных анкеров на нагрузку, в 1,25 раза превышающую проектную. Приемочным испытаниям подвергают все анкеры, кроме анкеров, на которых были проведены контрольные испытания.

13.10.26. По завершению контрольных и приемочных испытаний анкеры напрягают усилием, определенным проектом.

13.10.27. Мониторинг, связанный с устройством анкеров, является частью общего мониторинга, проводимого в процессе строительства объекта в целом (раздел 14).

13.11. Вытрамбовывание котлованов

13.11.1. Перед проведением работ по вытрамбовыванию котлованов отрывают на проектную глубину по всей площади или отдельными участками общий котлован под сооружение и проводят разметку мест расположения будущих вытрамбованных котлованов.

13.11.2. При необходимости доувлажнения грунтов до оптимальной влажности производят заливку с поверхности каждого вытрамбовываемого котлована или через скважины диаметром 20 - 30 см и глубиной до 1,2 - 1,5 м расчетным количеством воды.

13.11.3. Очередность вытрамбовывания котлованов и схему движения механизма с трамбовкой назначают с таким расчетом, чтобы обеспечить бетонирование фундаментов не позднее чем через 1 - 2 суток после окончания вытрамбовывания.

13.11.4. При расстояниях в свету между отдельными фундаментами менее 0,8bср (bср - размер трамбовки в среднем сечении) котлованы вытрамбовывают через один фундамент. Вытрамбовывание котлованов под пропущенные фундаменты производят не менее чем через 3 сут после бетонирования фундаментов в ранее вытрамбованных котлованах.

13.11.5. Вытрамбовывание котлованов начинают после установки трамбовки в проектное положение (с допусками, указанными в проекте) и производят путем последовательного сбрасывания трамбовки по направляющей штанге, а при применении сваебойного оборудования - путем забивки трамбовки на заданную глубину.

Высоту сбрасывания трамбовки назначают из условий, чтобы погружение трамбовки за один удар не превышало 0,15 глубины котлована, исключалось засасывание трамбовки, обеспечивалась сохранность стенок котлована и т.п.

13.11.6. Вытрамбовывание котлованов должно производиться сразу на всю глубину. Отклонение глубины вытрамбованного котлована от проектной не должно быть более 5 см.

13.11.7. Вытрамбовывание котлованов под спаренные фундаменты (у осадочных швов, под спаренные колонны и т.п.) должно выполняться последовательным чередованием отдельных этапов трамбования на 0,2 - 0,4 м глубины каждого котлована.

13.11.8. Смещение центров вытрамбованных котлованов от проектного положения не должно превышать 0,1 его ширины поверху, а при наличии стакана для установки колонны - 0,05. При невыполнении этих условий производят соответствующую подрезку боковых стенок котлована вручную с удалением или доуплотнением осыпавшегося на дно котлована грунта.

13.11.9. Для создания уширенного основания в дно вытрамбованного котлована втрамбовывают той же трамбовкой жесткий материал (щебень, гравий, крупный песок, жесткий бетон и т.п.). Вид материала указывают в проекте и назначают с учетом конструкции фундамента, действующих нагрузок, наличия местных материалов.

Втрамбовывание жесткого материала производят, как правило, сразу после устройства котлована без изменения положения механизма и направляющей штанги.

13.11.10. Засыпку и втрамбовывание жесткого материала в вытрамбованный котлован производят отдельными порциями из расчета заполнения котлована на 0,6 - 1,2 м по высоте.

Втрамбовывание жесткого материала в дно котлована производят путем сбрасывания трамбовки с высоты 4 - 8 м. При осыпании грунта со стенок котлована высоту сбрасывания трамбовки снижают до 3 - 4 м.

При близко расположенных фундаментах втрамбовывание жесткого материала производят через один фундамент.

13.11.11. При проведении опытных работ (см. 13.1.9) определяют следующие параметры:

а) тип трамбовки, размеры и оптимальную высоту сбрасывания, среднее число ударов трамбовки заданной массы для вытрамбовывания котлованов необходимой глубины;

б) для фундаментов с уширенным основанием из жесткого материала - количество и объем засыпки жесткого материала, а также необходимое число ударов для втрамбовывания каждой порции засыпки в дно котлована;

в) для ленточных фундаментов - минимально допустимое расстояние между соседними котлованами при различной глубине их вытрамбовывания.​

13.11.12. Опытные работы по вытрамбовыванию котлованов проводят для каждой разновидности грунтов на площадке с учетом их плотности и влажности и для всех видов и размеров трамбовок, применяемых при устройстве фундаментов с вытрамбовыванием котлованов на глубину, предусмотренную проектом.

Для фундаментов в вытрамбованных котлованах с уширенным основанием опытные работы производят, как правило, с втрамбовыванием одной, двух и трех порций жесткого материала.

По результатам опытных работ строят график понижения дна котлована в зависимости от числа ударов трамбовки.

13.11.13. Для определения минимально допустимых расстояний между котлованами ленточных фундаментов вытрамбовывают четыре опытных котлована с расстоянием между ними поверху соответственно bср, 0,8bср и 0,5bср и замеряют по маркам вертикальные и горизонтальные перемещения окружающей поверхности грунта по двум створам.

13.11.14. После проведения опытных работ по оси вытрамбованных котлованов отрывают шурфы и траншеи на глубину не менее 2bср ниже его дна для определения влажности и плотности уплотненного грунта, формы и размеров уплотненной зоны и уширенного основания из втрамбованного материала, а также для отбора монолитов уплотненного грунта для определения его прочностных характеристик j и с.

По результатам опытных работ технология производства работ по вытрамбовыванию может быть уточнена.

13.11.15. В вытрамбованных котлованах устраивают монолитные фундаменты, бетонируемые после установки арматурных каркасов враспор, или устанавливают на выравнивающий слой из цементного раствора толщиной 3 - 5 см сборные фундаментные блоки. Зазоры между фундаментами и стенками котлованов заполняют пластичным бетоном или цементным раствором. Отклонения верхних поверхностей фундаментов от проектных отметок не должны превышать ± 10 мм.

13.11.16. При строительстве в зимнее время при промерзании грунта на глубину более 30 см перед началом работ по вытрамбовыванию котлованов производят его оттаивание на всю толщу мерзлого слоя. Вытрамбовывание производят, как правило, при естественной влажности грунта без дополнительного увлажнения. Жесткий материал, используемый для создания уширенного основания, должен находиться в талом или сыпучем состоянии. Бетонирование фундаментов выполняют с применением электропрогрева.

 

14. Геотехнический мониторинг

14.1. В процессе строительства или реконструкции и в начальный период эксплуатации сооружений в необходимых случаях следует выполнять натурные наблюдения (мониторинг) за поведением конструкций сооружений и их оснований.

Как правило, мониторинг следует организовывать:

• при строительстве или реконструкции сооружений I уровня ответственности, а при обосновании и II уровня ответственности;
• при строительстве или реконструкции сооружений в сложных инженерно-геологических условиях;
• для эксплуатируемых сооружений, в том числе подземных коммуникаций, попадающих в зону влияния нового строительства в условиях существующей застройки, а также в других случаях, предусмотренных техническим заданием.

14.2. Цель мониторинга - проведение наблюдений и своевременное выявление недопустимых отклонений в поведении вновь строящихся или реконструируемых сооружений и их оснований от проектных данных, разработка мероприятий по предупреждению и устранению возможных негативных последствий, обеспечение сохранности существующих объектов, находящихся в зоне влияния нового строительства, а также сохранение окружающей природной среды.

14.3. Состав, объем и методы мониторинга должны назначаться в зависимости от уровня ответственности объекта строительства, его конструктивных особенностей и способа возведения, инженерно-геологических условий площадки, удаленности окружающей застройки, требований эксплуатации и в соответствии с результатами геотехнического прогноза.

К разработке и проведению геотехнического мониторинга должны привлекаться специализированные организации.

14.4. Вопрос о необходимости организации мониторинга должен рассматриваться на стадии проектирования. На этой стадии составляют программу наблюдений и разрабатывают систему наблюдений, которые включают в специальный раздел, входящий в состав проекта.

14.5. Мониторинг включает в себя:

• обследование существующих сооружений, в том числе подземных коммуникаций, попадающих в зону влияния нового строительства;
• проведение натурных наблюдений (см. 14.6);
• оценку результатов наблюдений и сравнение их с проектными данными;
• прогноз на основе результатов наблюдений изменения состояния строящегося (реконструируемого) сооружения или существующих объектов в зоне его влияния, а также массива грунта, включая подземные воды;
• разработку в необходимых случаях мероприятий по ликвидации недопустимых отклонений и негативных последствий;
• контроль за выполнением принятых решений.

По результатам мониторинга проектная организация может произвести корректировку проекта.

14.6. Натурные наблюдения могут включать:

а) наблюдения за поведением самих сооружений и состоянием их несущих конструкций - измерение деформаций сооружений по ГОСТ 24846 (осадки, крены, горизонтальные смещения и др.); фиксацию и наблюдение за раскрытием трещин; измерение усилий в распорных и анкерных конструкциях; измерение уровня колебаний сооружений при наличии динамических воздействий и др.;

б) наблюдения за состоянием основания сооружения, окружающего массива грунта и за гидрогеологической обстановкой - измерения напряжений и деформаций в грунтовом массиве; наблюдения за составом и режимом подземных вод; наблюдения за развитием опасных геологических и инженерно-геологических процессов (карст, суффозия, оползни, оседание поверхности и др.); наблюдения за состоянием температурного, электрического и других физических полей;

в) наблюдения за изменением окружающей природной среды при опасности загрязнения грунтов и подземных вод, газовыделении, радиационном излучении и т.п. (раздел 15).​

14.7. На основе полученных результатов натурных наблюдений уточняют прогнозы, в частности изменения напряженно-деформированного состояния грунтового массива и гидрогеологического режима (особенно при строительстве подземных сооружений), вносят коррективы в проектные решения, а также разрабатывают в необходимых случаях противоаварийные и защитные мероприятия.

14.8. Общие требования, предъявляемые к мониторингу:

• комплексность, заключающаяся в том, что все наблюдения должны проводиться согласованно между собой в пространстве и во времени;
• привязка всех точек наблюдений к наиболее характерным и опасным местам;
• частота наблюдений определяется интенсивностью и длительностью протекания процессов деформирования массива грунта и конструкций сооружения;
• точность измерений должна обеспечивать достоверность получаемой информации и согласованность ее с точностью расчетов;
• по результатам мониторинга должен быть составлен отчет.

15. Экологические требования, учитываемые при проектировании и строительстве

15.1. При проектировании и устройстве оснований, фундаментов и подземных сооружений должны выполняться требования, имеющие целью предотвращение, минимизацию или ликвидацию вредных и нежелательных экологических и связанных с ними социальных, экономических и других последствий.

15.2. Экологические требования, учитываемые при проектировании и строительстве, основываются на результатах инженерно-экологических изысканий, выполняемых в соответствии со СНиП 11-02 и СП 11-102. В процессе этих изысканий выполняют оценку современного состояния окружающей среды в районе строительства и дают прогноз воздействия объекта строительства на окружающую среду (ОВОС).

15.3. С учетом результатов инженерно-экологических изысканий при проектировании и устройстве оснований, фундаментов и подземных сооружений необходимо выбирать проектные решения и разрабатывать мероприятия, которые защитили бы объекты строительства и людей от имеющихся неблагоприятных воздействий и не ухудшили экологическую обстановку.

При выборе вариантов проекта следует учитывать приоритетность решения экологических проблем.

15.4. На территории (участке) предполагаемого строительства следует учитывать возможность проявления следующих загрязняющих окружающую среду факторов, выявленных при выполнении ОВОС:

• загрязнение почв и грунтов органическими, радиоактивными и токсико-химическими веществами;
• загрязнение поверхностных и подземных вод органическими и неорганическими веществами и тяжелыми металлами;
• наличие потока радона с поверхности земли;
• выделение на участках бывших свалок строительного мусора и бытовых отходов различных газов (метана, водорода, углеводородов и других токсичных газов).

15.5. При превышении нормативных уровней загрязнения окружающей среды необходимо предусмотреть соответствующие мероприятия по ликвидации или уменьшению возможных негативных последствий:

• очистку загрязненных грунтов химическим, термическим или биологическим методом или удаление с площадки грунта на согласованные места захоронения;
• устройство противорадоновой защиты зданий (пассивная или принудительная вентиляция);
• создание различного типа барьеров (экранов) для задержания газов, устройство вентилируемых подполий;
• строительство защитных сооружений (дамб, берм, водозащитных стен, противофильтрационных завес и др.) при возможном поступлении к объекту строительства загрязненных поверхностных и подземных вод.

15.6. Негативное воздействие строительства и эксплуатации сооружений на окружающую среду может выражаться в следующем:

• химическое загрязнение почв, грунтов и подземных вод при нормальном режиме эксплуатации и при авариях, а также в результате технической мелиорации грунтов основания (химическое закрепление, цементация, замораживание и т.п.);
• изменение режима и уровня подземных вод, выражающееся в изменении условий питания и разгрузки подземных вод, повышении или понижении их уровня. Повышение уровня подземных вод в результате эффекта барража и увеличения техногенного питания может быть причиной подтопления территории, в том числе подвалов сооружений. Снижение уровня подземных вод при строительных откачках и за счет дренажа может явиться причиной суффозии и уплотнения грунта, ведущих к осадке территории и опасным деформациям существующей застройки;
• развитие или активизация опасных геологических и инженерно-геологических процессов таких как карст, суффозия, оползни и др., которые могут вызвать провалы территории и деформации сооружений;
• вибрационные, динамические и шумовые воздействия. Забивка свай или шпунта, уплотнение грунтов основания трамбовками и другие динамические и вибрационные воздействия могут привести к деформациям близрасположенных сооружений, спровоцировать суффозию, оползни и возникновение шума, уровень которого превышает санитарные нормы;
• образование различных физических полей (тепловых, электромагнитных, электрических и др.).

15.7. Для разработки защитных мероприятий от негативного воздействия строительства на окружающую среду в необходимых случаях следует выполнять прогнозные расчеты:

• расчет эффекта барража при устройстве протяженных подземных сооружений, противофильтрационных завес, ограждающих конструкций котлованов, разделительных стенок и т.п.;
• оценку оседания земной поверхности в связи с понижением уровня подземных вод;
• прогноз развития неблагоприятных инженерно-геологических и геологических процессов (карста, суффозии, оползней и др.);
• оценку влияния химического закрепления грунтов основания на свойства грунтов и подземных вод;
• оценку влияния динамических и вибрационных воздействий при строительстве на конструкции близрасположенных сооружений и их оснований и другие расчеты.

В сложных случаях с целью количественной оценки прогноза необходимо выполнять математическое моделирование.

15.8. На основе анализа изменений компонентов окружающей среды обосновывают и разрабатывают мероприятия по защите природного комплекса территории и населения от негативных процессов (мероприятия по защите грунтов и подземных вод от загрязнений, водозащитные, противокарстовые, противооползневые и другие мероприятия).

Эти мероприятия должны обеспечить смягчение или ликвидацию неблагоприятных воздействий на окружающую среду и уменьшение вероятности возникновения аварий.

В необходимых случаях следует организовывать экологический мониторинг воздействия строительства на окружающую среду.

 

Приложение А
(рекомендуемое)

Определения
​

основание сооружения: Часть массива грунта, непосредственно воспринимающая нагрузку от сооружения.

фундамент сооружения: Часть сооружения, которая служит для передачи нагрузки от сооружения на основание.

подземное сооружение: Сооружение, расположенное ниже уровня поверхности земли (планировки) или заглубленная часть наземного сооружения.

особые условия: Условия, характеризующиеся наличием:

• неблагоприятных геологических и инженерно-геологических процессов (карст, горные подработки и др.);
• сейсмических, динамических, вибрационных и других воздействий.

выравнивание сооружения: Подъем сооружения или отдельных его частей с помощью домкратов или других приспособлений при неравномерных деформациях, превышающих предельные.

силы отрицательного (негативного) трения: Силы, возникающие на боковой поверхности фундаментов и подземных сооружений, при перемещении грунтов относительно них.

водоупор: Слой глинистого или скального грунта, в котором практически отсутствует фильтрация подземных вод.

фундаменты в вытрамбованных котлованах: Фундаменты, устраиваемые в котлованах, образованных сбрасыванием трамбовки, с последующим бетонированием враспор или установкой сборных элементов.

малозаглубленный фундамент: Фундамент с глубиной заложения подошвы выше расчетной глубины сезонного промерзания грунта.

геотехнический мониторинг: Визуальные и инструментальные наблюдения за поведением строительных конструкций и их оснований в процессе строительства и в начальный период эксплуатации объекта.

Приложение Б
(рекомендуемое)

Состав проекта фундаментов​

Б.1. Выполнение проекта оснований, фундаментов и подземных сооружений на каждой стадии проектирования производят на основании технического задания заказчика, которое должно содержать следующие исходные данные:

• инженерно-геологические условия площадки строительства, полученные в результате инженерных изысканий;
• характеристику проектируемого сооружения с указанием его плановой и высотной привязок на местности, конструктивные схемы, наличие и размеры заглубленных помещений, значения нагрузок, передаваемых на фундаменты, размеры и материалы несущих конструкций и т.п.;
• требования к допустимым деформациям сооружений.

Б.2. Проект фундаментов, оформление чертежей и пояснительной записки должны отвечать требованиям государственных стандартов системы проектной документации для строительства - СПДС.

Б.3. При двухстадийном проектировании в состав проекта на стадии «ПРОЕКТ» входят:

• пояснительная записка, содержащая данные об инженерно-геологических условиях площадки строительства, конструктивные характеристики проектируемого сооружения, обоснование принятых решений по вариантам оснований, фундаментов и подземных конструкций, технико-экономические показатели сравниваемых вариантов, выполненные с соблюдением условий сопоставимости;
• чертежи вариантов фундаментов и подземных конструкций, их характерные разрезы и схемы расположения в плане, позволяющие обосновать объемы строительно-монтажных работ.

К проекту должен быть приложен перечень нормативных документов, на основании которых разработан проект.

Б.4. На стадии «РАБОЧАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ» при двухстадийном проектировании или «РАБОЧИЙ ПРОЕКТ» при одностадийном проектировании чертежи фундаментов входят в комплект железобетонных конструкций (КЖ) и включают:

• лист «Общие данные», в котором приведены: сведения о составе разработанного комплекта чертежей; перечень спецификаций; ведомость ссылочных и прилагаемых документов проекта; ведомость основных объемов строительно-монтажных работ; выкопировка из генплана с нанесенными осями сооружения, положением инженерно-геологических выработок (скважин, шурфов, точек зондирования и др.), линий инженерно-геологических разрезов; абсолютная отметка 0.000.
  
  На листе должны быть даны общие указания, включающие наименование организации, выдавшей задание на проектирование; номер и дату договора, на основании которого разработан проект; перечень инженерно-геологических материалов, абсолютную отметку, условно принятую за 0.000. Должны быть указаны нагрузки, принятые на фундаменты, и обоснование их принятия в проекте, а также требования к общим и неравномерным осадкам.
  
  На листе должна быть сделана специальная надпись за подписью главного инженера проекта о том, что проект разработан в соответствии с действующими нормативными документами. Эта надпись помещается в левом нижнем углу чертежа и обрамляется.
  
  При большом объеме информации лист «Общие данные» может быть выполнен на двух листах, первый из которых - «Общие данные (начало)», второй - «Общие данные (окончание)»;
  
  
• лист «Разрез(ы)», на котором изображают характерные инженерно-геологические разрезы, на которые наносятся оси здания, линии с уровнями дна котлована с абсолютными отметками подошвы фундаментов;
• лист со схемами расположения фундаментов со спецификациями;
• лист(ы) с конструкциями фундаментов, с опалубочными размерами, схемами армирования, спецификациями, схемами нагрузок на фундаменты и их величинами;
• лист(ы) с узлами и сечениями;
• чертежи железобетонных и арматурных изделий (КЖИ).

Примечания
1. Представленный состав проекта фундаментов может быть использован для графических пакетов при разработке проектов фундаментов на ЭВМ. В этом случае проект может быть представлен в виде специальных альбомов чертежей, предназначенных для использования отдельными строительными подразделениями.
2. Рекомендуемая структура проекта позволяет в сравнительно короткое время накопить необходимую базу данных проектных документов применительно к рассматриваемому региону.

Приложение В
(рекомендуемое)

Категории состояния сооружений

​

 

Приложение Г
(рекомендуемое)

Нормативные значения прочностных и деформационных характеристик грунтов
​

Г.1. Характеристики грунтов, приведенные в таблицах Г.1 - Г.7, допускается использовать в расчетах оснований сооружений в соответствии с указаниями 5.3.17.

Г.2. Характеристики песков в таблице Г.1 относятся к кварцевым пескам с зернами различной окатанности, содержащим не более 20% полевого шпата и не более 5% в сумме различных примесей (слюда, глауконит и пр.), включая органическое вещество, независимо от степени влажности грунтов Sᵣ.

Г.3. Характеристики глинистых грунтов в таблицах Г.2 и Г.3 относятся к грунтам, содержащим не более 5 % органического вещества и имеющим степень влажности Sᵣ ≥ 0,8.

Г.4. Для грунтов с промежуточными значениями е, не указанными в таблицах Г.1 - Г.7, значения сₙ, φₙ и Е определяют интерполяцией.

Если значения е, IL и Sᵣ грунтов выходят за пределы, предусмотренные таблицами Г.1 - Г.7, характеристики сₙ, φₙ и Е следует определять по данным непосредственных испытаний этих грунтов.

Допускается в запас надежности принимать характеристики сₙ, φₙ и Е по соответствующим нижним пределам е, IL и Sᵣ в таблицах Г.1 - Г.7, если грунты имеют значения е, IL и Sᵣ меньше этих предельных значений.

Г.5 Для определения значений сₙ, φₙ и Е по таблицам Г.1-Г.7 используют нормативные значения е, IL и Sᵣ.

Таблица Г.1​

Нормативные значения удельного сцепления сₙ, кПа, угла внутреннего трения φₙ, град,
и модуля деформации Е, МПа, песков четвертичных отложений

​

Таблица Г.2​

Нормативные значения удельного сцепления сₙ, кПа, угла внутреннего трения φₙ, град.,
глинистых нелёссовых грунтов четвертичных отложений

​

Таблица Г.3​

Нормативные значения модуля деформации Е, МПа, глинистых нелёссовых грунтов

​

Таблица Г.4​

Нормативные значения модуля деформации Е, МПа, угла внутреннего трения φₙ, град.,
и удельного сцепления сₙ, кПа, глинистых заторфованных грунтов при степени заторфованности 0,05 ≤ Iₒₘ ≤ 0,25

​

Таблица Г.5​

Нормативные значения удельного сцепления сₙ, кПа, угла внутреннего трения φₙ, град.,
и модуля деформации Е, МПа, элювиальных песков

​

Таблица Г.6​

Нормативные значения удельного сцепления сₙ, кПа, угла внутреннего трения φₙ, град.,
и модуля деформации Е, МПа, элювиальных глинистых грунтов магматических и метаморфических пород

​

Таблица Г.7​

Нормативные значения удельного сцепления сₙ, кПа, угла внутреннего трения φₙ, град.,
и модуля деформации Е, МПа, элювиальных глинистых грунтов осадочных аргиллито-алевролитовых пород
​

 

Приложение Д
(рекомендуемое)

Расчетные сопротивления грунтов оснований​

Д.1. Расчетные сопротивления грунтов основания R₀, приведенные в таблицах Д.1 - Д.10, предназначены для предварительного определения размеров фундаментов. Область применения значений R₀ и R'₀ для окончательного определения размеров фундаментов указана в 5.5.13 для таблиц Д.1 - Д.3, в 6.1.9 - для таблицы Д.4, в 6.4.19 - для таблицы Д.5, в 6.5.16 - для таблиц Д.6 - Д.8, в 6.6.15 - для таблицы Д.9 и в 7.5 - для таблицы Д.10.

Д.2. Для грунтов с промежуточными значениями е и IL (таблицы Д.1 - Д.3, Д.7 и Д.8), ρd и Sᵣ (таблица Д.4), Sᵣ (таблица Д.9), а также для фундаментов с промежуточными значениями λ (таблица Д.10) значения R₀ и R'₀ определяют интерполяцией.

Д.3. Значения R₀ (таблицы Д.1 - Д.9) относятся к фундаментам, имеющим ширину b = 1 м и глубину заложения d = 2 м.

Таблица Д.1​

Расчетные сопротивления R₀ крупнообломочных грунтов

​

Таблица Д.2​

Расчетные сопротивления R₀ песков

​

Таблица Д.3​

Расчетные сопротивления R₀ глинистых (непросадочных) грунтов

​

Таблица Д.4​

Расчетные сопротивления R₀ глинистых просадочных грунтов

​

Таблица Д.5​

Расчетные сопротивления R₀ заторфованных песков

​

Таблица Д.6​

Расчетные сопротивления R₀ элювиальных крупнообломочных грунтов

​

Таблица Д.7​

Расчетные сопротивления R₀ элювиальных песков

Таблица Д.8 ​

Расчетные сопротивления R₀ элювиальных глинистых грунтов

Таблица Д.9​

Расчетные сопротивления R₀ насыпных грунтов

Таблица Д.10​

Расчетные сопротивления грунтов обратной засыпки R₀ для выдергиваемых
фундаментов опор воздушных линий электропередачи
​

 

Приложение Е
(рекомендуемое)

Предельные деформации оснований​

Таблица Е.1.​

Приложение Ж
(рекомендуемое)

Физико-механические характеристики органо-минеральных и органических грунтов
​

Ж.1. Значения характеристик грунтов, приведенные в таблицах Ж.1 - Ж.4, допускается использовать для предварительной оценки оснований, сложенных из органо-минеральных и органических грунтов (см. 6.4.7).

Таблица Ж.1​

Средние значения физико-механических характеристик открытого торфа

​

Таблица Ж.2​

Средние значения физико-механических характеристик погребенного торфа

​

Таблица Ж.3​

Средние значения модуля деформации илов

​

Таблица Ж.4​

Значения физико-механических характеристик сапропелей
​

 

Приложение И
(рекомендуемое)

Физико-механические характеристики элювиальных грунтов​

И.1. Значения характеристик грунтов, приведенные в таблицах И.1 - И.3, допускается использовать для предварительной оценки оснований, сложенных из этих грунтов (см. 6.5.9 и 6.5.12).

Таблица И.1​

Средние значения физических характеристик и предела прочности на одноосное сжатие в водонасыщенном
состоянии Rc элювиальных скальных грунтов магматических пород

​

Таблица И.2​

Значения предела прочности на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии Rc
элювиальных скальных грунтов осадочных сцементированных пород

​

Таблица И.3​

Значения модуля деформации разновидностей элювиальных крупнообломочных грунтов


Приложение К
(рекомендуемое)

Расчет фундаментов в вытрамбованных котлованах по несущей способности и осадкам основания​

К.1. Удлиненные фундаменты в вытрамбованных котлованах (12.7.1) рассчитывают по несущей способности грунта основания исходя из условия (5.25), в котором расчетную несущую способность грунта основания, называемую в дальнейшем несущей способностью фундамента Ff, определяют по К.2 - К.6, коэффициент gс принимают равным 1, а γₙ - равным 1,4 при определении несущей способности расчетом и равным 1 - по данным испытаний опытных фундаментов статической нагрузкой (К.12).

К.2. Для удлиненного фундамента в вытрамбованном котловане с уширенным основанием (рисунок 12.3б) расчетную несущую способность на вертикальную нагрузку определяют как наименьшее из значений несущей способности:

• по жесткому материалу, втрамбованному в дно котлована;
• по грунту уплотненной зоны;
• по грунту природного сложения, подстилающему уплотненную зону.

При этом для просадочного грунта рассматривается состояние его полного замачивания.

К.3. Несущую способность фундамента Ff1, кН, по жесткому материалу, втрамбованному в дно котлована, определяют по формуле

Ff1 = γc Fcr A, (K.1)​

где γc - коэффициент условий работы фундамента, принимаемый равным 1;

Fcr - параметр жесткого материала, принимаемый равным 10000 кПа для жесткого бетона, щебня и гравия и 5000 кПа - для крупного песка;
А - площадь нижнего сечения фундамента, м2.​

К.4. Несущую способность фундамента Ff2, кН, по грунту уплотненной зоны определяют по формуле

Ff2 = RₛAbr + dₚ uₘ (γc1 fw + γc2 ξᵣ i E), (K.2)
​

где Rₛ - расчетное сопротивление, кПа, уплотненного грунта под втрамбованным в дно котлована жестким материалом, определяемое по таблице К.1;

Abr - площадь поперечного сечения уширенного основания из жесткого материала в месте его наибольшего уширения, м2;
uₘ - периметр поперечного сечения фундамента в его средней части, м;
dₚ - см. рисунок 12.3, б;
fw - расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности фундамента, кПа, принимаемое по таблице К.2;
γc1 - коэффициент условий работы грунта по боковой поверхности фундамента, принимаемый равным 0,8;
γc2 - коэффициент условий работы, принимаемый равным 0,5;
ξᵣ - коэффициент, принимаемый равным 0,8;
i - уклон боковых стенок фундамента в долях единицы, определяемый как отношение полуразности сторон поперечного сечения в верхней и нижней частях фундамента к высоте фундамента, но не более 0,025;
Е - модуль деформации верхнего слоя грунта, кПа, залегающего в пределах наклонной части фундамента (для просадочных грунтов значение Е определяют по результатам испытаний грунта природного сложения в водонасыщенном состоянии при изменении давления на грунт от нуля до начального просадочного давления).​

Примечание - При определении показателя текучести IL в таблицах К.1 и К.2 значение природной влажности w принимают равным:

1,1wₚ при w ≤ wₚ;
w, но не менее 1,1wₚ при w > wₚ;
1,2wₚ при увлажнении грунтов в процессе вытрамбовывания.​

К.5. Несущую способность фундамента Ff3, кН, по грунту природного сложения, подстилающему уплотненную зону, определяют по формуле

Ff3 = γc [γ'g RAₛ + dₚ uₘ (γc1 fw + γc2 ξᵣ i E)], (К.3)
​

где γ'g - коэффициент условий работы подстилающего неуплотненного грунта, принимаемый по таблице К.3;

Aₛ - площадь поперечного сечения уплотненной зоны в месте ее наибольшего размера, м2;
γc, γc1, γc2, ξᵣ - то же, что и в формулах (К.1) и (К.2);
dₚ, uₘ, fw, i, E - то же, что и в формуле (К.2);
R - расчетное сопротивление подстилающего слоя грунта, кПа, определяемое для непросадочных грунтов по подразделу 5.5, а для просадочных грунтов - по формуле​

R = (psl - σzg + α σzg,0)/α, (К.4)
​

где psl - начальное просадочное давление, кПа;

σzg и σzg,0 - напряжения от собственного веса грунта соответственно на кровле подстилающего слоя и на отметке заложения фундамента, кПа;
α - коэффициент, принимаемый по таблице 5.6.​

К.6. Для удлиненных фундаментов без уширения несущую способность определяют:

• по грунту уплотненной зоны - по формуле (К.2), в которую вместо Abr следует подставлять площадь сечения котлована понизу;
• по грунту природного сложения, подстилающему уплотненную зону - по формуле (К.3), в которой Aₛ - площадь проекции уплотненной зоны, определяемая с учетом 12.7.7.

К.7. Несущую способность грунтов основания фундаментов в вытрамбованных котлованах с уширенным основанием на горизонтальные нагрузки и моменты Fₕ, кН, определяют по формуле

Fₕ = γₙ fₕ bₘ dₚ, (K.5)
​

где γₙ - коэффициент условий работы, принимаемый равным 0,8;

fₕ - горизонтальная составляющая реактивного отпора грунта, кПа, определяемая по формуле (К.6);
bₘ - то же, что и в 12.7.1;
dₚ - то же, что и в формуле (К.2).​

К.8. Горизонтальную составляющую реактивного отпора грунта fₕ, кПа, по уплотненным боковым стенкам вытрамбованных котлованов для монолитных фундаментов, бетонируемых враспор, принимают равной

fₕ = a + b σₘ, (K.6)
​

где а и b - коэффициенты, соответственно равные: а = 60 кПа; b = 0,4;

σₘ - среднее вертикальное напряжение в сечении фундамента на глубине 0,5dₚ, кПа.
​

Таблица К.1​

​

Таблица К.2​

​

Таблица К.3​

​

К.9. При расчете оснований фундаментов в вытрамбованных котлованах по деформациям за расчетное сопротивление грунта основания R₁₍₂₎ принимают минимальное из значений:

• R₁, определяемого с использованием прочностных характеристик φₗₗ и сₗₗ уплотненных грунтов в водонасыщенном состоянии;
• R₂, определяемого исходя из давления на подстилающий уплотненную зону грунт природного сложения.

При этом максимальная величина расчетного сопротивления грунта основания фундамента в вытрамбованном котловане R₁₍₂₎ не должна превышать предельного значения, устанавливаемого в зависимости от ширины фундамента bₘ на глубине 0,5dₚ, и равного: 0,5 МПа при bₘ ≤ 0,8 м; 0,6 МПа при bₘ ≤ 1,4 м; для промежуточных значений bₘ предельное значение R₁₍₂₎ определяют интерполяцией.

К.10. Осадки столбчатых и ленточных фундаментов в вытрамбованных котлованах без уширения определяют по схеме двухслойного основания, состоящего из уплотненного слоя грунта толщиной hₛ = 1,5bₘ и подстилающего грунта с использованием соответствующих значений модуля деформации. При этом для просадочных грунтов используют модуль деформации грунта в водонасыщенном состоянии, который для подстилающего слоя принимают в интервале изменения давления от нуля до начального просадочного давления psl.

Расчет осадок ленточных фундаментов производят с учетом взаимного влияния двух соседних фундаментов (по одному с каждой стороны).

К.11. Осадки фундаментов в вытрамбованных котлованах с уширенным основанием определяют по К.10 без учета сжатия жесткого материала, втрамбованного в дно котлована. Размеры фундамента принимают равными размерам поперечного сечения уширенного основания из жесткого материала в месте его наибольшего уширения. Глубину заложения фундамента принимают на отметке низа уширенной части.

К.12. Несущая способность фундаментов в вытрамбованных котлованах может быть определена по результатам полевых испытаний вертикальными статическими нагрузками.

За несущую способность фундамента Ff принимают нагрузку, при которой осадка испытываемого фундамента ∆, мм, достигает значения, определяемого по формуле

∆ = ξ s̅ᵤ, (К.7)
​

где s̅ᵤ - предельная средняя осадка фундамента проектируемого сооружения, мм, назначаемая в соответствии с требованиями 5.5.46 - 5.5.50;

ξ - коэффициент перехода от предельной средней осадки фундамента проектируемого сооружения к осадке опытного фундамента.​

Значение ξ принимают равным:

• для фундаментов без уширенных оснований при их ширине в среднем сечении bₘ ≤ 1,2 м ξ = 0,2, а при bₘ > 1,2 м ξ = 0,3;
• для фундаментов с уширенным основанием ξ = 0,3;
• для фрагментов ленточных фундаментов, состоящих не менее чем из трех фундаментов, ξ = 0,3;
• для отдельных фундаментов, входящих в состав ленточных фундаментов, ξ = 0,2.

 

Приложение Л
(справочное)

Основные буквенные обозначения​

Коэффициенты надежности

γf - по нагрузке;
γₘ - по материалу;
γg - по грунту;
γₙ - по назначению сооружения;
γc - коэффициент условий работы.

Характеристики грунтов

X̅ - среднее значение характеристики;
Хₙ - нормативное значение;
X - расчетное значение;
α - доверительная вероятность (обеспеченность) расчетных значений;
ρ - плотность;
ρd - плотность в сухом состоянии;
ρbf - плотность обратной засыпки;
е - коэффициент пористости;
w - влажность природная;
wₚ - влажность на границе пластичности (раскатывания);
wL - влажность на границе текучести;
weq - конечная (установившаяся) влажность;
wsat - влажность, соответствующая полному водонасыщению;
wsl - начальная просадочная влажность;
wsv - влажность набухания;
wsh - влажность на пределе усадки;
Sᵣ - степень влажности;
IL - показатель текучести;
γ - удельный вес;
γsb - Удельный вес с учетом взвешивающего действия воды;
psl - начальное проезд очное давление;
psw - давление набухания;
εsl - относительная просадочность;
εsw - относительное набухание;
εsh - относительная линейная усадка;
εsf - относительное суффозионное сжатие;
Iₒₘ - относительное содержание органического вещества;
Dpd - степень разложения органического вещества;
с - удельное сцепление;
φ - угол внутреннего трения;
Е - модуль деформации;
ν - коэффициент Пуассона;
Rc - предел прочности на одноосное сжатие скальных грунтов;
cν - коэффициент консолидации.

Нагрузки, напряжения, сопротивления

F - сила, расчетное значение силы;
f - сила на единицу длины;
Fν, Fₕ - вертикальная и горизонтальная составляющие силы;
Fs,a, Fs,r - силы, действующие по плоскости скольжения, соответственно сдвигающие и удерживающие (активные и реактивные);
N - сила нормальная к подошве фундамента;
п - то же, на единицу длины;
G - собственный вес фундамента;
q - равномерно распределенная вертикальная пригрузка;
р - среднее давление под подошвой фундамента;
σ - нормальное напряжение;
τ - касательное напряжение;
u - избыточное давление в поровой воде;
σz - вертикальное нормальное напряжение суммарное;
σzg - то же, от собственного веса грунта;
σzp - то же, от внешней нагрузки (давления фундамента);
R - расчетное сопротивление грунта основания;
R₀ - расчетное сопротивление грунта основания для предварительного назначения размеров фундаментов;
Fᵤ - сила предельного сопротивления основания, соответствующая исчерпанию его несущей способности.

Деформации оснований и сооружений

s̅ - средняя осадка основания;
ssl - просадка;
hsw - подъем основания при набухании грунта;
sₛₕ - осадка основания в результате высыхания набухшего грунта;
ssf - суффозионная осадка;
∆ₛ - разность осадок (просадок);
i - крен фундамента (сооружения);
ϑ - относительный угол закручивания;
uₕ - горизонтальное перемещение;
sᵤ - предельное значение деформации основания;
su,s - то же, по технологическим требованиям;
suf - то же, по условиям прочности, устойчивости и трещиностойкости конструкций.

Геометрические характеристики

b - ширина подошвы фундамента;
В - ширина подвала;
Bw - ширина источника замачивания (замачиваемой площади);
l - длина подошвы фундамента;
η = l / b - соотношение сторон подошвы фундамента;
А - площадь подошвы фундамента;
L - длина здания;
d, dₙ, d₁ - глубина заложения фундамента соответственно от уровня планировки, от поверхности природного рельефа и приведенная от пола подвала;
db - глубина подвала от уровня планировки;
df, dfn - глубина сезонного промерзания грунта соответственно расчетная и нормативная;
dw - глубина расположения уровня подземных вод;
λ = d / b - относительное заглубление фундамента;
h - толщина слоя грунта;
Hс - глубина сжимаемой толщи;
Hsl - толщина слоя просадочных грунтов (просадочная толща);
hsl - толщина зоны просадки;
hsl,p - то же, от внешней нагрузки;
hsl,g - то же, от собственного веса грунта;
Hsw - толщина зоны набухания;
Hsh - то же, усадки;
Hl - толщина выщелачиваемой зоны;
z - глубина (расстояние) от подошвы фундамента;
ζ = 2z / b - относительная глубина;
DL - отметка планировки;
NL - отметка поверхности природного рельефа;
FL - отметка подошвы фундамента;
B.С - нижняя граница сжимаемой толщи;
B.SL - то же, просадочной толщи;
B.SW - нижняя граница зоны набухания;
B.SH - то же, зоны усадки;
WL - уровень подземных вод.

---

УДК 624.15 (083.74)

Ключевые слова: основания, фундаменты, проектирование, устройство

---