Виды фундаментов применяемые в строительстве снип

Важность СНиП при выборе оснований и фундаментов

Прежде чем строить какое-либо здание и сооружение, всегда требуется провести большую подготовительную работу. Среди прочего надо обязательно правильно выбрать фундамент. От его прочности и надежности зависит надежность всей конструкции и возможность ее эксплуатации. Для того чтобы проектировать фундамент согласно СНиП, необходимо иметь ясное представление о грунте, на котором этот фундамент будет находиться.

Виды оснований

Основание — это слои грунта, которые непосредственно воспринимают нагрузку, а, значит, подвергаются деформации под ее воздействием. Основания, согласно СНиП, могут быть различны. Так, основание может быть естественным и искусственным, однородным и неоднородным.

Естественными называют природные грунты, имеющие способность выдержать нагрузку здания или сооружения без дополнительных инженерных мероприятий:

1. Скальные — граниты, кварциты, известняки и прочие горные породы. Обладают большой прочностью, водоустойчивостью. Для любых конструкций являются прочным основанием.
2. Нескальные — глинистые, песчаные и крупнообломочные грунты.

Рассмотрим подробней нескальные виды грунта:

• крупнообломочные — галька, гравий, щебень, они служат надежным основанием, когда не подвергаются действию грунтовых вод;
• песчаные — их надежность зависит от плотности и мощности слоя залегающего песка, чем они выше, тем надежнее основание, если на песок постоянно воздействует вода, то прочность такого основания будет снижаться;
• глинистые— сухое основание способно выдержать большие нагрузки, а с ростом влажности несущая способность будет снижаться, глинистые основания могут быть нескольких разновидностей, среди них супесчаные, суглинистые и лессовые, эти разновидности грунтов можно использовать в качестве оснований при отсутствии воздействия влаги.

Искусственными называют природные грунты, которые в естественном состоянии не выдерживают нагрузку здания или сооружения:

1. С органическими примесями — растительный и болотный грунт, ил, торф.
2. Насыпные — образуются при засыпке мест свалки, прудов, оврагов.

Для их упрочения проводят специальные инженерные мероприятия согласно СНиП. Такие грунты можно использовать в качестве оснований только после их укрепления термическим способом, силикатизацией, уплотнением, битумизацией или цементацией.

Также основания выделяют пучинистые и не пучинистые:

• пучинистые — подвержены деформации под действием ливней и морозов, так как имеют высокий уровень грунтовых вод;
• не пучинистые — практически не деформируются и представляют из себя однородную породу;

Условия залегания, характеристики и свойства грунтов разнообразны. Именно поэтому важно знать, что в любом случае при проектировании зданий и сооружений к основаниям предъявляются обязательные требования согласно СНиП:

1. Достаточная степень прочности — грунт не должен выпирать из-под фундамента.
2. Не должно быть недопустимых осадок здания.
3. Устойчивость против выщелачивания и вымывания грунта из-под фундамента.
4. Устойчивость против сдвига.

Виды фундаментов

Фундамент — это часть строения, которая расположена ниже поверхности грунта и передает нагрузки на основание. СНиП предъявляет к ним определенный требования.

Классифицировать их можно по разным признакам:

• ленточные — бывают монолитными и сборными;
• столбчатые;
• плитные;
• свайные — бывают забивные (опускаются в готовом виде) и набивные (изготавливают их в грунте в пробуренных каналах), изготавливаются из разных материалов (деревянные, железобетонные, бетонные, стальные, комбинированные);

Ленточный фундамент применяют под стенами бескаркасных зданий, под домами с тяжелыми стенами и тяжелыми перекрытиями. Его достоинства: прочен, надежен, универсален в выборе формы зданий, простота технологии. К недостаткам можно отнести: сроки строительства возрастают за счет земляных работ. Не экономичен, трудоемок, массивен.

Столбчатый фундамент применяют под колоннами, под деревянные, каркасные, рубленые, щитовые дома. К его достоинствам можно отнести: экономичность и малая трудоемкость. Из недостатков следует выделить: малая устойчивость на горизонтальных подвижных и на слабонесущих грунтах, сложности в устройстве цоколя.

Свайный фундамент используется в тех случаях, когда на слабый грунт будут воздействовать большие нагрузки. Его преимуществами является: меньшая усадка, экономичность в расходе материалов, меньший объем работ, возможность использования в грунтах с малой несущей способностью. К недостаткам относится: необходимость спецтехники, дороговизна, трудоемкость в исполнении.

Плитный фундамент применяется под стенами, под колоннами, когда грунт «слабый», есть карстовые явления, очень большие нагрузки на основание. Целесообразно использовать в тех случаях, когда сооружения достаточно компактны и сама плита служит полом. К его достоинствам можно отнести: простота сооружения, можно выполнять в тяжелых грунтах (пучинистых, просадочных, подвижных). Недостаток можно выделить только один его дороговизна.

Классификация фундаментов по разным критериям

• железобетонные;
• бетонные — состоят из бетона, заливаются в опалубку с трамбованием;
• бутовые — из бутового камня на цементном растворе;
• бутобетонные — бетон с заполнением бутовыми камнями;
• кирпичные — кладка из полнотелого хорошо обожженного кирпича;
• деревянные — закопанные стойки или деревянные сваи;
• металлические — обычно сваи.

По характеру работы под нагрузкой:

• жесткие — в них можно пренебречь деформацией изгиба;
• гибкие — проектируют их как изгибаемые элементы, работают на изгиб, это плитные, ленточные фундаменты.

Сами фундаменты, так же как и основания, должные отвечать определенным требованиям СНиП:

1. Долговечность.
2. Прочность.
3. Стойкость к вымыванию грунтовыми водами, биологической и химической агрессии.
4. Устойчивость на скольжение и опрокидывание.

Выбор фундамента

Для выбора подходящего фундамента нужно учитывать требования СНиП и ряд факторов:

1. Вид грунта, который преобладает на участке. Это может определить геотехник.
2. Глубину промерзания грунта. Если здание будет отапливаться, то эту величину стоит брать меньше среднестатистической на 20−30%, а если помещение отапливаться не будет, то на 10% больше.
3. Назначение и конструкцию здания.

Фундамент — опора всего здания. От его качества зависит надежность всей конструкции и возможность ее эксплуатации. Целая наука, учитывающая требования СНиП «Основания и фундаменты» занимается вопросами строительства фундаментов и строительными нормами и правилами в этой области.

По стоимости фундамент составит от 15 до 30% всех строительных работ. На сегодняшний день наиболее популярным является ленточный монолитный бетонный фундамент.

Поскольку фундамент — это один из важнейших этапов строительства, лучше поручить его решение специалистам. Они могут сделать прочный надежный фундамент и дать гарантию на выполненные работы. При этом хорошие специалисты всегда придерживаются при возведении оснований и фундаментов СНиПов на проведение этих работ. Нарушение же последних может привести к самым непредвиденным последствиям — от судебных разбирательств до невозможности эксплуатировать новое здание или сооружение. Ликвидация некоторых ошибок в строительстве фундамента может обойтись дороже, чем все здание. Поэтому так важно соблюдать все требования СНиП.

Источник

Виды фундаментов применяемые в строительстве снип

Дата введения 2017-07-01

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛИ — Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова (НИИОСП им.Н.М.Герсеванова) — институт АО «НИЦ «Строительство»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 22.13330.2011

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

ВНЕСЕНЫ: Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 20 ноября 2018 г. N 736/пр c 21.05.2019; Изменение N 2, утвержденное и введенное в действие приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 24 января 2019 г. N 43/пр c 25.07.2019; Изменение N 3, утвержденное и введенное в действие приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России) от 22 ноября 2019 г. N 722/пр c 23.05.2020

Изменения N 1, 2, 3 внесены изготовителем базы данных по тексту М.: Стандартинформ, 2019

Введение

Настоящий документ содержит указания по проектированию оснований зданий и сооружений, в том числе подземных, возводимых в различных природных условиях, для различных видов строительства.

Разработаны НИИОСП им.Н.М.Герсеванова — институтом ОАО «НИЦ «Строительство» (д-р техн. наук , д-р техн. наук Е.А.Сорочан, канд. техн. наук И.В.Колыбин — руководители темы; д-р техн. наук Б.В.Бахолдин, д-р техн. наук А.А.Григорян, д-р техн. наук П.А.Коновалов, д-р техн. наук В.И.Крутов, д-р техн. наук Н.С.Никифорова, д-р техн. наук Л.Р.Ставницер, д-р техн. наук В.И.Шейнин; канд. техн. наук А.Г.Алексеев, канд. техн. наук Г.И.Бондаренко, канд. техн. наук В.Г.Буданов, канд. техн. наук A.M.Дзагов, канд. техн. наук Ф.Ф.Зехниев, канд. техн. наук М.Н.Ибрагимов, канд. техн. наук О.И.Игнатова, канд. техн. наук О.Н.Исаев, канд. техн. наук В.А.Ковалев, канд. техн. наук В.К.Когай, канд. техн. наук М.М.Кузнецов, канд. техн. наук И.Г.Ладыженский, канд. техн. наук , канд. техн. наук Д.Е.Разводовский, канд. техн. наук В.В.Семкин, канд. техн. наук А.Н.Труфанов, канд. техн. наук В.Г.Федоровский, канд. техн. наук М.Л.Холмянский, канд. техн. наук А.В.Шапошников, канд. техн. наук Р.Ф.Шарафутдинов, канд. техн. наук О.А.Шулятьев; инж. Д.А.Внуков, инж. А.Б.Мещанский, инж. О.А.Мозгачева, инж. А.Б.Патрикеев, инж. А.И.Харичкин).

Изменение N 1 к СП 22.13330.2016 разработано АО «НИЦ «Строительство» — НИИОСП им.Н.М.Герсеванова (руководитель темы — канд. техн. наук И.В.Колыбин; исполнители — канд. техн. наук Буданов, канд. техн. наук В.А.Ковалев, канд. техн. наук И.Г.Ладыженский, канд. техн. наук Д.Е.Разводовский, канд. техн. наук А.Н.Труфанов, канд. техн. наук О.А.Шулятьев, канд. техн. наук С.О.Шулятьев; инж. А.Б.Патрикеев).

Изменение N 2 разработано авторским коллективом АО «НИЦ «Строительство» — НИИОСП им.Н.М.Герсеванова (канд. техн. наук И.В.Колыбин, канд. техн. наук Д.Е.Разводовский — руководители разработки; канд. техн. наук А.Г.Алексеев, канд. техн. наук В.А.Ковалев, канд. техн. наук В.В.Семкин, канд. техн. наук А.Н.Труфанов, канд. техн. наук А.В.Шапошников, инж. А.Б.Патрикеев).

Изменение N 3 разработано авторским коллективом АО «НИЦ «Строительство» — НИИОСП им.Н.М.Герсеванова (канд. техн. наук И.В.Колыбин, канд. техн. наук Д.Е.Разводовский — руководители разработки; канд. техн. наук В.А.Ковалев, канд. техн. наук М.Л.Холмянский, канд. техн. наук Р.Ф.Шарафутдинов, А.Б.Патрикеев).

1 Область применения

Настоящий свод правил распространяется на проектирование оснований вновь строящихся и реконструируемых зданий и сооружений в котлованах, траншеях и открытых выработках.

Примечание — Далее вместо термина «здания и сооружения» используется термин «сооружения», в число которых входят также подземные сооружения.

Настоящий свод правил не распространяется на проектирование оснований гидротехнических сооружений, дорог, аэродромных покрытий, сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах, а также оснований глубоких опор и фундаментов машин с динамическими нагрузками.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил приведены ссылки на следующие документы:

ГОСТ 5180-2015 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 12248-2010 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 12536-2014 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава

ГОСТ 19912-2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием

ГОСТ 20276-2012 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 20522-2012 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний

ГОСТ 21153.2-84 Породы горные. Методы определения предела прочности при одноосном сжатии

ГОСТ 23278-2014 Грунты. Методы полевых испытаний проницаемости

ГОСТ 23740-2016 Грунты. Методы определения содержания органических веществ

ГОСТ 24846-2012 Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений

ГОСТ 24847-2017 Грунты. Методы определения глубины сезонного промерзания

ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация

ГОСТ 25584-2016 Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации

ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

ГОСТ 30416-2012 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения

ГОСТ 30672-2012 Грунты. Полевые испытания. Общие положения

СП 14.13330.2018 «СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах»

СП 15.13330.2012 «СНиП II-22-81* Каменные и армокаменные конструкции» (с изменениями N 1, N 2, N 3)

СП 16.13330.2017 «СНиП II-23-81* Стальные конструкции» (с изменением N 1)

СП 20.13330.2016 «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия» (с изменениями N 1, N 2)

СП 21.13330.2012 «СНиП 2.01.09-91 Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах» (с изменением N 1)

СП 24.13330.2011 «СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты» (с изменениями N 1, N 2, N 3)

СП 25.13330.2012 «СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах» (с изменениями N 1, N 2, N 3)

СП 26.13330.2012 «СНиП 2.02.05-87 Фундаменты машин с динамическими нагрузками» (с изменением N 1)

СП 28.13330.2017 «СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии» (с изменением N 1)

СП 31.13330.2012 «СНиП 2.04.02-84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» (с изменениями N 1, N 2, N 3, N 4)

СП 32.13330.2018 «СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения»

СП 35.13330.2011 «СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы» (с изменением N 1)

СП 45.13330.2017 «СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты» (с изменением N 1)

СП 47.13330.2016 «СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения»

СП 48.13330.2011 «СНиП 12-01-2004 Организация строительства» (с изменением N 1)

СП 63.13330.2018 «СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения»

СП 70.13330.2012 «СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции» (с изменениями N 1, N 3)

СП 71.13330.2017 «СНиП 3.04.01-87 Изоляционные и отделочные покрытия» (с изменением N 1)

СП 100.13330.2016 «СНиП 2.06.03-85 Мелиоративные системы и сооружения» (с изменением N 1)

СП 103.13330.2012 «СНиП 2.06.14-85 Защита горных выработок от подземных и поверхностных вод»

СП 116.13330.2012 «СНиП 22-02-2003 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения»

СП 118.13330.2012 «СНиП 31-06-2009 Общественные здания и сооружения» (с изменениями N 1, N 2, N 3)

СП 126.13330.2017 «СНиП 3.01.03-84 Геодезические работы в строительстве»

СП 131.13330.2018 «СНиП 23-01-99* Строительная климатология»

СанПиН 2.1.7.1287-03 Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы

СанПиН 2.1.7.1322-03 Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления

Примечание — При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 армированный грунт: Композитный материал, состоящий из насыпного грунта и армирующих его более прочных элементов.

3.2 армированный массив грунта: Естественный грунтовый массив, усиленный армирующими элементами.

3.3 барражный эффект: Эффект, возникающий вследствие полного или частичного перекрытия водоносного горизонта подземным сооружением или его частью, проявляется в подъеме уровня подземных вод перед преградой фильтрационному потоку и его снижении за ней.

3.4 верификация: Проверка, подтверждение правильности каких-либо положений, расчетных алгоритмов, программ и процедур путем их сопоставления с опытными (эталонными или эмпирическими) данными, алгоритмами и результатами.

3.4а верхняя оценка: Решение, соответствующее наиболее высокому значению несущей способности (прочности или устойчивости), полученное аналитически или численно на основании применения кинематически допустимого поля скоростей в грунтовом основании.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

3.5 водоупор (водоупорный слой грунта): Слабопроницаемый слой грунта, фильтрацией воды через который можно пренебречь.

3.6 выравнивание сооружения: Подъем (с помощью домкратов или других приспособлений) или опускание (путем выбуривания грунта и т.п.) сооружения или отдельных его частей при неравномерных деформациях, превышающих предельные.

3.7 высотные здания: Здания высотой более 75 м.

Примечание — Архитектурная высота здания определяется согласно СП 118.13330.

3.8 геотехническая категория: Категория сложности объекта строительства с точки зрения проектирования оснований и фундаментов, определяемая в зависимости от уровня ответственности и сложности инженерно-геологических условий площадки строительства.

3.8а геотехнические модели с двойным упрочнением: Модели механического поведения грунта, в которых вводятся поверхности текучести при уплотнении и сдвиге, а также зависимость, описывающая поведения грунта при деформациях формоизменения.

(Введен дополнительно, Изм. N 3).

3.9 геотехнический прогноз: Комплекс работ аналитического и расчетного характера, целью которых является качественная и количественная оценка поведения оснований, фундаментов и конструкций проектируемого сооружения и окружающей застройки в процессе строительства и эксплуатации.

3.10 геотехнический экран: Сплошная или прерывистая линейная конструкция, которая устраивается в грунтах из различных материалов и по различным технологиям, позволяющая снизить негативное влияние на окружающую застройку за счет отделения или ограничения области грунтового массива, в котором возникают изменения его напряженно-деформированного состояния от строительства новых заглубленных или подземных сооружений, от области грунтового массива, вмещающего конструкции фундаментов окружающей застройки (в т.ч. подземные коммуникации).

3.11 гидрогеологический прогноз: Комплекс работ расчетного характера, целью которых является качественная и количественная оценка изменений гидрогеологических условий, вызванных строительством.

3.12 глубина котлована: Максимальная глубина выработки грунтового массива, определяемая наибольшей разностью высотных отметок по контуру котлована в уровне поверхности рельефа и в уровне его дна, включая глубину подготовительного (пионерного) котлована.

3.13 горизонтальные перемещения: Горизонтальные составляющие деформаций основания, связанные с действием горизонтальных нагрузок на основание (фундаменты распорных систем, подпорные стены и т.д.) или со значительными вертикальными перемещениями поверхности при оседаниях, просадках грунтов от собственного веса и т.п.

3.14 грунтоцементный элемент: Объем грунта, закрепленного цементным вяжущим по струйной или буросмесительной технологии с приданием ему повышенной прочности и пониженной водопроницаемости.

3.15 защитные мероприятия: Комплекс организационно-технических мероприятий по защите окружающей застройки от сверхнормативных деформаций и прочих недопустимых воздействий, оказываемых негативным влиянием строительства или реконструкции.

3.16 зона влияния нового строительства или реконструкции: Расстояние, за пределами которого негативное воздействие на окружающую застройку пренебрежимо мало.

инженерная цифровая модель местности (ИЦММ): Форма представления инженерно-топографического плана в цифровом объектно-пространственном виде для автоматизированного решения инженерных задач и проектирования объектов строительства. ИЦММ состоит из цифровой модели рельефа и цифровой модели ситуации.

[СП 333.1325800, статья 3.9.2]

3.18 компенсационные мероприятия: Мероприятия, направленные на сохранение или восстановление напряженно-деформированного состояния оснований реконструируемых сооружений или сооружений окружающей застройки и гидрогеологического режима.

3.18а коэффициент переуплотнения грунта; OCR: Отношение вертикального эффективного напряжения от собственного веса грунта к напряжению предварительного уплотнения (предуплотнения).

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

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

3.20 малоэтажные здания: Жилые и общественные здания высотой, не превышающей три этажа.

3.21 наблюдательный метод: Метод проектирования, изначально предполагающий возможность корректировать проект на основании результатов геотехнического мониторинга.

3.21а напряжение предварительного уплотнения: Условное максимальное вертикальное эффективное напряжение, которое испытывал грунт за время своего существования.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

3.22 научно-техническое сопровождение: Комплекс работ научно-аналитического, методического, информационного, экспертно-контрольного и организационного характера, осуществляемых в процессе изысканий, проектирования и строительства в целях обеспечения надежности сооружений с учетом применения нестандартных расчетных методов, конструктивных и технологических решений.

3.23 окружающая застройка: Существующие здания и сооружения, инженерные и транспортные коммуникации, расположенные вблизи объектов нового строительства или реконструкции.

3.23а нижняя оценка: Решение, соответствующее наиболее низкому значению несущей способности (прочности или устойчивости), полученное аналитически или численно на основании применения статически допустимого поля напряжений в грунтовом основании.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

3.23б обобщенный нагрузочный эффект: Нагрузка на основание от сооружения.

(Введен дополнительно, Изм. N 2).

3.24 осадки: Вертикальные составляющие деформаций основания, происходящие в результате внешних воздействий и в отдельных случаях от собственного веса грунта, не сопровождающееся изменением его структуры.

3.25 оседания: Деформации земной поверхности, вызываемые подработкой, изменением гидрогеологических условий, карстово-суффозионными процессами и т.п.

3.26 основание сооружения: Массив грунта, взаимодействующий с сооружением.

3.27 особые условия: Условия, характеризующиеся наличием:

— неблагоприятных геологических и инженерно-геологических процессов (карст, суффозия, горные подработки, оползни и т.д.);

— сейсмических, динамических и других воздействий;

— специфических грунтов (просадочные, набухающие, засоленные и др.).

3.28 подземное сооружение или подземная часть сооружения: Сооружение или часть сооружения, расположенные ниже уровня поверхности земли (планировки).

3.29 подъемы и осадки: Вертикальные составляющие деформаций основания, связанные с изменением объема грунтов при изменении их влажности или воздействием химических веществ (набухание и усадка) и при замерзании воды и оттаивании льда в порах грунта (морозное пучение и оттаивание грунта).

3.30 поровое давление: Напряжения в основании, передающиеся через поровую жидкость.

3.31 провалы: Деформации земной поверхности с нарушением сплошности грунтов, образующиеся вследствие обрушения толщи грунтов над карстовыми полостями, горными выработками или зонами суффозионного выноса грунта.

3.32 просадки: Вертикальные составляющие деформаций основания, происходящие в результате уплотнения грунта и коренного изменения структуры грунта под воздействием как внешних нагрузок и собственного веса грунта, так и дополнительных факторов, таких, например, как замачивание просадочного грунта, оттаивание ледовых прослоек в замерзшем грунте и т.п.

3.33 проектная ситуация: Учитываемый при проектировании и расчете сооружения комплекс наиболее неблагоприятных условий, которые могут возникнуть при его возведении и эксплуатации.

3.33а проектные параметры: Параметры, отражающие состояние системы «основание — сооружение», задаваемые в проекте и контролируемые при строительстве и эксплуатации.

(Введен дополнительно, Изм. N 2).

3.34 проектный сценарий: Учитываемый при проектировании и расчете сооружения комплекс наиболее неблагоприятных последовательностей изменения взаимосвязанных проектных ситуаций, которые могут возникнуть при его возведении и эксплуатации.

3.35 прочность грунтоцемента: Сопротивление одноосному сжатию статической нагрузкой до физического разрушения.

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

3.37 сопоставимый геотехнический опыт: Ранее полученная документированная либо иная четко установленная информация, включающая свойства грунтов, конструкций, нагрузок и технологий строительства, аналогичные используемым в проекте.

3.38 специализированные организации: Организации, основным направлением деятельности которых является выполнение комплексных инженерных изысканий и проектирование оснований, фундаментов и подземных частей сооружений, располагающие квалифицированным и опытным персоналом, в т.ч. с обязательным привлечением научных кадров, соответствующим сертифицированным оборудованием и программным обеспечением.

3.39 срок эксплуатации сооружения: Проектный срок эксплуатации сооружения, принимаемый в соответствии с ГОСТ 27751.

3.40 струйная цементация («jet grouting»): Закрепление грунта технологиями, позволяющими разрушать грунт струей цементного раствора (jet1) или струей цементного раствора, усиленной воздушным потоком (jet2), или струей воды с последующей подачей цементного раствора (jet3) для смешения его с грунтом и создания элемента из закрепленного грунта, обладающего заданными прочностными свойствами.

3.41 трансверсально-изотропная среда: Среда, свойства которой одинаковы в определенной плоскости и отличны в нормальном к этой плоскости направлении.

3.42 уникальные сооружения: Сооружения, определяемые в соответствии с [1].

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

3.44 элемент закрепленного грунта: Объем грунта, закрепленного каким-либо технологическим способом, характеризуемый геометрическими параметрами и физико-механическими свойствами, назначенными при проектировании и подтвержденными опытными работами.

3.45 эффективные напряжения: Напряжения в основании, передающиеся через скелет грунта.

4 Общие положения

4.1 Настоящий свод правил основан на приведенных ниже допущениях и предусматривает следующее:

— исходные данные для проектирования должны собирать в необходимом и достаточном объеме, регистрировать и интерпретировать специалисты, обладающие соответствующими квалификацией и опытом;

— проектирование должны выполнять специалисты, имеющие соответствующие квалификацию и опыт;

— должны быть обеспечены координация и связь между специалистами по инженерным изысканиям, проектированию и строительству;

— при производстве строительных изделий и выполнении работ на строительной площадке должен быть обеспечен соответствующий контроль качества;

— строительные работы должен выполнять квалифицированный и опытный персонал;

— используемые материалы и изделия должны удовлетворять требованиям проекта и технических условий;

— техническое обслуживание сооружения и связанных с ним инженерных систем должно обеспечивать его безопасность и рабочее состояние на весь срок эксплуатации;

— сооружение следует использовать по его назначению в соответствии с проектом.

4.2 Основания и фундаменты сооружений следует проектировать на основе и с учетом:

а) результатов инженерных изысканий для строительства;

б) инженерной цифровой модели местности (ИЦММ) с отображением подземных и надземных сооружений и коммуникаций;

в) данных, характеризующих назначение, конструктивные и технологические особенности сооружения и условия его эксплуатации;

г) нагрузок, действующих на фундаменты;

д) результатов технического обследования зданий и сооружений окружающей застройки и прогноза влияния на них вновь строящихся и реконструируемых сооружений;

е) проектов строящихся зданий и сооружений в зоне влияния строительства;

ж) экологических и санитарно-эпидемиологических требований;

и) технических условий, выданных всеми уполномоченными заинтересованными организациями.

4.3 Исходные данные для разработки проектов (включая ИЦММ, результаты инженерных изысканий и обследований) должны быть актуальны на момент выполнения проектирования. Необходимость актуализации исходных данных следует проверять до начала проектирования.

Результаты инженерных изысканий и обследований, а также ИЦММ допускается использовать без актуализации при сроке давности их выполнения, не превышающие установленных нормативными требованиями.

4.4 При проектировании оснований и фундаментов должны быть предусмотрены решения, обеспечивающие надежность, долговечность и экономичность на всех стадиях строительства и эксплуатации сооружений. Необходимо проводить технико-экономическое сравнение возможных вариантов проектных решений для выбора наиболее экономичного и надежного проектного решения, обеспечивающего наиболее полное использование прочностных и деформационных характеристик грунтов и физико-механических свойств материалов фундаментов и других подземных конструкций.

Технико-экономическое сравнение возможных вариантов проектных решений следует проводить с использованием критериев конструктивной и экономической эффективности в соответствии с приложением Р.

При разработке проектов производства работ и организации строительства следует выполнять требования по обеспечению надежности конструкций на всех стадиях их возведения.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

4.5 Работы по проектированию следует вести в соответствии с техническим заданием на проектирование и необходимыми исходными данными (см. 4.2).

4.6 Требования, предъявляемые к инженерным изысканиям, расчетам и проектированию оснований и фундаментов сооружений, зависят от уровня их ответственности и их геотехнической категории.

Уровень ответственности сооружения следует устанавливать в соответствии с [1], [2] и требованиями ГОСТ 27751.

Геотехническая категория объекта строительства представляет собой категорию его сложности с точки зрения геотехнического проектирования, которую определяют в зависимости от уровня ответственности объекта и сложности инженерно-геологических условий площадки строительства.

Категорию сложности инженерно-геологических условий площадки (участка) строительства следует определять в соответствии с СП 47.13330.

Для назначения требований к инженерным изысканиям и проектированию оснований и фундаментов должна быть установлена геотехническая категория сооружения. Геотехнические категории подразделяются на: 1 (простая), 2 (средняя), 3 (сложная).

Геотехническую категорию сооружения следует устанавливать в соответствии с таблицей 4.1.

Категория сложности инженерно-геологических условий
(в соответствии с СП 47.13330)

Уровень ответственности сооружений (в соответствии с ГОСТ 27751)

Геотехническую категорию сооружения следует устанавливать до начала изысканий на основе анализа материалов изысканий прошлых лет и уровня ответственности сооружения. Эта категория может быть уточнена на стадии инженерных изысканий, либо на стадии проектирования.

Примечание — Для отдельных участков линейных сооружений, проектируемых в котлованах и открытых выработках, следует назначать геотехническую категорию раздельно.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

4.7 Инженерные изыскания для строительства, проектирование оснований и фундаментов и их устройство должны выполнять организации, имеющие соответствующие допуски на эти виды работ.

4.8 Требования к инженерным изысканиям для строительства приведены в СП 47.13330, [3], [4], [5], национальных стандартах и других нормативных документах по инженерным изысканиям и исследованиям грунтов для строительства.

Задание на изыскания должно разрабатываться с учетом геотехнической категории объекта строительства.

Наименование грунтов оснований в отчетной документации по результатам инженерных изысканий и в проектной документации следует принимать по ГОСТ 25100.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

4.9 Результаты инженерных изысканий должны содержать данные, необходимые и достаточные для выбора типа основания, фундаментов, способов возведения и типов конструкций подземных сооружений и проведения их расчетов по предельным состояниям с учетом прогноза возможных изменений (в процессе строительства и эксплуатации) инженерно-геологических условий площадки строительства и свойств грунтов, а также вида и объема инженерных мероприятий, необходимых для ее освоения.

Проектирование без соответствующих результатов инженерных изысканий или при их недостаточности не допускается.

Примечание — При строительстве в условиях окружающей застройки инженерные изыскания следует предусматривать не только для вновь строящихся или реконструируемых сооружений, но и для территории окружающей застройки, расположенной в зоне их влияния. Объем и состав изысканий для окружающей застройки определяют в техническом задании на проведение изысканий.

4.10 Инженерные изыскания следует планировать на основании технического задания, в соответствии с которым разрабатывается программа изысканий.

К составлению технического задания и согласованию программы инженерно-геологических и инженерно-геотехнических изысканий для проектирования сооружений геотехнической категории 2 рекомендуется, а геотехнической категории 3 — необходимо привлекать специализированные организации.

4.11 Для проектирования сооружений геотехнических категорий 2 и 3 характеристики грунтов следует устанавливать на основании непосредственных испытаний грунтов в полевых и лабораторных условиях.

Для проектирования сооружений геотехнических категорий 2 и 3 дополнительно к требованиям непосредственных испытаний грунтов должны быть определены состав и свойства специфических грунтов, проведены все необходимые исследования, связанные с развитием опасных геологических и инженерно-геологических процессов.

Для проектирования сооружений геотехнической категории 3 должны также выполнять опытно-фильтрационные работы, геофизические исследования, стационарные наблюдения и другие специальные работы и исследования в соответствии с техническим заданием и программой изысканий.

4.12 Для выбора типа основания и фундаментов, назначения расчетной схемы взаимодействия конструкций сооружения с основанием, уточнения требований к предельным деформациям основания фундаментов проектируемого сооружения, геотехнического прогноза его влияния на окружающую застройку и т.д. необходимо учитывать конструктивные решения проектируемого сооружения, способы и последовательность его возведения, а также условия последующей эксплуатации.

4.13 При проектировании необходимо учитывать местные условия строительства, а также имеющийся опыт проектирования, строительства и эксплуатации сооружений в аналогичных природных условиях и указания территориальных нормативно-методических документов. Для этого необходимо иметь данные об инженерно-геологических, инженерно-гидрометеорологических и инженерно-экологических условиях этого района и характерных особенностях окружающей застройки, о применяемых конструкциях возводимых сооружений, нагрузках, типах и размерах фундаментов, давлениях на грунты основания и о наблюдавшихся деформациях оснований сооружений. Следует также учитывать данные о производственных возможностях строительных организаций и парке оборудования, ожидаемых климатических условиях на весь период строительства. Указанные данные могут оказаться решающими при выборе типа фундаментов (например, на естественном основании или свайные), глубины их заложения, метода подготовки основания и пр.

Данные о климатических условиях района строительства следует принимать в соответствии с СП 131.13330.

4.14 При проектировании оснований и фундаментов сооружений необходимо соблюдать требования нормативных документов по организации строительства (СП 48.13330), земляным работам (СП 45.13330), геодезическим работам (СП 126.13330), технике безопасности [6] и т.п.

4.15 При возведении нового объекта или реконструкции существующего сооружения на застроенной территории необходимо учитывать его воздействие на окружающую застройку с целью предотвращения недопустимых дополнительных деформаций.

Зону влияния проектируемого объекта нового строительства или реконструируемого сооружения и прогнозируемые дополнительные деформации оснований и фундаментов сооружений окружающей застройки определяют расчетом в соответствии с требованиями раздела 9.

4.16 В проектах оснований и фундаментов вновь возводимых или реконструируемых сооружений геотехнических категорий 2 и 3, в т.ч., при наличии окружающей застройки в зоне их влияния, необходимо предусматривать проведение геотехнического мониторинга. Состав, объемы и методы геотехнического мониторинга в зависимости от геотехнической категории и других факторов установлены в разделе 12.

Геотехнический мониторинг должен также предусматриваться в случае применения новых или недостаточно изученных конструкций сооружений или их фундаментов, а также если в задании на проектирование имеются специальные требования по проведению натурных наблюдений.

4.17 При проектировании оснований и фундаментов сооружений повышенного уровня ответственности и особо опасных или их реконструкции, а также сооружений геотехнической категории 3, в т.ч., реконструируемых, при наличии окружающей застройки в зоне их влияния, следует предусматривать научно-техническое сопровождение строительства. Для выполнения научно-технического сопровождения необходимо привлекать специализированные организации.

4.18 Состав работ по научно-техническому сопровождению инженерных изысканий, проектирования и строительства оснований, фундаментов и подземных частей сооружений следует определять генеральным проектировщиком и согласовываться заказчиком строительства. В состав работ научно-технического сопровождения могут быть включены:

— разработка рекомендаций к техническому заданию и программе инженерных изысканий;

— оценка и анализ материалов инженерных изысканий;

— разработка нестандартных методов расчета и анализа;

— оценка геологических рисков;

— прогноз состояния оснований и фундаментов проектируемого объекта с учетом всех возможных видов воздействий;

— геотехнический прогноз влияния строительства на окружающую застройку, геологическую среду и экологическую обстановку;

— разработка программы геотехнического и экологического мониторинга;

— выявление возможных сценариев аварийных ситуаций;

— разработка технологических регламентов на специальные виды работ;

— выполнение опытно-исследовательских работ;

— обобщение и анализ результатов всех видов геотехнического мониторинга, их сопоставление с результатами прогноза;

— оперативная разработка рекомендаций или корректировка проектных решений на основании данных геотехнического мониторинга при выявлении отклонений от результатов прогноза.

4.19 Программа и результаты инженерных изысканий, проектная документация на основания, фундаменты и конструкции подземных частей вновь возводимых (реконструируемых) сооружений, включая ограждения котлованов, а также результаты геотехнического прогноза, проекты защитных мероприятий и программа геотехнического мониторинга подлежат геотехнической экспертизе для следующих сооружений:

— особо опасных и уникальных;

— повышенного уровня ответственности;

— геотехнической категории 3;

— с подземной частью глубиной заложения более 5 м;

— в зоне влияния которых расположены сооружения окружающей застройки;

— размещаемых на территориях с возможным развитием опасных инженерно-геологических процессов.

Примечание — Геотехническую экспертизу осуществляют специализированные организации, имеющие аккредитацию на право проведения негосударственной экспертизы.

4.20 При проектировании фундаментов и конструкций подземных сооружений из монолитного, сборного бетона или железобетона, каменной или кирпичной кладки следует руководствоваться СП 63.13330, СП 15.13330, СП 28.13330, СП 70.13330, СП 71.13330.

4.21 Применяемые при строительстве материалы, изделия и конструкции должны удовлетворять требованиям проекта, соответствующих стандартов и технических условий. Замена предусмотренных проектом материалов, изделий и конструкций допускается только по согласованию с проектной организацией и заказчиком.

4.22 Применение изделий металлопроката, бывших в употреблении (эксплуатации), в постоянных конструкциях, воспринимающих эксплуатационные нагрузки и воздействия, не допускается. Возможность применения изделий металлопроката, бывших в употреблении (эксплуатации), для временных конструкций и в качестве монтажных элементов следует устанавливать проектом. В качестве элементов ограждений котлованов и их креплений допускается применение изделий из металлопроката, бывших в употреблении (эксплуатации), при соответствующем расчетном обосновании и приемочном контроле, предусмотренным проектом.

4.23 При проектировании оснований должна быть предусмотрена срезка плодородного слоя почвы для последующего использования в целях восстановления (рекультивации) нарушенных или малопродуктивных сельскохозяйственных земель, озеленения района застройки и т.п.

4.24 На участках, где по данным инженерно-экологических изысканий имеются выделения газов (радона, метана и др.), должны быть предусмотрены мероприятия по изоляции соприкасающихся с грунтом конструкций или способствующие снижению концентрации газов в соответствии с требованиями СанПиН 2.1.7.1287.

4.25 При возведении монолитных фундаментов в любых подстилающих грунтах (кроме скальных) следует предусматривать устройство бетонной подготовки, предотвращающей утечки раствора из бетонной смеси бетонируемого фундамента, снижающей расход бетонной смеси, обеспечивающей установку арматуры фундаментов. Допускается применение щебеночной или песчаной подготовки с цементной стяжкой, а также геомембран.

1 Толщину бетонной подготовки, класс прочности бетона на сжатие, а также необходимость ее армирования следует назначать в зависимости от передаваемых монтажных и эксплуатационных нагрузок. Как правило, применяются бетонные подготовки толщиной не менее 100 мм из бетона класса прочности на сжатие не менее В7,5.

2 При соответствующем обосновании допускается бетонирование фундаментов без подготовки, в этом случае толщину защитного слоя арматуры принимают не менее 70 мм.

3 В случае применении геомембран подготовка может являться частью гидроизоляционного контура.

(Введен дополнительно, Изм. N 3).

5 Проектирование оснований

5.1 Общие указания

5.1.1 Проектные решения оснований и фундаментов должны удовлетворять требованиям безопасности, устанавливаемым [2].

Требования к долговечности оснований и фундаментов следует определять техническим заданием на проектирование сооружения в целом в соответствии с ГОСТ 27751.

5.1.2 При проектировании оснований и фундаментов сооружений должны быть рассмотрены все проектные ситуации и их сценарии как для стадии строительства сооружения, так и для стадии его эксплуатации.

Для каждой проектной ситуации и их сценария следует проверить, что невозможно достижение ни одного из предельных состояний в соответствии с требованиями ГОСТ 27751, настоящего свода правил.

5.1.3 Проектирование оснований и фундаментов должно включать обоснованный выбор следующих проектных параметров и характеристик:

— типа основания (естественное или искусственное);

— типа, конструкции, материала и размеров фундаментов (мелкого или глубокого заложения; ленточные, столбчатые, плитные, комбинированные и др.; железобетонные, бетонные, из каменной или кирпичной кладки и др.);

— мероприятий, указанных в 5.9, применяемых при необходимости снижения влияния деформаций оснований на эксплуатационную надежность сооружений;

— мероприятий, применяемых для снижения деформаций окружающей застройки;

— мероприятий, применяемых для снижения неблагоприятного влияния на окружающую среду.

5.1.4 Соответствие проектных параметров и характеристик оснований и фундаментов сооружения требованиям безопасности, а также проектируемые мероприятия по обеспечению их безопасности должны быть обоснованы:

— ссылками на требования [2], стандартов и сводов правил, включенных в перечни, указанные в частях 1 и 7 статьи 6 [2];

— расчетами и (или) испытаниями;

— результатами исследований, в том числе экспериментальных;

— моделированием сценариев возникновения опасных природных процессов и явлений и (или) техногенных воздействий;

— оценкой риска возникновения опасных природных процессов и явлений и (или) техногенных воздействий.

5.1.4а При проектировании оснований и фундаментов должна выполняться оценка эффективности принимаемых проектных решений. Для оценки эффективности принимаемых проектных решений в дополнение к основным проектным параметрам (осадка, относительная разность осадок, крен и т.д.) следует определять критерии конструктивной и экономической эффективности. Определение критериев эффективности следует выполнять с учетом указаний приложения Р.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

5.1.5 При проектировании основания и фундаменты следует проверять по двум группам предельных состояний.

К первой группе предельных состояний относятся состояния, приводящие сооружение и основание к полной непригодности к эксплуатации (потеря устойчивости формы и положения; хрупкое, вязкое или иного характера разрушение; резонансные колебания; чрезмерные деформации основания и т.п.).

Ко второй группе предельных состояний относятся состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию сооружения, снижающие его долговечность вследствие недопустимых перемещений (осадок, подъемов, прогибов, кренов, углов поворота, колебаний, трещин и т.п.).

5.1.6 Проектные решения оснований и фундаментов должны обеспечивать невозможность наступления какого-либо предельного состояния.

Для этого при выполнении расчетов, испытаний и проверок следует использовать частные коэффициенты надежности, учитывающие возможные неблагоприятные отклонения тех или иных параметров, условий строительства и эксплуатации, а также необходимость повышения надежности для отдельных видов строительных объектов. Коэффициенты надежности следует принимать в соответствии с ГОСТ 27751, СП 20.13330, настоящим сводом правил.

5.1.7 Целью расчета или проверки оснований по предельным состояниям является выбор технического решения фундаментов, обеспечивающего невозможность достижения основанием предельных состояний, указанных в 5.1.5. При этом следует учитывать не только нагрузки от проектируемого сооружения, но также возможное неблагоприятное влияние внешней среды, приводящее к изменению физико-механических свойств грунтов (например, под влиянием поверхностных или подземных вод, климатических факторов, различного вида тепловых источников, техногенных воздействий и т.д.). К изменению влажности особенно чувствительны просадочные, набухающие и засоленные грунты, к изменению температурного режима — набухающие и пучинистые грунты.

5.1.8 Основания следует проверять по деформациям во всех случаях, за исключением указанных в 5.6.52 для сооружений геотехнических категорий 1 и 2.

5.1.9 Проверку оснований по несущей способности следует проводить в случаях, если:

а) на основание передаются значительные горизонтальные нагрузки (подпорные стены, фундаменты распорных конструкций, углубление подвалов реконструируемых сооружений и т.п.), в том числе сейсмические;

б) сооружение расположено на откосе или вблизи откоса;

в) сооружение расположено вблизи котлована или подземной выработки;

г) основание сложено дисперсными грунтами, указанными в 5.7.5;

д) основание сложено скальными грунтами;

е) сооружение относится к геотехнической категории 3;

ж) увеличивается нагрузка на основание при реконструкции сооружений.

Проверку оснований по несущей способности в случаях, приведенных в перечислениях а, б и в, следует проводить с учетом конструктивных мероприятий, предусмотренных для предотвращения смещения проектируемого фундамента.

Если проектом предусматривается возможность возведения сооружения непосредственно после устройства фундаментов до обратной засыпки грунтом пазух котлованов, следует проводить проверку несущей способности основания, учитывая нагрузки, действующие в процессе строительства.

5.1.10 Проектирование оснований и фундаментов с использованием расчетов является основным способом обеспечения требований надежности и может выполняться для объектов любой геотехнической категории.

Расчетные модели (расчетные схемы) должны учитывать инженерно-геологические условия, конструктивные особенности и особенности технологии возведения подземной части сооружения, возможность изменения свойств грунтов в процессе строительства и эксплуатации сооружения, действующие нагрузки и воздействия, влияние на объект внешней среды, а также, при необходимости, возможные геометрические и физические несовершенства.

Сооружение и его основание следует рассматривать в единстве, т.е. учитывать их взаимодействие. Для совместного расчета сооружения и основания могут быть использованы аналитические, численные и другие методы (в т.ч. метод конечных элементов, метод конечных разностей, метод граничных элементов и др.).

5.1.11 Расчетную схему системы «сооружение-основание» или «фундамент-основание» следует выбирать с учетом наиболее существенных факторов, определяющих напряженное состояние и деформации основания и конструкций сооружения. Следует учитывать пространственную работу конструкций, геометрическую и физическую нелинейность, анизотропию, пластические и реологические свойства материалов и грунтов. При выполнении совместных расчетов следует учитывать полную пространственную работу конструкций, последовательность строительства, геометрическую и физическую нелинейность, анизотропию, пластические и реологические свойства материалов и грунтов. При выполнении предварительных расчетов сооружений геотехнических категорий 3 и 2, при выполнении расчетов по оценке влияния и окончательных расчетов зданий геотехнической категории 1 совместные расчеты допускается выполнять с применением упрощенных расчетных схем сооружения с эквивалентной жесткостью этажа, определенной в соответствии с приложением Н.

Допускается использовать вероятностные методы расчета, учитывающие статистическую неоднородность оснований, случайную природу нагрузок, воздействий и свойств материалов конструкций.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

5.1.11а При выполнении расчетов фундаментов допускается применение методики коэффициентов жесткости с одним (вертикальным) коэффициентом постели. Применение других контактных моделей допускается при обосновании их работоспособности в данных условиях.

Примечание — Применение моделей с увеличивающимся модулем деформации по глубине должно быть обосновано результатами инженерно-геологических изысканий.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

5.1.12 Расчетные модели, используемые для проектирования оснований и фундаментов, должны быть верифицированы.

Основным критерием верификации расчетных моделей должно являться наличие сопоставимого геотехнического опыта. Аналитическая или полуэмпирическая расчетная модель может считаться верифицированной для определенных условий, если результаты расчета демонстрируют хорошее соответствие экспериментальным результатам в сходных условиях.

Примечание — Аналитические и полуэмпирические модели и методы расчета, регламентированные нормативными документами, не требуют дополнительной верификации.

5.1.12а При использовании нелинейных геотехнических моделей и программных средств для расчетов оснований зданий и сооружений повышенного уровня ответственности (по ГОСТ 27751) рекомендуется проводить сопоставление результатов моделирования механического поведения модели грунта с результатами их испытаний в соответствии с приложением С. По результатам может быть проведена корректировка расчетных параметров модели грунта относительно исходного набора, полученного в ходе инженерно-геологических изысканий.

(Введен дополнительно, Изм. N 3).

5.1.13 Для верификации численных моделей следует выполнять:

— верификацию программного обеспечения, с помощью которого создается модель;

— проверку самой численной модели.

Верификацию программного обеспечения следует выполнять с помощью расчетов тестовых моделей, для которых известны аналитические решения и/или имеются сопоставимые экспериментальные результаты.

Верификация расчетной модели должна включать:

— проверку исходных данных на формальное соответствие условиям задачи;

— проверку правильности граничных условий;

— проверку общего равновесия системы для всех сочетаний нагрузок и воздействий;

— проверку локального равновесия для всех подсистем модели;

— проверку имеющихся условий симметрии;

— анализ соответствия характера полученных перемещений и деформаций граничным условиям и заданным связям;

— анализ соответствия характера распределения внутренних усилий в конструкциях сооружения характеру деформаций;

— оценку соответствия результатов расчета порядку ожидаемых величин в допустимом диапазоне.

Для верификации сложных численных моделей, используемых в расчетах уникальных сооружений и сооружений повышенного уровня ответственности, следует выполнять независимые сопоставительные расчеты с использованием различных программных средств.

5.1.13а Численные модели, применяемые для проверки оснований по несущей способности в случаях, предусмотренных 5.1.9, допускается верифицировать путем сопоставления результатов расчета с верхней и нижней оценками несущей способности (прочности или устойчивости). Расчетная модель может считаться верифицированной в случае, если полученное решение находится в диапазоне между верхней и нижней оценками несущей способности. При этом разность значений верхней и нижней оценок должна быть не более 10% полученного расчетного значения несущей способности.

(Введен дополнительно, Изм. N 1).

5.1.13б При проведении геотехнических расчетов по второму предельному состоянию допустимо применение моделей механического поведения грунта с двойным упрочнением.

(Введен дополнительно, Изм. N 3).

5.1.14 В том случае, когда расчетные методы или модели отсутствуют, либо недостаточно достоверны при проектировании следует использовать результаты экспериментальных исследований — модельных или натурных испытаний.

Выполнение испытаний следует проводить на основании технического задания и программы работ. В программе работ должны быть установлены требования к количеству и порядку проведения испытаний, метрологическому обеспечению, оформлению результатов работ. Количество испытаний следует назначать в соответствии с требованиями нормативных документов, указанных в разделе 2.

Подготовку и проведение испытаний следует осуществлять таким образом, чтобы модель и проектируемая конструкция во взаимодействии с грунтовым основанием при заданном уровне нагрузок и прочих внешних условиях были подобны.

При проектировании на основании экспериментальных исследований следует выполнять оценку достоверности результатов испытаний, учитывая при этом следующие факторы:

— возможное различие грунтовых условий при испытаниях и на строительной площадке проектируемого объекта;

— временные эффекты, особенно в тех случаях, когда продолжительность испытаний намного меньше, чем продолжительность нагружения реальных конструкций;

— масштабные эффекты, особенно в случае использования малых моделей.

5.1.15 Проектные решения оснований и фундаментов должны основываться на результатах инженерно-геологических и инженерно-геотехнических изысканий.

Результаты инженерно-геологических и инженерно-геотехнических изысканий должны содержать сведения:

— о местоположении территории предполагаемого строительства, ее рельефе, климатических и сейсмических условиях и ранее выполненных инженерных изысканиях;

— инженерно-геологическом строении площадки строительства с описанием в стратиграфической последовательности напластований грунтов, формы залегания грунтовых образований, их размеров в плане и по глубине, возраста, происхождения и классификационных наименований грунтов и с указанием выделенных инженерно-геологических элементов;

— гидрогеологических условиях площадки с указанием наличия, толщины и расположения водоносных горизонтов и режима подземных вод, отметок появившихся и установившихся уровней подземных вод, амплитуды их сезонных и многолетних колебаний, расходов воды, сведений о фильтрационных характеристиках грунтов, а также сведений о химическом составе подземных вод и их агрессивности по отношению к материалам подземных конструкций;

— наличии специфических грунтов (см. раздел 6);

— наблюдаемых неблагоприятных геологических и инженерно-геологических процессах (карст, оползни, подтопление, суффозия, горные подработки, температурные аномалии и др.);

— физико-механических характеристиках грунтов;

— возможном изменении гидрогеологических условий и физико-механических свойств грунтов в процессе строительства и эксплуатации сооружения.

5.1.16 В состав физико-механических характеристик грунтов, которые следует учитывать при проектировании, входят:

— плотность грунта и его частиц, влажность (ГОСТ 5180 и ГОСТ 30416);

— коэффициент пористости;

— гранулометрический состав для дисперсных грунтов (ГОСТ 12536);

— содержание органических веществ (ГОСТ 23740);

— влажность на границах пластичности и текучести, число пластичности и показатель текучести для глинистых грунтов (ГОСТ 5180);

— коэффициент фильтрации (ГОСТ 23278; ГОСТ 25584);

— угол внутреннего трения, удельное сцепление, модуль деформации и коэффициент поперечной деформации грунтов (ГОСТ 12248, ГОСТ 20276, ГОСТ 30416 и ГОСТ 30672);

— временное сопротивление при одноосном сжатии (ГОСТ 12248), показатели размягчаемости, растворимости и выветрелости для скальных грунтов.

Для специфических грунтов, особенности проектирования оснований которых изложены в разделе 6 и при проектировании оснований подземных частей сооружений (см. раздел 9) и оснований высотных сооружений (см. раздел 10) дополнительно должны быть определены характеристики, указанные в этих разделах. По специальному заданию дополнительно могут быть определены и другие характеристики грунтов, необходимые для расчетов.

В отчете об инженерно-геологических изысканиях необходимо указывать применяемые методы лабораторных и полевых определений характеристик грунтов и методы обработки результатов исследований.

5.1.17 К отчету об инженерно-геологических изысканиях следует прилагать: колонки грунтовых выработок и инженерно-геологические разрезы с указанием на них мест отбора проб грунтов и пунктов полевых испытаний, а также уровней подземных вод; таблицы и ведомости показателей физико-механических характеристик грунтов, их нормативных и расчетных значений; графики полевых и лабораторных испытаний грунтов; ведомости химических анализов подземных вод и их агрессивности к бетону и металлам.

5.1.18 В качестве параметров моделей нелинейного механического поведения грунта допускается использовать как стандартные параметры в соответствии с ГОСТ 12248, так и нестандартные параметры, описывающие механическое поведение грунта, которые должны определяться в процессе инженерных изысканий.

(Введен дополнительно, Изм. N 3).

5.2 Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах оснований

5.2.1 Нагрузки и воздействия на основания, передаваемые фундаментами сооружений, следует устанавливать расчетом исходя из рассмотрения совместной работы сооружения и основания, с учетом их возможного изменения на различных стадиях возведения и эксплуатации сооружения.

Учитываемые при этом нагрузки и воздействия на основание, сооружение или отдельные конструктивные элементы, коэффициенты надежности по нагрузке, а также возможные сочетания нагрузок должны приниматься согласно требованиям СП 20.13330, за исключением оговоренных в настоящем своде правил.

Нагрузки на основание допускается определять без учета их перераспределения над фундаментной конструкцией при расчете:

а) оснований сооружений геотехнической категории 1;

б) общей устойчивости массива грунта основания совместно с сооружением;

в) средних значений осадок основания фундаментов;

г) деформаций основания при привязке типового проекта к местным грунтовым условиям.

5.2.2 Все расчеты оснований следует проводить на расчетные значения нагрузок и воздействий, которые определяют как произведение нормативных нагрузок или воздействий на коэффициент надежности по нагрузке , устанавливаемый с учетом группы предельного состояния.

Коэффициент надежности по нагрузке принимают при расчете оснований:

— по первой группе предельных состояний (по несущей способности) — по СП 20.13330, за исключением оговоренных в настоящем своде правил;

— по второй группе предельных состояний (по деформациям) — равным единице.

5.2.3 Следует учитывать в расчетах, что одни и те же нагрузки и воздействия могут оказывать, как неблагоприятное, так и благоприятное влияние при анализе тех или иных предельных состояний. В тех случаях, когда нагрузки и воздействия оказывают благоприятное влияние, коэффициент надежности по нагрузке следует принимать меньшим единицы.

Примечание — Примером может служить собственный вес конструкций или вес грунта обратной засыпки при расчете сооружения на всплытие.

5.2.4 При проектировании оснований и фундаментов следует учитывать длительность передаваемых на них нагрузок и воздействий.

Длительность нагрузок и воздействий на основание должна рассматриваться с учетом изменений свойств грунтов и порового давления во времени, особенно для глинистых грунтов, склонных к длительным деформациям.

Динамические и циклические воздействия на основание должны рассматриваться с учетом возможности длительных деформаций, разжижения, изменения прочностных и деформационных характеристик грунтов.

5.2.5 Расчет оснований по деформациям следует проводить на основное сочетание нагрузок; по несущей способности — на основное сочетание, а при наличии особых нагрузок и воздействий — на основное и особое сочетания.

При этом нагрузки на перекрытия и снеговые нагрузки, которые согласно СП 20.13330 могут относиться как к длительным, так и к кратковременным, при расчете оснований по несущей способности считают кратковременными, а при расчете по деформациям — длительными. Нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования в обоих случаях считают кратковременными.

5.2.6 В расчетах оснований необходимо учитывать нагрузки от складируемого материала и оборудования, размещаемых вблизи фундаментов или конструкций подземных сооружений.

5.2.7 Усилия в конструкциях, вызываемые климатическими температурными воздействиями, при расчете оснований по деформациям допускается не учитывать, если расстояние между температурно-осадочными швами не превышает значений, указанных в строительных нормах и правилах по проектированию соответствующих конструкций.

5.2.8 Нагрузки, воздействия, их сочетания и коэффициенты надежности по нагрузке при расчете опор мостов и труб под насыпями следует принимать в соответствии с требованиями СП 35.13330.

5.3 Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов

5.3.1 При проектировании оснований и фундаментов сооружений с помощью расчетов следует использовать физико-механические характеристики грунтов, определяемые на основании данных инженерных изысканий участка строительства с учетом сопоставимого геотехнического опыта, для которых устанавливаются их нормативные и расчетные значения.

Следует учитывать, что физико-механические характеристики грунтов могут:

— обладать значительной статистической изменчивостью;

— зависеть от напряженно-деформированного состояния в массиве и его изменений;

— зависеть от скорости приложения нагрузок и воздействий, в т.ч., техногенных и природных;

— зависеть от способа определения характеристики (способа испытаний);

— зависеть от масштабного фактора, в том числе размеров испытуемых образцов грунта;

— изменяться во времени;

— изменяться в зависимости от температурно-климатических факторов.

5.3.2 В расчетах следует использовать расчетные значения характеристик грунтов и скальных массивов, полученные в полевых или лабораторных условиях методом, наиболее соответствующим используемой расчетной модели.

5.3.3 Основными параметрами механических свойств грунтов, определяющими несущую способность оснований и их деформации, являются прочностные и деформационные характеристики грунтов (угол внутреннего трения , удельное сцепление с, предел прочности на одноосное сжатие скальных грунтов R , модуль деформации Е и коэффициент поперечной деформации грунтов, а также другие характеристики грунтов, определяемые по отдельным программам для нестандартных, в том числе, нелинейных методов расчета оснований). Допускается применять другие параметры, характеризующие взаимодействие фундаментов с грунтом основания и установленные опытным путем (удельные силы пучения при промерзании, коэффициенты жесткости основания и пр.).

Примечание — Далее, за исключением специально оговоренных случаев, под термином «характеристики грунтов» понимают не только механические, но и физические характеристики грунтов, а также упомянутые в настоящем пункте параметры.

5.3.4 Характеристики грунтов природного сложения, а также искусственного происхождения следует определять для сооружений геотехнической категории 2 и 3 на основе их непосредственных испытаний в полевых и лабораторных условиях с учетом возможного изменения влажности грунтов в процессе строительства и эксплуатации сооружений.

Для определения прочностных характеристик грунтов и с, в которых прогнозируется повышение влажности, образцы грунтов предварительно насыщают водой до значений влажности, соответствующих прогнозу.

При определении модуля деформации в полевых условиях допускается проводить испытания грунта при природной влажности, при этом необходима последующая корректировка полученного значения модуля деформации на основе компрессионных испытаний, проведенных при естественной влажности и влажности, соответствующей прогнозу. В отчетных материалах следует приводить совместный анализ результатов выполненных полевых и лабораторных исследований.

5.3.5 Наиболее достоверными методами определения деформационных характеристик дисперсных грунтов являются полевые испытания статическими нагрузками в шурфах, дудках или котлованах с помощью штампов площадью 2500-5000 см , а также в скважинах или в массиве с помощью плоского штампа или винтовой лопасти-штампа площадью 600 см или прессиометров (ГОСТ 20276).

5.3.6 Модули деформации Е песков и глинистых грунтов могут быть определены методом статического зондирования, а песков (кроме пылеватых водонасыщенных) — методом динамического зондирования (ГОСТ 19912), используя таблицы, приведенные в СП 47.13330, или региональные таблицы, приведенные в территориальных нормативно-методических документах.

Для сооружений геотехнической категории 3 значения модуля деформации Е по данным зондирования для каждого инженерно-геологического элемента следует корректировать на основе их сопоставления с результатами параллельно проводимых штамповых или прессиометрических испытаний (см. 5.3.5). Для сооружений геотехнической категории 2 значения модуля деформации Е по данным зондирования для каждого инженерно-геологического элемента следует корректировать на основе их сопоставления с результатами параллельно проводимых штамповых, прессиометрических или трехосных испытаний (ГОСТ 12248).

Для зданий и сооружений геотехнической категории 1 допускается определять значения только по результатам зондирования, используя таблицы, приведенные в СП 47.13330, а при наличии статистически обоснованных данных, приведенных в нормативных документах, так же и для сооружений геотехнической категории 2.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

5.3.7 В лабораторных условиях модули деформации глинистых грунтов могут быть определены в компрессионных приборах и приборах трехосного сжатия (ГОСТ 12248).

Для сооружений геотехнической категории 3 значения Е по данным компрессионных и трехосных испытаний для каждого инженерно-геологического элемента следует корректировать на основе их сопоставления с результатами параллельно проводимых штамповых или прессиометрических испытаний (см. 5.3.5).

Для сооружений геотехнической категории 2 значения Е по данным компрессионных испытаний для каждого инженерно-геологического элемента следует корректировать на основе их сопоставления с результатами параллельно проводимых штамповых, прессиометрических или трехосных испытаний (ГОСТ 12248).

Для сооружений геотехнической категории 1 допускается определять значения Е только по результатам компрессионных испытаний, корректируя их с помощью повышающих коэффициентов m , приведенных в таблице 5.1. Эти коэффициенты распространяются на четвертичные глинистые грунты с показателем текучести 0 1. При этом в качестве модуля деформации по компрессионным испытаниям принимается значение секущего модуля E (ГОСТ 12248), вычисленного в интервале давлений 0,1-0,2 МПа.

Примечание — При наличии статистически обоснованных данных, приведенных в нормативных документах, значения могут применяться для сооружений геотехнических категорий 1 и 2.

Значения коэффициента при коэффициенте пористости е, равном

Источник