СВОД ПРАВИЛ 15 страница

6.7.15. При расчетных деформациях основания фундаментов, сложенного намывными грунтами, превышающих предельные, или при недостаточной несущей способности основания в соответствии с указаниями раздела 5.9 должны предусматриваться:

уплотнение намывных грунтов (вибрационными машинами и катками, глубинным гидровиброуплотнением, использованием энергии взрыва, трамбованием, избыточным намывом грунта на площади застройки и др.);

закрепление или армирование намывного грунта;

конструктивные мероприятия.

6.7.16. Отметку заложения подошвы фундамента принимают независимо от глубины сезонного промерзания грунтов, если в основании здания залегает толща намывных песков гравелистых, крупных и средней крупности, а также мелких, если специальными исследованиями на данной площадке установлено, что они не обладают пучинистыми свойствами.

6.7.17. При проектировании намывных работ необходимо так размещать дамбы обвалования, ограждающие карты намыва, чтобы они не служили основанием зданий и сооружений во избежание развития недопустимых неравномерных осадок.

6.8. Пучинистые грунты

6.8.1. Основания, сложенные пучинистыми грунтами, должны проектироваться с учетом способности таких грунтов при сезонном или многолетнем промерзании увеличиваться в объеме, что сопровождается подъемом поверхности грунта и развитием сил морозного пучения, действующих на фундаменты и другие конструкции сооружений. При последующем оттаивании пучинистого грунта происходит его осадка.

6.8.2. К пучинистым грунтам относятся глинистые грунты, пески пылеватые и мелкие, а также крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем, имеющие к началу промерзания влажность выше определенного уровня (ГОСТ 25100). При проектировании фундаментов на основаниях, сложенных пучинистыми грунтами, следует учитывать возможность повышения влажности грунта за счет подъема уровня подземных вод, инфильтрации поверхностных вод и экранирования поверхности.

6.8.3. Пучинистые грунты характеризуются:

абсолютной деформацией морозного пучения , представляющей подъем ненагруженной поверхности промерзающего грунта;

относительной деформацией (интенсивностью) морозного пучения - отношением к толщине промерзающего слоя ;

вертикальным давлением морозного пучения , действующим нормально к подошве фундамента;

горизонтальным давлением морозного пучения , действующим нормально к боковой поверхности фундамента;

удельным значением касательной силы морозного пучения , действующей вдоль боковой поверхности фундамента.

Указанные характеристики должны устанавливаться на основе опытных данных с учетом возможного изменения гидрогеологических условий. Для сооружений III уровня ответственности допускается определять значения в зависимости от параметра (рисунок 6.9), вычисляемого по формуле

, (6.31)

где w, - влажность в пределах слоя промерзающего грунта соответственно природная и на границе раскатывания, доли единицы;

- критическая влажность, доли единицы, ниже значения которой в промерзающем пучинистом грунте прекращается перераспределение влаги, вызывающей морозное пучение; определяется по графикам (см. рисунок 6.10);

- полная влагоемкость грунта, доли единицы;

- плотность сухого грунта, т/м3;

- безразмерный коэффициент, численно равный абсолютному значению средней многолетней температуры воздуха за зимний период, определяемый в соответствии с СНиП 23-01.

1, 2 - супеси; 3 - суглинки; 4 - суглинки с ;

5 - суглинки с ; 6 - глины (в грунтах

2, 4 и 5 содержание пылеватых частиц размером

0,05 - 0,005 мм составляет более 50% по массе);

а - практически непучинистый; б - слабопучинистый;

в - среднепучинистый; г - сильнопучинистый;

д - чрезмернопучинистый

Рисунок 6.9. Взаимосвязь параметра

и относительной деформации пучения

Рисунок 6.10. Зависимость критической влажности

от числа пластичности и предела текучести грунта

6.8.4. По степени пучинистости грунты подразделяют в зависимости от на пять групп (ГОСТ 25100). Принадлежность глинистого грунта к одной из групп также может быть оценена по параметру (см. рисунок 6.9).

6.8.5. Расчет оснований, сложенных пучинистыми грунтами, должен выполняться в соответствии с рекомендациями раздела 5 и предусматривать проверку устойчивости фундаментов при действии сил морозного пучения.

6.8.6. Расчет устойчивости фундаментов на воздействие касательных сил морозного пучения, действующих вдоль боковой поверхности фундаментов, должен выполняться при заложении подошвы фундаментов ниже расчетной глубины промерзания пучинистых грунтов.

Устойчивость фундаментов проверяют по формуле

, (6.32)

где - значение расчетной удельной касательной силы пучения, кПа, принимаемое по 6.8.7;

- площадь боковой поверхности фундамента, находящейся в пределах расчетной глубины сезонного промерзания, м2;

F - расчетная постоянная нагрузка, кН, при коэффициенте надежности по нагрузке ;

- расчетное значение силы, кН, удерживающей фундамент от выпучивания вследствие трения его боковой поверхности о талый грунт, лежащий ниже расчетной глубины промерзания;

- коэффициент условий работы, принимаемый равным 1,0;

- коэффициент надежности, принимаемый равным 1,1.

6.8.7. Значение расчетной удельной касательной силы пучения должно определяться опытным путем. При отсутствии опытных данных допускается принимать значения по таблице 6.11 в зависимости от вида и характеристик грунта.

Таблица 6.11

┌────────────────────────────────────────────┬────────────────────────────┐

│ Грунты и их характеристики │Значения расчетной удельной │

│ │ касательной силы пучения │

│ │ тау , кПа, при глубине │

│ │ fh │

│ │ сезонного промерзания - │

│ │ оттаивания d , м │

│ │ th │

│ ├────────┬────────┬──────────┤

│ │ До 1,5 │ 2,5 │3 и более │

├────────────────────────────────────────────┼────────┼────────┼──────────┤

│Супеси, суглинки и глины при показателе │ 110 │ 90 │ 70 │

│текучести I > 0,5, крупнообломочные грунты │ │ │ │

│ L │ │ │ │

│с глинистым заполнителем, пески мелкие и │ │ │ │

│пылеватые при показателе дисперсности D > 5 │ │ │ │

│и степени влажности S > 0,95 │ │ │ │

│ r │ │ │ │

│Супеси, суглинки и глины при │ 90 │ 70 │ 55 │

│0,25 < I <= 0,5, крупнообломочные грунты │ │ │ │

│ L │ │ │ │

│с глинистым заполнителем, пески мелкие │ │ │ │

│и пылеватые при D > 1 и степени влажности │ │ │ │

│0,8 < S <= 0,95 │ │ │ │

│ r │ │ │ │

│Супеси, суглинки и глины при I <= 0,25, │ 70 │ 55 │ 40 │

│ L │ │ │ │

│крупнообломочные грунты с глинистым │ │ │ │

│заполнителем, пески мелкие и пылеватые при │ │ │ │

│D > 1 и степени влажности 0,6 < S <= 0,8 │ │ │ │

│ r │ │ │ │

├────────────────────────────────────────────┴────────┴────────┴──────────┤

│ Примечания. 1. Для промежуточных глубин промерзания тау принимается│

│ fh │

│интерполяцией. │

│ 2. Показатель дисперсности грунта D определяется по формуле (6.33). │

│ 3. Значения тау для грунтов, используемых при обратной засыпке│

│ fh │

│котлованов, принимается по первой строке таблицы. │

│ 4. В зависимости от вида поверхности фундамента приведенные значения│

│тау умножают на коэффициент: при гладкой бетонной необработанной - 1;│

│ fh │

│при шероховатой бетонной с выступами и кавернами до 5 мм - 1,1 - 1,2, до│

│20 мм - 1,25 - 1,5; при деревянной антисептированной - 0,9; при│

│металлической без специальной обработки - 0,8. │

│ 5. Для сооружений III уровня ответственности значения тау умножают│

│ fh │

│на коэффициент 0,9. │

└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

6.8.8. Пучинистые свойства крупнообломочных грунтов и песков, содержащих пылевато-глинистые фракции, а также супесей при определяются через показатель дисперсности D. Эти грунты относятся к непучинистым при D < 1, к пучинистым - при D >= 1. Для слабопучинистых грунтов показатель D изменяется в пределах 1 < D < 5. Значение D определяется по формуле

, (6.33)

где k - коэффициент, равный ;

e - коэффициент пористости;

- средний диаметр частиц грунта, см, определяемый по формуле

, (6.34)

где , ,..., - содержание отдельных фракций грунта, доли единицы;

, ,..., - средний диаметр частиц отдельных фракций, см.

6.8.9. Расчетное значение силы , кН, для фундаментов, имеющих вертикальные грани, определяют по формуле

, (6.35)

где - расчетное сопротивление талых грунтов сдвигу по боковой поверхности фундамента в j-м слое, кПа; допускается применять в соответствии с нормативными документами по проектированию свайных фундаментов;

- площадь вертикальной поверхности сдвига j-м слое грунта ниже расчетной глубины промерзания, м2;

n - число слоев грунта.

6.8.10. При заложении фундаментов выше расчетной глубины промерзания пучинистых грунтов (малозаглубленные фундаменты) необходимо производить расчет по деформациям морозного пучения грунтов основания с учетом касательных и нормальных сил морозного пучения.

Примечание. Малозаглубленные фундаменты допускается применять для сооружений III уровня ответственности и малоэтажных зданий (см. раздел 8) при нормативной глубине промерзания не более 1,7 м.

6.8.11. Расчетные деформации морозного пучения грунтов основания, определяемые с учетом нагрузки от сооружения, не должны превышать предельных значений, которые допускается принимать по аналогии с набухающими грунтами (см. Приложение Д).

6.8.12. Если расчетные деформации морозного пучения основания малозаглубленных фундаментов больше предельных или устойчивость фундаментов на действие сил морозного пучения недостаточна, то кроме возможности изменения глубины заложения фундаментов следует рассмотреть необходимость применения мероприятий, уменьшающих силы и деформации морозного пучения, а также глубину промерзания (водозащитные, теплозащитные или физико-химические).

Если при применении указанных мероприятий деформации морозного пучения не исключены, следует предусматривать конструктивные мероприятия, назначаемые исходя из расчета фундаментов и конструкций сооружения с учетом возможных деформаций морозного пучения.

При проектировании оснований и фундаментов должны предусматриваться мероприятия, не допускающие увлажнения пучинистых грунтов основания, а также промораживания их в период строительства.

6.8.13. При незапланированной остановке строительства и при консервации сооружений необходимо до наступления зимнего периода выполнить мероприятия по предотвращению деформаций и разрушений, обусловленных процессами сезонного промерзания-оттаивания пучинистых грунтов основания.

6.8.14. Во избежание промерзания грунтов под подошвой фундаментов в подвальных и цокольных этажах недостроенных или построенных зданий без обеспечения теплового контура следует организовать временное отопление этих помещений в зимние месяцы или применение теплоизоляции.

6.8.15. Не допускается укладка фундаментов на промороженный грунт основания без проведения специальных исследований замерзшего грунта. Для предотвращения деформаций и разрушения фундаментов необходимо проводить проверку устойчивости фундаментов на действие касательных и нормальных сил морозного пучения.

При устройстве фундаментов в зимний период для предохранения грунтов от промерзания следует устраивать временные теплоизоляционные покрытия, параметры которых определяются в соответствии с теплотехническим расчетом.

6.9. Закрепленные грунты

6.9.1. Закрепление грунтов производят в целях повышения их прочности и водонепроницаемости в основании вновь строящихся или существующих сооружений. Возможность и способ закрепления грунтов основания существующих сооружений должны устанавливаться с учетом характера деформаций основания и категории технического состояния сооружений (см. Приложение Е).

Массивы из закрепленного грунта (закрепленные массивы) могут быть использованы в качестве оснований фундаментов, а также временных и постоянных ограждающих конструкций котлованов, противофильтрационных завес и других заглубленных конструкций.

6.9.2. Для устройства закрепленных массивов грунта в зависимости от их назначения и инженерно-геологических условий применяют следующие способы закрепления:

инъекционный - путем нагнетания в грунт химических или цементационных растворов с помощью погружаемых инъекторов или через скважины (смолизация, силикатизация, цементация);

виброинъекционный - путем нагнетания в грунт химических или цементационных растворов через инъекторы при одновременном воздействии на закрепляемый грунт высокочастотной вибрации (смолизация, силикатизация, цементация);

буросмесительный - путем механического перемешивания грунта с цементным раствором, цементом, известью или другим вяжущим в сухом виде или в виде раствора в процессе бурения без извлечения грунта на поверхность с созданием элементов закрепленного грунта;

струйный ("jet grouting") - позволяющий разрушать струей высокого давления грунт в скважине и смешивать его с цементным раствором путем нарушения естественной структуры грунтов с созданием элементов закрепленного грунта, обладающих заданными свойствами или полным замещением грунтов цементным раствором;

термический - путем спекания грунта в скважине высокотемпературными газами или с помощью электронагрева грунта.

Способ закрепления, рецептура растворов и технологические параметры должны обеспечивать необходимые расчетные физико-механические характеристики закрепленного грунта и удовлетворять требованиям по охране окружающей среды.

6.9.3. Инъекционный способ закрепления грунтов при инъекции через скважины и инъекторы следует применять в следующих грунтовых условиях:

силикатизация и смолизация - в песках с коэффициентом фильтрации 0,5 до 80 м/сут;

силикатизация - в просадочных грунтах при коэффициенте фильтрации не менее 0,2 м/сут и степени влажности ;

цементация (цементом общестроительного назначения с удельной поверхностью частиц не более ) - в трещиноватых скальных грунтах с удельным водопоглощением не менее 0,01 л/мин x м2, в крупнообломочных грунтах при коэффициенте фильтрации не менее 80 м/сут, а также для заполнения карстовых полостей и закрепления закарстованных пород;

цементация (цементом с высокодисперсным гранулометрическим составом с удельной поверхностью частиц более ) - в песках с коэффициентом фильтрации от 0,1 до 80 м/сут.

Виброинъекционная технология (силикатизация, смолизация, цементация) применяется в песках с коэффициентом фильтрации от 0,1 до 80 м/сут.

6.9.4. Буросмесительный способ следует применять для закрепления песков, илов независимо от степени влажности, а также лессовых просадочных грунтов с числом пластичности 0,02 - 0,15 в грунтовых условиях I типа просадочности.

Применение буросмесительного способа закрепления илов допускается для сооружения II уровня ответственности, а для закрепления лессовых просадочных грунтов для сооружений III уровня ответственности.

6.9.5. Струйный способ ("jet grouting") предназначен для закрепления песчаных и глинистых грунтов при , способных под воздействием энергии струи диспергироваться с разрушением структуры и смешиваться с цементным раствором.

6.9.6. Термический способ следует применять для закрепления лессовых просадочных грунтов со степенью влажности .

6.9.7. Для химического закрепления используют в качестве крепителей водные растворы силиката натрия, акрилаты, лигниты, уретаны карбамидных и других синтетических смол, в качестве отвердителей - неорганические или органические кислоты и соли, а также газы. Для регулирования процессов гелеобразования или предварительной обработки закрепленного грунта применяют рецептурные добавки.

6.9.8. Для цементации грунтов следует применять цементационные растворы: цементные (при необходимости с химическими добавками), цементно-песчаные, цементно-глинистые, цементно-песчано-глинистые и др.), а также поризованные и вспененные растворы.

При наличии агрессивных подземных вод надлежит применять стойкие по отношению к ним цементы.

6.9.9. Рецептуры растворов для инъекционных и буросмесительных способов закрепления грунтов и физико-механические характеристики закрепленных грунтов должны уточняться по результатам их закрепления в лабораторных или полевых условиях.

6.9.10. Форму и размеры закрепленных массивов, а также физико-механические характеристики закрепленных грунтов следует устанавливать исходя из инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки, принятого способа и технологии работ по закреплению грунтов, а также результатов расчета оснований в соответствии с требованиями раздела 5 с учетом взаимодействия закрепленного массива с окружающим грунтом.

При наличии в основании специфических грунтов следует дополнительно учитывать требования раздела 6.

Основания, усиленные отдельными закрепленными массивами (столбами) диаметром от 0,6 до 1,0 м, должны проектироваться в соответствии со СП 24.13330.

Основания, усиленные отдельными закрепленными массивами, создающими эффект армирования грунта, должны проектироваться в соответствии с требованиями раздела 5.

6.9.11. При проектировании закрепления грунтов для выбора способа закрепления, состава раствора и прогнозирования физико-механических свойств закрепленных грунтов следует привлекать специализированные организации.

6.9.12. Материалы инженерно-геологических изысканий и лабораторных исследований помимо характеристик, указанных в 5.1.8, должны содержать данные о гранулометрическом составе и коэффициенте фильтрации грунта, химическом составе водных вытяжек грунтовых вод, а для закрепленных грунтов - прочность на одноосное сжатие , МПа.

6.9.13. Проектом закрепления грунтов должны быть предусмотрены опытно-производственные работы по закреплению. На этапе проектирования назначаются расчетные технологические параметры. Рабочие технологические параметры уточняются по результатам опытно-производственных работ.

6.9.14. Проектирование закрепления грунтов производят в следующей последовательности:

на основании материалов изысканий и лабораторных исследований назначают способ закрепления грунтов, прочностные и деформационные характеристики закрепленного грунта. Допускается значения , , закрепляемых песков до получения результатов опытных работ принимать по таблице 6.12 в зависимости от прочности закрепленного грунта на одноосное сжатие ;

выбирают конструктивную схему закрепления грунтов основания: а) сплошное закрепление на заданную глубину; б) армирование грунтов основания отдельными опорами из закрепленного грунта; в) комбинированная схема, предусматривающая, например, сверху сплошное закрепление, а ниже - из отдельных опор;

назначают предварительные геометрические размеры закрепленного грунта в плане и по глубине. Минимальный вынос закрепления за контуры фундамента принимают по таблице 6.13 в зависимости от расчетного давления под подошвой фундамента и значения ;

производят расчет закрепленного основания по предельным состояниям в соответствии с указаниями раздела 5. По результатам расчета производят корректировку геометрических параметров закрепляемого грунта;

⇐ Предыдущая 10 11 12 13 141516 17 18 19 Следующая ⇒