Бесплатная консультация
Навигация по разделу
Содержание
- СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ
- ПРЕДИСЛОВИЕ
- Введение
- 1. Область применения
- 2. Нормативные ссылки
- 3. Определения
- 4. Общие положения
- 5. Проектирование оснований
- 5.1 Общие указания
- 5.2 Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах оснований
- 5.3 Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов
- 5.4 Подземные воды
- 5.5 Расчет оснований по деформациям
- 5.6 Расчет оснований по несущей способности
- 5.7 Особенности проектирования оснований при реконструкции сооружений
- 5.8 Мероприятия по уменьшению деформаций оснований и влияния их на сооружения
- 6. Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на специфических грунтах и в особых условиях
- 6.1 Просадочные грунты
- 6.2 Набухающие грунты
- 6.3 Засоленные грунты
- 6.4 Органо-минеральные и органические грунты
- 6.5 Элювиальные грунты
- 6.6 Насыпные грунты
- 6.7 Намывные грунты
- 6.8 Пучинистые грунты
- 6.9 Закрепленные грунты
- 6.10 Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на подрабатываемых территориях
- 6.11 Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на закарстованных территориях
- 6.12 Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых в сейсмических районах
- 6.13 Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых вблизи источников динамических воздействий
- 7. Особенности проектирования оснований опор воздушных линий электропередачи
- 8. Особенности проектирования оснований и фундаментов малоэтажных зданий
- 9. Особенности проектирования подземных сооружений
- 10. Особенности проектирования подпорных стен
- 11. Проектирование водопонижения и гидроизоляции
- 12. Проектирование фундаментов
- 13. Устройство оснований и фундаментов
- 13.1 Общие положения
- 13.2 Естественные основания
- 13.3 Уплотнение грунтов
- 13.4 Устройство грунтовых насыпей и подушек
- 13.5 Устройство намывных оснований
- 13.6 Закрепление грунтов
- 13.7 Искусственное замораживание грунтов
- 13.8 Строительное водопонижение и устройство гидроизоляции
- 13.9 Усиление фундаментов при реконструкции
- 13.10 Устройство "стены в грунте" и грунтовых анкеров
- 13.11 Вытрамбовывание котлованов
- 14. Геотехнический мониторинг
- 15. Экологические требования, учитываемые при проектировании и строительстве
- Приложения
- Приложение А. ОПРЕДЕЛЕНИЯ
- Приложение Б. СОСТАВ ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТОВ
- Приложение В. КАТЕГОРИИ СОСТОЯНИЯ СООРУЖЕНИЙ
- Приложение Г. НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ И ДЕФОРМАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВ
- Приложение Д. РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ
- Приложение Е. ПРЕДЕЛЬНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ ОСНОВАНИЙ
- Приложение Ж. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНЫХ И ОРГАНИЧЕСКИХ ГРУНТОВ
- Приложение И. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЮВИАЛЬНЫХ ГРУНТОВ
- Приложение К. РАСЧЕТ ФУНДАМЕНТОВ В ВЫТРАМБОВАННЫХ КОТЛОВАНАХ ПО НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ И ОСАДКАМ ОСНОВАНИЯ
- Приложение Л. ОСНОВНЫЕ БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
6.1 Просадочные грунты
6.1.1 Основания, сложенные просадочными грунтами, должны проектироваться с учетом их особенности, заключающейся в том, что при повышении влажности выше определенного уровня происходит потеря прочности грунта и они дают дополнительные деформации - просадки - от внешней нагрузки и (или) собственного веса грунта.
6.1.2 При проектировании оснований, сложенных просадочными грунтами, следует учитывать возможность повышения их влажности за счет:
а) замачивания грунтов - сверху из внешних источников и (или) снизу при подъеме уровня подземных вод;
б) накопления влаги в грунте вследствие инфильтрации поверхностных вод и экранирования поверхности.
6.1.3 Просадочные грунты характеризуются относительной просадочностью _sl и начальным просадочным давлением p_sl. Указанные характеристики определяют в соответствии с 6.1.12 и 6.1.14.
Нормативные значения _sl и p_sl вычисляют как средние значения результатов их определений (ГОСТ 20522), а расчетные значения допускается принимать равными нормативным (_g = 1).
6.1.4 При проектировании оснований, сложенных просадочными грунтами, должны учитываться:
а) просадки от внешней нагрузки s_sl,p, происходящие в пределах верхней зоны просадки h_sl,p, измеряемой от подошвы фундамента до глубины, где суммарные вертикальные напряжения от внешней нагрузки и собственного веса грунта равны начальному просадочному давлению или сумма указанных напряжений минимальна (см. 6.1.15);
б) просадки от собственного веса грунта s_sl,g, происходящие в нижней зоне просадки h_sl,g, начиная с глубины, где суммарные вертикальные напряжения превышают начальное просадочное давление p_sl или сумма вертикальных напряжений от собственного веса грунта и внешней нагрузки минимальна, и до нижней границы просадочной толщи;
в) неравномерность просадки грунтов s_sl;
г) горизонтальные перемещения основания u_sl в пределах криволинейной части просадочной воронки при просадке грунтов от собственного веса;
д) потеря устойчивости откосов и склонов;
е) дополнительные нагрузки вследствие образования в грунтовой толще водных куполов.
Примечание - Просадку грунтов учитывают при относительной просадочности _sl > 0,01.
6.1.5 При определении просадок грунтов и их неравномерности следует учитывать: характер планировки территории (наличие выемок и срезки или насыпей и подсыпок, которые оказывают влияние на напряженное состояние грунтов основания, а также на вид и размер просадок); возможные виды, размеры и места расположения источников замачивания грунтов; конструктивные особенности сооружения, в частности наличие тоннелей, подвалов под частью сооружения и т.п.; дополнительные нагрузки на глубокие фундаменты, уплотненные и закрепленные массивы от сил негативного трения, возникающих при просадках грунтов от собственного веса.
Кроме того, необходимо учитывать, что при замачивании сверху больших площадей (ширина замачиваемой площади B_w равна или превышает толщину слоя просадочного грунта - просадочную толщу H_sl) и замачивании снизу за счет подъема уровня подземных вод полностью проявляется просадка от собственного веса s_sl,g, а при замачивании сверху малых площадей (B_w < H_sl проявляется лишь только часть ее s'_sl,g (см. 6.1.18).
Примечание - При определении неравномерности просадок грунтов следует учитывать возможные наиболее неблагоприятные виды и места расположения источников замачивания по отношению к рассчитываемому фундаменту или сооружению в целом.
6.1.6 Грунтовые условия площадок, сложенных просадочными грунтами, в зависимости от возможности проявления просадки грунтов от собственного веса подразделяют на два типа:
I тип - грунтовые условия, в которых возможна в основном просадка грунтов от внешней нагрузки, а просадка грунтов от собственного веса отсутствует или не превышает 5 см;
II тип - грунтовые условия, в которых помимо просадки грунтов от внешней нагрузки возможна их просадка от собственного веса и размер ее превышает 5 см.
6.1.7 Расчет оснований, сложенных просадочными грунтами, производят в соответствии с требованиями раздела 5.
При этом деформации основания определяют суммированием осадок и просадок. Осадки основания определяют без учета просадочных свойств грунтов исходя из деформационных характеристик грунтов при установившейся влажности, а просадки - в соответствии с требованиями 6.1.2-6.1.5.
Установившееся значение влажности принимают равным природной влажности w, если w w_p, и влажности на границе раскатывания w_p, если w < w_p.
Примечание - Следует также учитывать осадки подстилающих просадочную толщу грунтов, которые могут быть вызваны изменением напряженного состояния грунтового массива из-за нагрузок: от зданий и сооружений, грунтовых подушек, подсыпок при выполнении вертикальной планировки, а также от веса воды при водонасыщении просадочной толщи и т.п.
6.1.8 Расчетное сопротивление грунта основания R при возможном замачивании просадочных грунтов (6.1.2, а) принимают равным:
а) начальному просадочному давлению p_sl при устранении возможности просадки грунтов от внешней нагрузки путем снижения давления по подошве фундамента;
б) значению, вычисленному по формуле (5.5) с использованием расчетных значений прочностных характеристик (_II и с_II) в водонасыщенном состоянии.
При невозможности замачивания просадочных грунтов расчетное сопротивление грунта основания R определяют по формуле (5.5) с использованием прочностных характеристик этих грунтов при установившейся влажности (6.1.7).
При определении расчетного сопротивления грунта основания при возможности его замачивания до полного водонасыщения коэффициенты условий работы _c1 и _c2 принимают по таблице 5.2 как для глинистых грунтов с показателем текучести I_L > 0,5, а при невозможности замачивания - с показателем текучести I_L 0,5.
6.1.9 Предварительные размеры фундаментов сооружений I и II уровней ответственности, возводимых на просадочных грунтах, назначают исходя из расчетных сопротивлений основания R_0, принимаемых по таблице Д.4 приложения Д.
Указанными значениями R_0 допускается пользоваться также для назначения окончательных размеров фундаментов сооружений III уровня ответственности, в которых отсутствует мокрый процесс.
6.1.10 При устранении просадочных свойств грунтов уплотнением или закреплением необходимо обеспечить, чтобы полное давление на кровлю подстилающего неуплотненного или незакрепленного слоя не превышало начальное просадочное давление p_sl.
6.1.11 Просадку грунтов основания s_sl, см, при увеличении их влажности вследствие замачивания сверху больших площадей (см. 6.1.5), а также замачивания снизу при подъеме уровня подземных вод определяют по формуле
где _sl,i- относительная просадочность i-го слоя грунта, определяемая в соответствии с 6.1.12;
h_i - толщина i-го слоя, см;
k_sl,i - коэффициент, определяемый в соответствии с 6.1.13;
n - число слоев, на которое разбита зона просадки h_sl, принимаемое в соответствии с 6.1.17.
6.1.12 Относительную просадочность грунта _sl определяют на основе испытаний грунта в лабораторных условиях (ГОСТ 23161) по формуле
где h_n,p и h_sat,p - высота образца, см, соответственно природной влажности и после его полного водонасыщения (w = w_sat) при давлении р, кПа, равном вертикальному напряжению на рассматриваемой глубине от внешней нагрузки и собственного веса грунта р = _zp + _zg при определении просадки грунта в верхней зоне просадки; при определении просадки грунта в нижней зоне просадки также учитывают дополнительную нагрузку от сил негативного трения;
h_n,g - высота, см, того же образца природной влажности при р = _zg.
Значение _sl может быть определено также в полевых условиях по испытаниям грунта штампом с замачиванием (ГОСТ 20276).
6.1.13 Коэффициент k_sl,i, входящий в формулу (6.1), при b 12 м принимают равным единице для всех слоев грунта в пределах зоны просадки; при b 3 вычисляют по формуле
где р - среднее давление под подошвой фундамента, кПа;
p_sl,i - начальное просадочное давление грунта i-го слоя, кПа, определяемое в соответствии с 6.1.14;
р_0 - давление, равное 100 кПа.
При 3 м < b < 12 м k_sl,i определяют интерполяцией.
При определении просадки грунта от собственного веса следует принимать k_sl = 1 при H_sl 15 м и k_sl = 1,25 при H_sl 20 м, при промежуточных значениях H_sl коэффициент k_sl определяют интерполяцией.
6.1.14 За начальное просадочное давление p_sl принимают давление, соответствующее:
- при лабораторных испытаниях грунтов в компрессионных приборах (ГОСТ 23161) - давлению, при котором относительная просадочность e_sl равна 0,01;
- при полевых испытаниях штампами предварительно замоченных грунтов (ГОСТ 20276) - давлению, равному пределу пропорциональности на графике "нагрузка-осадка";
- при замачивании грунтов в опытных котлованах - вертикальному напряжению от собственного веса грунта на глубине, начиная с которой происходит просадка грунта от собственного веса.
6.1.15 Толщину зоны просадки грунта h_sl принимают равной (рисунок 6.1):
толщине верхней зоны просадочной толщи h_sl при определении просадки грунта от внешней нагрузки s_sl (6.1.4), при этом нижняя граница указанной зоны соответствует глубине, где _z = _zp + _zg = p_sl (рисунок 6.1 а, б) или глубине, где значение _z минимально, если _z,min > p_sl (рисунок 6.1, в);
толщине нижней зоны просадочной толщи h_sl,g при определении просадки грунта от собственного веса s_sl,g, (6.1.4 и 6.1.5), т.е. начиная с глубины z_g, где _z = _psl, или значение _z минимально, если _z,min > p_sl, и до нижней границы просадочной толщи.
6.1.16 При отсутствии опытных определений начального просадочного давления суммирование по формуле (6.1) производят до глубины, на которой относительная просадочность _sl от давления p_i равна 0,01.
6.1.17 Для расчета просадки грунта от нагрузки фундамента просадочную толщу разбивают на отдельные слои h_i в соответствии с литологическим разрезом и горизонтами определения _sl,i. При этом толщина слоев должна быть не более 2 м, а изменение суммарного напряжения в пределах каждого слоя не должно превышать 200 кПа. При расчете просадок по формуле (6.1) учитывают только слои грунта, относительная просадочность которых при фактическом напряжении _sl > 0,01. Слои, в которых _sl < 0,01, исключают из рассмотрения. Указанные требования относятся и к расчету максимальной просадки грунта от собственного веса по формуле (6.1).
6.1.18 Возможную просадку грунта от собственного веса s'_sl,g, см, при замачивании сверху малых площадей (ширина замачиваемой площади В_w меньше размера просадочной толщи H_sl) определяют по формуле
где s_sl,g - максимальное значение просадки грунта от собственного веса, см, определяемое в соответствии с 6.1.11.
а - просадка от собственного веса s_sl,g отсутствует (не превышает 5 см), возможна только просадка от внешней нагрузки s_sl,p в верхней зоне просадки hsl,p (I тип грунтовых условий); б, в, г - возможна просадка от собственного веса s_sl,g в нижней зоне просадки h_sl,g, начиная с глубины z_g (II тип грунтовых условий); б - верхняя и нижняя зоны просадки не сливаются, имеется нейтральная зона h_n; в - верхняя и нижняя зоны просадки сливаются; г) - просадка от внешней нагрузки отсутствует; 1 - вертикальные напряжения от собственного веса грунта _zg; 2 -суммарные вертикальные напряжения от внешней нагрузки и собственного веса грунта _z = _zp + _zg; 3 - изменение с глубиной начального просадочного давления p_sl; H_sl - толщина слоя просадочных грунтов (просадочная толща); d - глубина заложения фундамента
Рисунок 6.1 - Схемы к расчету просадок основания
6.1.19 При проектировании оснований, сложенных просадочными грунтами, в случае их возможного замачивания (6.1.2, а) должны предусматриваться мероприятия, исключающие или снижающие до допустимых пределов просадки оснований и (или) уменьшающие их влияние на эксплуатационную пригодность сооружений в соответствии с 6.1.21 и 6.1.22.
В случае невозможности замачивания основания в течение всего срока эксплуатации сооружения (с учетом его возможной реконструкции) просадочные свойства грунтов допускается не учитывать, однако в расчетах должны использоваться физико-механические характеристики грунтов, соответствующие установившейся влажности (см. 6.1.7).
6.1.20 Расчет просадки в грунтовых условиях I типа не производят, если в пределах всей просадочной толщи сумма вертикальных напряжений от внешней нагрузки и от собственного веса грунта не превышает начальное просадочное давление p_sl.
6.1.21 При возможности замачивания грунтов основания (см. 6.1.2) следует предусматривать одно из следующих мероприятий:
а) устранение просадочных свойств грунтов в пределах всей просадочной толщи (6.1.22);
б) прорезку просадочной толщи фундаментами, в том числе свайными и массивами из закрепленного грунта (6.1.23);
в) комплекс мероприятий, включающий частичное устранение просадочных свойств грунтов, водозащитные и конструктивные мероприятия (подраздел 5.8).
В грунтовых условиях II типа наряду с устранением просадочных свойств грунтов или прорезкой просадочной толщи глубокими фундаментами должны предусматриваться водозащитные мероприятия, а также соответствующая компоновка генплана.
Выбор мероприятий должен производиться с учетом типа грунтовых условий, вида возможного замачивания, расчетной просадки, взаимосвязи проектируемых сооружений с соседними объектами и коммуникациями в соответствии с требованиями 4.1.
6.1.22 Устранение просадочных свойств грунтов достигается:
а) в пределах верхней зоны просадки или ее части уплотнением тяжелыми трамбовками, устройством грунтовых подушек, вытрамбовыванием котлованов, в том числе с устройством уширения из жесткого материала (бетона, щебня, песчано-гравийной смеси), химическим или термическим закреплением;
б) в пределах всей просадочной толщи - глубинным уплотнением грунтовыми сваями, предварительным замачиванием грунтов основания, в том числе с глубинными взрывами, химическим или термическим закреплением.
6.1.23 При проектировании глубоких фундаментов следует учитывать:
в грунтовых условиях I типа - сопротивление грунта по боковой поверхности фундаментов;
в грунтовых условиях II типа - негативное трение грунта по боковой поверхности фундаментов, возникающее при просадке грунтов от собственного веса.
---
|
|
Скачать ПРОЕКТИРОВАНИЕ И УСТРОЙСТВО ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ- СП 50-101-2004 (утв- Госстроем РФ) (2024) Актуально в 2018 году