- наличия льдонасыщенных грунтов и подземных льдов;
- принятых расчетных нагрузок на фундаменты;
- характерных особенностей конструкции и технологии постройки фундаментов.
5.3.4 Глубину заложения свайных элементов, а также расстояние в плане между ними назначают в нескальных мерзлых грунтах, используемых по принципу I, руководствуясь требованиями СП 25.13330, а в грунтах, используемых по принципу II, – СП 24.13330.
Глубину заделки низа свайных элементов в скальные грунты определяют на основании расчетов на сжатие или выдергивание согласно 5.2.12 и 5.2.13 и принимают в зависимости от предела прочности на одноосное сжатие Rc и степени выветрелости грунта: для свайных элементов, воспринимающих преимущественно сжимающие усилия, в слабовыветрелых грунтах с Rc свыше 15 МПа (1500 тс/м2) – не менее 0,5 м, а в остальных грунтах – не менее 1 м; для элементов, воспринимающих выдергивающие усилия, во всех грунтах - не менее 2 м, а в слабовыветрелых грунтах с Rc свыше 15 МПа (1500 тс/м2) – не менее 1 м.
5.3.5 Для уменьшения глубины заложения свайных элементов в необрушающиеся немерзлые или мерзлые нескальные грунты, используемые по принципу II, рекомендуется устраивать уширенные пяты.
Расстояния в свету между уширенными пятами свайных элементов в уровне наибольшего диаметра пят должно быть не менее 0,5 м во всех мерзлых грунтах, за исключением сыпучемерзлых, в которых уширения разбуриванием не устраивают.
В засоленных необрушающихся мерзлых грунтах, используемых по принципу I, допускается устраивать уширение в основании столбов при условии принятия мер по уменьшению влияния экзотермии цемента на растепление окружающего грунта (температура бетонной смеси не выше плюс 5 °С, наличие встроенных в свайный элемент охлаждающих устройств и т. п.).
5.3.6 Фундаменты свайные и мелкого заложения допускается опирать на немерзлый грунт, расположенный между подошвой сезонно-промерзающего слоя и поверхностью многолетнемерзлого, используемого по принципу II малосжимаемого при оттаивании грунта, если толщина слоя немерзлого грунта под подошвой свайных элементов или фундаментов будет не менее 1,5 м при обеспечении требуемой их несущей способности на сжатие и на выдергивание.
5.3.7 Подошву ростверка свайных фундаментов на суше и в русле периодических водотоков следует располагать вне слоя сезонного промерзания пучинистых грунтов (ниже уровня промерзания не менее чем на 0,25 м или выше поверхности грунта на 1 м и более – для промежуточных опор, на 0,5 м и более – для устоев).
Заглубление подошвы фундаментов мелкого заложения в используемые по принципу II мерзлые грунты назначают по расчету несущей способности и устойчивости согласно СП 35.13330 с учетом СП 22.13330.
5.3.8 Подошву ростверка свайных фундаментов или фундаментов мелкого заложения в крупнообломочных грунтах, гравелистых и крупных песках, содержащих до 10 % глинистого заполнителя, рекомендуется располагать (по отношению к поверхности грунтов) независимо от глубины сезонного промерзания-оттаивания, если слой таких грунтов простирается ниже этой глубины более чем на 1 м и отсутствует вероятность образования линзового льда под ростверком или фундаментом, в том числе и от напорных вод.
5.3.9 Подошву фундаментов мелкого заложения необходимо заглубить в несущий пласт (из любого грунта, кроме скального) не менее чем на 1 м от поверхности пласта, в скальные слабовыветрелые грунты – не менее 0,1 м, а в выветрелые – не менее 0,25 м.
5.3.10 Ростверк свайных фундаментов в русле постоянных водотоков, не промерзающих до дна, допускается располагать на любом уровне по отношению к поверхности воды при условии обеспечения надежности и долговечности фундаментов в соответствии с требованиями СП 35.13330.
5.3.11 Железобетонные свайные элементы устоев и промежуточных опор, постоянно находящиеся в толще многолетнемерзлых или немерзлых грунтов (ниже половины глубины промерзания), допускается изготавливать из бетона класса не ниже В25 при марке по водонепроницаемости не ниже W4 и ненормируемой морозостойкости.
Для свайных элементов фундаментов и безростверковых опор в пределах зоны переменного уровня воды согласно СП 35.13330 рекомендуется использовать бетон класса не ниже В35 при марках по водонепроницаемости не ниже W6 и по морозостойкости не ниже F300.
5.3.12 Толщина защитного слоя бетона (в свету до продольной арматуры) должна составлять в буровых сваях не менее 10 см, а в остальных свайных элементах – не менее 5 см.
5.3.13 Соединения верха железобетонных свайных элементов со сборной или монолитной подферменной плитой (насадкой) безростверковых опор или с ростверком фундаментов, а также отдельных секций свайных элементов или стоек безростверковых опор между собой следует осуществлять с помощью выпусков арматуры, сварными, болтовыми, клеештыревыми или других конструкций стыками.
Для омоноличивания стыков сборных элементов следует использовать бетон класса В35 с характеристикой по морозостойкости F300.
5.3.14 Конструкция стыков должна обеспечивать возможность надежного и долговечного соединения подферменной плиты или ростверка со свайными элементами. Отклонения свайных элементов в плане на уровне подошвы плиты от проектного положения не должны превышать:
при монолитной насадке – 5 см;
при сборной насадке и омоноличиваемых стыках – 3 см.
Для тех же конструкций отклонения по высоте не должны превышать: при монолитной насадке – 10 см; при сборной насадке и омоноличиваемых стыках – 3 см.
Допуски на сварные, болтовые, клеештыревые и другие стыки следует назначать в проекте опор в зависимости от особенностей конструкции стыков.
Предельно допустимые отклонения свайных элементов от вертикали не должны превышать 1:200 для однорядных по фасаду моста опор и 1:100 для двухрядных опор. Если отклонения превышают приведенные значения допусков, следует проверить расчетом несущую способность фундаментов, опор и их оснований.
5.3.15 На боковой поверхности нижнего конца буроопускных столбов на длине минимум 2 м от их подошвы рекомендуется делать искусственные неровности (рифление), выпуски арматуры и т. п. для обеспечения качественного сцепления элементов с омоноличивающим раствором прочностью не менее 5 МПа.
5.3.16 При заглублении нижних концов забивных свай в немерзлые грунты, прикрытые слоем сезонно-мерзлых или многолетнемерзлых песчаных грунтов, следует предусматривать установку этих свай в заранее пробуренные на всю глубину мерзлой толщи скважины, засыпку зазоров между поверхностями скважины и сваи песком и последующую добивку до расчетного отказа свай в несущий слой немерзлого грунта. При этом расчетное сопротивление грунта сдвигу в пределах скважины следует принимать не менее 10 кПа (1 тс/м).
5.3.17 Диаметр скважин, предназначенных для свободного опускания и омоноличивания в них цилиндрических свайных элементов, должен на 20 см превышать их диаметр, а призматических – на 5 см диагональ поперечного сечения.
5.3.18 Для омоноличивания буроопускных свайных элементов в скважинах ниже подошвы слоя сезонного промерзания-оттаивания или в пределах высоты расчетной заделки в скальных и нескальных грунтах следует применять растворы марок по прочности на сжатие согласно 5.2.14.
Зазор между свайным элементом и стенкой скважины от верха расчетной заделки свайных элементов в разные грунты и до подошвы слоя сезонного промерзания-оттаивания допускается заполнять сухой цементно-песчаной смесью в пропорции 1:7, а также цементно-шламовым раствором марки 50 (в толще глинистых грунтов) и уплотняемым в процессе заполнения зазора песком (в песчаных и гравийных грунтах), а у добиваемых свай – засыпанным сухим песком.
5.3.19 В пределах слоя сезонного промерзания-оттаивания зазор между свайными элементами и боковой поверхностью скважин следует заполнять уплотняемым по мере укладки грунтом, извлеченным при разбуривании этого слоя. Для заполнения такого зазора в песчаных грунтах допускается использовать песок, а при глинистых грунтах того же слоя – уплотняемую по мере укладки сухую смесь цемента с песком в пропорции 1:7.
На чертежах фундаментов опор, свайные элементы которых подлежат заглублению в грунт буроопускным способом, необходимо указать вид раствора, омоноличивающего элементы в скважинах до верха расчетной заделки, и требуемую его прочность к началу безопасного пропуска нагрузок по мосту.
6 Устройство фундаментов опор мостов
6.1 Общие положения
6.1.1 Работы по устройству фундаментов следует выполнять в соответствии с СП 46.13330, СП 45.13330, СП 48.13330, СП 70.13330, [7], [8], национальных стандартов и требованиями настоящего раздела. Требования к работам по устройству фундаментов приведены в [2]–[6]. Кроме того должны быть учтены требования раздела 7, а также приложений Б, В и Г.
6.1.2 Выбор рациональных конструктивно-технологических решений фундаментов опор следует осуществлять с учетом местных условий перехода, в том числе:
характеристик многолетнемерзлых грунтов (глубины сезонного оттаивания, состава, типа, особенностей залегания, температурного режима и т. п.);
климатических условий района: температуры воздуха, радиационного режима, мощности и времени установления снежного покрова и характера снежных отложений, количества и периода выпадения осадков, продолжительности зимнего и летнего периодов, а также светлого времени суток;
- уровней и продолжительности прохода паводковых и ливневых вод, характерных особенностей ледохода и корчехода;
- размеров и конструктивных особенностей элементов опор;
необходимости выполнения специальных мероприятий, предусмотренных при составлении проекта постройки опор (последовательности работ, поддержания определенного теплового режима твердеющего бетона, обеспечения требуемой прочности раствора в зазоре омоноличивания буроопускных столбов и т. п.);
- необходимости сохранения растительного покрова на строительных площадках и в полосе отвода трассы при возведении опор моста.
6.1.3 В местах наличия подземных льдов, наледей, бугров пучения, сильнольдистых грунтов, оттаивание которых может привести к появлению недопустимых деформаций, фундаменты следует устраивать в сроки, предусмотренные проектной документацией на производство работ.
6.1.4 При выборе технологии строительства безростверковых опор и свайных фундаментов в используемых по принципам I и II многолетнемерзлых грунтах необходимо ориентироваться на широкое применение способа погружения свайных элементов в предварительно пробуренные в мерзлых грунтах обсаженные или не обсаженные скважины. Способ непосредственной забивки свай в мерзлый грунт может быть использован в редких случаях только для заглубления свай в пластично-мерзлые глинистые и суглинистые грунты без твердых включений и больших прослоек песка, при условии подтверждения его эффективности положительными результатами пробной забивки свай в конкретных местных условиях. Кроме данных способов допускается сооружать свайные элементы по технологии устройства буровых, бурозабивных с краткосрочным растеплением тонкого слоя стенок лидерной скважины меньшего, чем свая размера (см. приложение Б) или комбинированных (сочетающих сваи-оболочки в верхней части и буровые – в нижней части) свай при условии соблюдения требований по обеспечению их надежности и экономичности.
6.1.5 При освоении строительных площадок для возведения опор мостов через постоянные или периодические водотоки на многолетнемерзлых грунтах, используемых по принципу I, требуется:
- строительные площадки для постройки опор мостов располагать преимущественно с низовой стороны подходных насыпей;
подъезды к строительной площадке устраивать в зимний период на подсыпках толщиной не менее 1 м из песчаных грунтов или крупнообломочного материала;
использовать для установки бурового станка, крана и другого оборудования в пределах строительной площадки, устроенные в зимний период по ненарушенному мохорастительному покрову подсыпки толщиной до 1 м из песка или крупнообломочного материала или укладывать на песчаные подсыпки толщиной 0,5 м переносные железобетонные плиты, настилы из бревен;
площадки, предназначенные для размещения складов, временных бесфундаментных зданий и сооружений, в зимний период перекрывать по ненарушенному напочвенному покрову подсыпкой толщиной до 1 м из песка или крупнообломочного материала и планировать с образованием уклонов для стока поверхностных вод;