2.132(2.29). Глубина заложения фундаментов отапливаемых сооружений по условиям недопущения морозного пучения грунтов основания должна назначаться:
а) для наружных фундаментов (от уровня планировки) по табл.38(2);
б) для внутренних фундаментов - независимо от расчетной глубины промерзания грунтов.
Таблица 38(2)
Грунты под подошвой фундамента | Глубина заложения фундаментов в зависимости от глубины расположения уровня подземных вод , м, при | |
Скальные, крупнообломочные с песчаным заполнителем, пески гравелистые, крупные и средней крупности | Не зависит от | Не зависит от |
Пески мелкие и пылеватые | Не менее | То же |
Супеси с показателем текучести | То же | " |
То же, при | " | Не менее |
Суглинки, глины, а также крупнообломочные грунты с пылевато-глинистым заполнителем при показателе текучести грунта или заполнителя | " | То же |
То же, при | " | Не менее 0,5 |
Примечания 1. В случаях когда глубина заложения фундаментов не зависит от расчетной глубины промерзания , соответствующие грунты, указанные в настоящей таблице, должны залегать до глубины не менее нормативной глубины промерзания .
2. Положение уровня подземных вод должно приниматься с учетом указаний пп.2.79(2.17)-2.106(2.21).
Глубину заложения наружных фундаментов допускается назначать независимо от расчетной глубины промерзания, если:
фундаменты опираются на пески мелкие, и специальными исследованиями на данной площадке установлено, что они не имеют пучинистых свойств, а также в случаях, когда специальными исследованиями и расчетами установлено, что деформации грунтов основания при их промерзании и оттаивании не нарушают эксплуатационную пригодность сооружения;
предусмотрены специальные теплотехнические мероприятия, исключающие промерзание грунтов.
2.133. Основания, подвергающиеся сезонному промерзанию-протаиванию, должны проектироваться с учетом морозного пучения грунтов, заключающегося в том, что влажные тонкодисперсные грунты при промерзании способны деформироваться - увеличиваться в объеме вследствие перехода воды в лед и образования ледяных линз, прослойков и т.п. При последующем оттаивании в этих грунтах происходит обратный процесс, сопровождающийся их разуплотнением, осадкой и снижением несущей способности.
Морозное пучение выражается, как правило, в неравномерном поднятии промерзающегося грунта, причем напряжения и деформации, возникающие в процессе пучения, оказывают существенные воздействия на фундаменты и наземные конструкции сооружений.
2.134. При назначении глубины заложения фундаментов исходя из условия возможного воздействия морозного пучения грунтов на эксплуатационную надежность сооружений, следует учитывать большое влияние на интенсивность этого процесса таких факторов, как зерновой состав и плотность грунта, его влажность и глубина залегания подземных вод, температурный режим в период промерзания, а также нагрузка, передаваемая на фундамент. В зависимости от указанных факторов все грунты подразделяются на пучинистые и непучинистые.
При влажности грунтов выше расчетного значения к пучинистым относятся все глинистые грунты, пески мелкие и пылеватые, а также крупнообломочные грунты с пылевато-глинистым заполнителем.
2.135. Пучинистые грунты характеризуются:
величиной (деформацией) морозного пучения , представляющей высоту поднятия поверхности слоя промерзающего грунта;
относительным пучением , определяемым по формуле
, (20)
где - слой промерзающего грунта, подверженного морозному пучению.
2.136. По степени морозоопасности все пучинистые грунты подразделяются па пять групп, приведенных в табл.39. Принадлежность глинистого грунта к одной из групп оценивается параметром , определяемым по формуле
329 × 29 пикс.   Открыть в новом окне |
где , , - влажности в пределах слоя промерзающего грунта, соответствующие природной, на границах раскатывания и текучести, доли единицы; - расчетная критическая влажность, ниже значения которой прекращается перераспределение влаги в промерзающем грунте, доли единицы, определяется по графику рис.5; - безразмерный коэффициент, численно равный при открытой поверхности промерзающего грунта абсолютному значению среднезимней температуры воздуха; определяется так же, как и коэффициент [см. п.2.124(2.27)].
Таблица 39
Значение параметра для грунта | |||||
Наименование грунтов и пределы нормативных значений числа пластичности | практически непучи- нистого | слабопучинистого | среднепучинистого | сильнопучинистого | чрезмерно пучинистого |
1. Супесь | < 0,14 | 0,14-0,49 | 0,49-0,98 | 0,98-1,69 | > 1,69 |
2. Супесь | < 0,09 | 0,09-0,3 | 0,3-0,6 | 0,6-1,03 | > 1,03 |
3. Суглинок | < 0,1 | 0,1-0,35 | 0,35-0,71 | 0,71-1,22 | > 1,22 |
4. Суглинок | < 0,08 | 0 08-0,27 | 0,27-0,54 | 0,54-0,93 | > 0,93 |
5. Суглинок | < 0,07 | 0,07-0,23 | 0,23-0,46 | 0,46-0,79 | > 0,79 |
6. Глина | < 0,12 | 0,12-0,43 | 0,43-0,86 | 0,86-1,47 | > 1,47 |
Примечания 1. Значение рассчитывается по формуле (21), в которой плотность сухого грунта принята равной 1,5 т/м ; при иной плотности грунта расчетное значение умножается на отношение , где - плотность сухого исследуемого грунта, т/м .
2. В грунтах, перечисленных в поз.2, 4 и 5 содержание пылеватых частиц размером 0,05-0,005 мм составляет более 50% по массе.
509 × 286 пикс.   Открыть в новом окне |
Рис.5. Значение критической влажности в зависимости от числа пластичности и границы текучести грунта
Пример. Определять степень морозоопасности суглинка в г.Загорске Московской обл., имеющего следующие водно-физические характеристики: =0,246; =0,18; =0,3; =1,41 т/м и коэффициент =5,7.
По графику рис.5 определим критическую влажность . При =0,3 и ; по формуле (21) рассчитаем
. С учетом =1,41 т/м , .
485 × 29 пикс.   Открыть в новом окне |
Согласно данным табл.39 исследуемый суглинок является среднепучинистым грунтом.
2.137. Сильнопучинистыми считаются пылевато-глинистые грунты (суглинки, супеси, глины) со степенью влажности , или уровень подземных вод которых расположен у границы сезонного промерзания грунта.
Крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем, а также пески гравелистые, крупные и средние, не содержащие пылевато-глинистых фракций, относятся к непучинистым грунтам при любом положении уровня подземных вод; при водонасыщении в условиях замкнутого объема эти грунты относятся к группе слабопучинистых.
Пучинистые свойства крупнообломочных грунтов и песков, содержащих пылевато-глинистые фракции, а также супесей при определяются через показатель дисперсности . Эти грунты относятся к непучинистым при , к пучинистым - при . Для слабопучинистых грунтов показатель изменяется от 1 до 5 ( ). Значение определяется по формуле
, (22)
где - коэффициент, равный 1,85х10 см ; - коэффициент пористости; - средний диаметр частиц грунта, см, определяемый по формуле
239 × 28 пикс.   Открыть в новом окне |
где - процентное содержание отдельных фракций грунта, доли единицы; - средний диаметр частиц отдельных фракций, см.
Диаметры отдельных фракций определяются по их минимальным размерам, умноженным на коэффициент 1,4. За расчетный диаметр последней тонкой фракции принимается ее максимальный размер, деленный на коэффициент 1,4.
Пример. Определить степень морозостойкости природного кварцевого песка из г.Надыма, коэффициент пористости , гранулометрический состав приведен в табл.40.
Таблица 40
Размер частиц отдельных фракций, мм | < 0,1 | < 0,05 | < 0,005 |
Количество частиц,% | 10 | 3 | 0 |
В соответствии с рекомендациями п.2.137 определим средний размер частиц отдельных фракций
мм;
мм;
мм.
По формуле (23) рассчитываем средний диаметр песка
см.
456 × 27 пикс.   Открыть в новом окне |
Показатель дисперсности согласно формуле (22) составит при =0,45
; при =0,7 =1,83.
248 × 27 пикс.   Открыть в новом окне |
По расчету надымский песок относится к слабопучинистым грунтам ( ), что подтверждают опытные данные ( ).
2.138. Назначение в соответствии с п.2.132(2.29) глубины заложения наружных фундаментов менее расчетной глубины промерзания с применением при этом мероприятий по обеспечению эксплуатационной надежности сооружения допускается в тех случаях, когда экспериментальными исследованиями и расчетами установлено, что деформации основания, вызванные пучением грунта при промерзании и осадкой его при оттаивании под подошвой фундамента, не превосходят предельных знакопеременных деформаций, значения которых зависят от конструктивных особенностей сооружения.