Эффективность действия противопучинных мероприятий должна обеспечиваться как в период строительства, так и в течение всего срока эксплуатации проектируемого объекта.
2.139. При глубине заложения фундаментов в пределах сезоннопромерзающего слоя пучинистого грунта на фундамент действуют силы морозного пучения, нормальные к его подошве. В результате действия этих сил сооружение способно подвергаться вертикальным, как правило, неравномерным перемещениям. В условиях восприятия сооружениями малых деформаций заложение фундаментов в чрезмерно- и сильнопучинистых грунтах не обеспечивает сохранности сооружений с небольшими нагрузками и экономически не оправдано ввиду незначительного сокращения глубины заложения фундаментов. Проектирование фундаментов по деформациям грунтов основания от морозного пучения с соблюдением требований п.2.138 целесообразно в слабо- и среднепучинистых грунтах, а в сильнопучинистых грунтах допускается лишь для одно-двухэтажных деревянных зданий, а также сооружений, фундаменты которых приспособлены к восприятию больших неравномерных деформаций (например, жесткие рамные железобетонные фундаменты, фундаменты-плиты и т.п.). Проектирование фундаментов по деформациям морозного пучения грунтов основания не исключает их проверки по устойчивости на действие касательных сил морозного пучения вдоль боковой поверхности фундамента (п.2.148).
2.140(2.30). Глубину заложения наружных и внутренних фундаментов отапливаемых сооружений с холодными подвалами и техническими подпольями (имеющими отрицательную температуру в зимний период) следует принимать по табл.38(2), считая от пола подвала или технического подполья.
2.141. При наличии в холодном подвале (техническом подполье) отапливаемого сооружения отрицательной среднезимней температуры глубина заложения внутренних фундаментов принимается по табл.38(2) в зависимости от расчетной глубины промерзания грунта, определяемой по формуле (18(3)) при коэффициенте =1. При этом нормативная глубина промерзания, считая от пола подвала, определяется расчетом по п.2.124(2.27) с учетом среднезимней температуры воздуха в подвале.
Глубина заложения наружных фундаментов отапливаемых сооружений с холодным подвалом (техническим подпольем) принимается наибольшей из сопоставления значений глубины заложения внутренних фундаментов и расчетной глубины промерзания с коэффициентом =1, считая от уровня планировки.
2.142(2.31). Глубина заложения наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений должна назначаться по табл.38(2), при этом глубина исчисляется: при отсутствии подвала или технического подполья - от уровня планировки, а при наличии - от пола подвала или технического подполья.
2.143(2.32). В проекте оснований и фундаментов должны предусматриваться мероприятия, не допускающие увлажнения грунтов основания, а также промораживания их в период строительства.
2.144. При проектировании сооружений уровень подземных вод должен приниматься с учетом его прогнозирования на период эксплуатации сооружения по указаниям пп.2.79(2.17)-2.117(2.24) и влияния на него водопонижающих мероприятий, если они предусмотрены проектом.
2.145. Для предохранения пучинистых грунтов в период строительства от избыточного увлажнения в проекте следует предусматривать до возведения фундаментов необходимые мелиоративные мероприятия: ограждение котлованов нагорными канавами, планировку территории со стоком воды по канавам или лоткам. При высоком уровне подземных вод рекомендуется применять водопонижение, дренажные устройства и пр.
2.146. Способы предохранения пучинистых грунтов от промерзания в период строительства зависят от конструктивных особенностей сооружения, степени его завершения строительством и наличия на месте материалов и средств теплозащиты.
Рекомендуются для теплозащиты опилки, шлаки и другие промышленные отходы, пригодные для теплоизоляции, а при временной консервации строек в зимний период - отложения снега.
В зданиях, не сданных в эксплуатацию, для предохранения от промерзания пучинистого грунта рекомендуется предусмотреть временное отопление помещений, примыкающих к фундаментам.
Выбор мероприятий во всех случаях должен быть технико-экономически обоснован.
2.147. Виды грунта для засыпки пазух котлованов, методы и степень уплотнения засыпки и сроки ее выполнения должны назначаться с таким условием, чтобы в процессе строительства и эксплуатации сооружения касательные силы морозного пучения, действующие на фундамент, не превышали сумму сил, удерживающих фундамент от выпучивания.
2.148. При строительстве на пучинистых грунтах расчет фундаментов и оснований по устойчивости и прочности на воздействие касательных сил морозного пучения, действующих вдоль боковой поверхности фундамента, следует производить если грунты сезоннопромерзающего слоя имеют свойства, указанные в табл.41.
Таблица 41
Грунты и степень водонасыщения | Значение расчетной удельной касательной силы пучения , кПа, при глубине сезонного промерзания грунта, м | ||
до 1,5 | 2,5 | 3 и более | |
1. Супеси, суглинки, глины при показателе текучести ; крупнообломочные с пылевато-глинистым заполнителем, пески мелкие и пылеватые при показателе дисперсности и степени влажности | 110 | 90 | 70 |
2. Супеси, суглинки, глины при ; крупнообломочные с пылевато-глинистым заполнителем, пески мелкие и пылеватые при и | 90 | 70 | 55 |
3. Супеси, суглинки, глины при ; крупнообломочные с пылевато-глинистым заполнителем, пески мелкие и пылеватые при и | 70 | 55 | 40 |
Примечания 1. Для промежуточных глубин промерзания значение принимается по интерполяции.
2. Значение для грунтов, используемых при обратной засыпке котлованов, принимается по 1-й строке таблицы.
3. В зависимости от вида поверхности фундамента приведенные в таблице значения умножаются на коэффициент: при гладкой бетонной не обработанной - 1; 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.
Устойчивость фундамента на действие касательных сил пучения грунтов, прилегающих к его боковой поверхности, проверяется по формуле
, (24)
где - значение расчетной удельной касательной силы пучения, кПа, принимаемое по п.2.149; - площадь боковой поверхности фундамента, находящейся в пределах расчетной глубины сезонного промерзания, м ; - расчетная постоянная нагрузка, кН, при коэффициенте надежности по нагрузке ; - расчетное значение силы кН, удерживающий фундамент от выпучивания вследствие трения его боковой поверхности о талый грунт, лежащий ниже расчетной глубины промерзания; - коэффициент условий работы, принимаемый равным 1,1; - коэффициент надежности, принимаемый равным 1,1.
2.149. Значение расчетной удельной касательной силы пучения , кПа, определяется опытным путем, а при отсутствии опытных данных - по табл.2.41 в зависимости от вида и влажности грунта; при этом для зданий I и II классов значения, приведенные в таблице, принимаются с коэффициентом 1, для зданий III класса - с коэффициентом 0,9.
2.150. Расчетное значение силы , кН, удерживающей фундамент от выпучивания за счет трения его о талый грунт, для фундаментов, имеющих вертикальные грани, определяется по формуле
, (25)
где - расчетное сопротивление талых грунтов сдвигу по боковой поверхности фундамента в j-том слое, кПа, допускается принимать согласно указаниям СНиП по проектированию свайных фундаментов; - площадь вертикальной поверхности сдвига в j-том слое грунта ниже расчетной глубины промерзания, м ; значение для столбов без анкерной плиты принимается равным произведению толщины j-того слоя на периметр их сечения, для фундаментов с анкерной плитой - произведению j-того слоя на периметр анкерной плиты; - число слоев.
2.151. Для уменьшения воздействия сил морозного пучения грунта на фундаменты сооружений в необходимых случаях в проекте предусматриваются противопучинные мероприятия: устройство защиты сезоннопромерзающего грунта вблизи фундамента от избыточного увлажнения, покрытие поверхности фундамента в пределах слоя промерзающего грунта консистентной смазкой, полимерной пленкой, засоление грунтов веществами, не вызывающими коррозии бетона и арматуры, и др.
Для приспособления надземной части сооружений к неравномерным деформациям морозоопасных грунтов рекомендуется применять конструктивные мероприятия по п.2.294(2.70).
2.152. Проверка всех типов фундаментов с вертикальными гранями на прочность при воздействии касательных сил морозного пучения производится по формуле
, (26)
где - расчетное усилие, кН, разрывающее фундамент; - обозначения те же, что и в п.2.148.
2.153. Проверка фундамента на действие касательных сил морозного пучения грунтов должна производиться как для законченного, так и для незавершенного к началу зимнего периода строительства сооружения. Если при этой проверке сила пучения окажется более удерживающей силы анкера, массы фундамента и возведенной части сооружения, то в проекте должны быть предусмотрены мероприятия, в том числе физико-химические по предохранению грунта от промерзания.
2.154. При проектировании в пучинистых грунтах малонагруженных столбчатых фундаментов с опорно-анкерными плитами необходимо учитывать силы, возникающие в процессе пучения на верхней поверхности плиты и препятствующие выпучиванию фундамента. В этом случае расчет фундамента на выпучивание уточняется введением коэффициента к расчетной удельной касательной силе
281 × 29 пикс.   Открыть в новом окне |
где - расчетная глубина промерзания; - сторона сечения стойки фундамента; - сторона квадратной анкерной плиты; - коэффициенты, определяемые по табл.42 в зависимости от
; - для ;
; - для ;
- глубина заложения фундамента; - высота нижней ступени анкерной плиты.
Таблица 42
Значения при равном | |||||||
0,5 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
1 | 0,029 | 0,058 | 0,088 | 0,087 | 0,082 | 0,077 | 0,074 |
2 | 0,015 | 0,031 | 0,067 | 0,085 | 0,082 | 0,078 | 0,075 |
3 | 0,007 | 0,015 | 0,034 | 0,059 | 0,075 | 0,074 | 0,07 |
4 | 0,004 | 0,008 | 0,019 | 0,032 | 0,052 | 0,066 | 0,067 |
5 | 0,003 | 0,006 | 0,012 | 0,02 | 0,029 | 0,047 | 0,058 |
6 | 0,002 | 0,004 | 0,008 | 0,013 | 0,020 | 0,028 | 0,043 |
7 | 0,002 | 0,003 | 0,006 | 0,009 | 0,013 | 0,018 | 0,025 |
8 | 0,001 | 0,002 | 0,005 | 0,007 | 0,01 | 0,013 | 0,018 |
9 | 0,001 | 0,002 | 0,004 | 0,005 | 0,008 | 0,018 | 0,013 |
10 | 0,001 | 0,001 | 0,003 | 0,004 | 0,006 | 0,008 | 0,009 |
2.155(2.23). Фундаменты сооружения или его отсека должны закладываться на одном уровне. При необходимости заложения соседних фундаментов на разных отметках их допустимая разность определяется исходя из условия
, (28(4))
где - расстояние между фундаментами в свету; и - расчетные значения соответственно угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта пп.2.68-2.70(пп.2.12-2.14); - среднее давление под подошвой вышерасположенного фундамента от расчетных нагрузок (для расчета основания по несущей способности).
Расчет оснований по деформациям
Общие положения
2.156(2.34). Целью расчета оснований по деформациям является ограничение абсолютных или относительных перемещений фундаментов и надфундаментных конструкций такими пределами, при которых гарантируется нормальная эксплуатация сооружения и не снижается его долговечность (вследствие появления недопустимых осадок, подъемов, кренов, изменений проектных уровней и положений конструкций, расстройств их соединений и т.п.). При этом имеется в виду, что прочность и трещиностойкость фундаментов и надфундаментных конструкций проверены расчетом, учитывающим усилия, которые возникают при взаимодействии сооружения с основанием.
Примечание. При проектировании сооружений, расположенных в непосредственной близости от существующих, необходимо учитывать дополнительные деформации оснований существующих сооружений от нагрузок проектируемых сооружений.
2.157(2.35). Деформации основания подразделяются на:
осадки - деформации, происходящие в результате уплотнения грунта под воздействием внешних нагрузок и в отдельных случаях собственного веса грунта, не сопровождающиеся коренным изменением его структуры;