Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83) стр. 31

  1. Документы
г) основание сложено скальными грунтами.
Расчет оснований по несущей способности в случаях, перечисленных в подпунктах "а" и "б", допускается не производить, если конструктивными мероприятиями обеспечена невозможность смещения проектируемого фундамента.
Если проектом предусматривается возможность возведения сооружения непосредственно после устройства фундаментов до обратной засыпки грунтом пазух котлованов, следует производить проверку несущей способности основания, учитывая нагрузки, действующие в процессе строительства.
2.260. К конструктивным мероприятиям, обеспечивающим невозможность горизонтального смещения фундамента, относятся:
устройство полов в подвале здания (рис.26, а);
жесткое закрепление откоса (рис.26, б);
объединение фундаментов в единую систему пространственно жесткой и прочной надфундаментной конструкцией, например при фундаментно-подвальной части здания с частым шагом поперечных стен на фундаментах в виде железобетонных перекрестных лент (рис.26, в) (в последнем случае обеспечивается также невозможность и вертикального смещения отдельного фундамента на участке между пересечениями поперечных стен) и т.п.
500 × 198 пикс.     Открыть в новом окне
           
Рис.26. Конструктивные мероприятия, препятствующие смещению фундаментов
а - наличие бетонного пола в подвале; б - жесткое крепление стенки откоса;
в - пространственно-жесткая система фундаментно-подвальной части здания (план)
2.261(2.57). Целью расчета оснований по несущей способности является обеспечение прочности и устойчивости оснований, а также недопущение сдвига фундамента по подошве и его опрокидывания. Принимаемая в расчете схема разрушения основания (при достижении им предельного состояния) должна быть как статически, так и кинематически возможна для данного воздействия и конструкции фундамента или сооружения.
2.262(2.58). Расчет оснований по несущей способности производится исходя из условия
,                                                                            (92(11))
где - расчетная нагрузка на основание, определяемая по указаниям пп.2.13(2.5)-2.21(2.8); - сила предельного сопротивления основания; - коэффициент условий работы, принимаемый: для песков, кроме пылеватых ; для песков пылеватых, а также пылевато-глинистых грунтов в стабилизированном состоянии ; для пылевато-глинистых грунтов в нестабилизированном состоянии ; для скальных грунтов: невыветрелых и слабовыветрелых ; выветрелых ; сильновыветрелых ;
- коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,2; 1,15 и 1,10 соответственно для зданий и сооружений I, II, III классов.
2.263(2.59). Вертикальная составляющая силы предельного сопротивления основания, сложенного скальными грунтами , кН (тc), независимо от глубины заложения фундаментов вычисляется по формуле
                                                                               (93(12))
где - расчетное значение предела прочности на одноосное сжатие скального грунта, кПа (тс/м );
  и - соответственно приведенные ширина и длина фундамента, м, вычисляемые по формулам:
                                                (94(13))
где и - соответственно эксцентриситеты приложения равнодействующей нагрузок в направлении поперечной и продольной осей фундамента, м.
2.264. Расчет скальных оснований по несущей способности по формулам (92(11)) и (93(12)) производится из условия, чтобы среднее давление по приведенной площади подошвы фундамента не превосходило предела прочности на одноосное сжатие скального грунта.
2.265. Приведенные размеры подошвы фундамента при внецентренном нагружении определяются из условия, что равнодействующая давлений по подошве приложена в центре тяжести площади подошвы (рис.27). Подошва фундамента сложного очертания должна при этом приводиться к эквивалентной по площади подошве прямоугольной формы. Для круглого фундамента эквивалентной формой будет квадрат, а приведенной - прямоугольник (рис.28) (для случая внецентренного нагружения).
293 × 293 пикс.     Открыть в новом окне
           
Рис.27. Схема для определения приведенных размеров подошвы прямоугольного фундамента
а - ширина ; б - длина
230 × 286 пикс.     Открыть в новом окне
     
Рис.28. Схема для определения приведенных размеров круглого фундамента
2.266(2.60). Сила предельного сопротивления основания, сложенного нескальными грунтами в стабилизированном состоянии, должна определяться исходя из условия, что соотношение между нормальными и касательными напряжениями по всем поверхностям скольжения, соответствующее предельному состоянию основания, подчиняется зависимости
,                                                                      (95(14))
где и - соответственно расчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта (пп.2.68(2.12)-2.70(2.14)).
2.267(2.61). Сила предельного сопротивления основания, сложенного медленно уплотняющимися водонасыщенными пылевато-глинистыми и биогенными грунтами (при степени влажности и коэффициенте консолидации см /год), должна определяться с учетом возможного нестабилизированного состояния грунтов основания за счет избыточного давления в поровой воде . При этом соотношение между нормальными и касательными напряжениями принимается по зависимости
,                                                            (96(15)
где и - соответствуют стабилизированному состоянию грунтов основания.
Избыточное давление в поровой воде допускается определять методами фильтрационной консолидации грунтов с учетом скорости приложения нагрузки на основание. При соответствующем обосновании (высокие темпы возведения сооружения или нагружения его эксплуатационными нагрузками, отсутствие в основании дренирующих слоев грунта или дренирующих устройств) допускается в запас надежности принимать избыточное давление в поровой воде равным нормальному напряжению по площадкам скольжения ( ) или принимать значения и соответствующими нестабилизированному состоянию грунтов основания.
Для водонасыщенных грунтов, имеющих показатель консистенции , допускается не определять коэффициент консолидации и не учитывать возможность возникновения нестабилизированного состояния грунтов основания.
2.268. При расчете основания по несущей способности следует учитывать, что возможны различные схемы потери устойчивости, например, в виде плоского сдвига по подошве фундамента (или ниже ее) или по схеме глубинного сдвига с образованием поверхностей скольжения, охватывающих фундамент и прилегающий к нему массив грунта.
Направление сдвига может быть также различно - в сторону горизонтальной составляющей равнодействующей всех сил или в сторону действия момента (в сторону, противоположную эксцентриситету).
Параметры элементов поверхностей скольжения могут быть известны или же заданы исходя из тех или иных теоретических предпосылок и допущений и уточнены путем последовательных расчетов при поиске минимально возможной несущей способности основания для выбранной схемы потери устойчивости.
2.269. При выборе схемы потери устойчивости следует учитывать характер нагрузок и их равнодействующей (вертикальность, наклон, эксцентриситет), форму фундамента (ленточный, прямоугольный и пр.), характер подошвы фундамента (горизонтальность, наклон, наличие зуба и пр.), наличие связей фундамента с другими элементами здания или сооружения, ограничивающих возможность потери устойчивости, характеристику основания - вид и свойства грунтов, однородность геологического строения, наличие и наклон слоев и слабых прослоек, наличие откосов грунта вблизи фундамента и пр.
2.270. Основания ленточного фундамента следует проверять на устойчивость только в направлении короткой стороны (ширины) фундамента, а прямоугольного, квадратного и круглого - в направлении действия момента либо наклона равнодействующей (направления ее горизонтальной составляющей).
При проверке несущей способности основания фундамента следует учитывать, что потеря устойчивости может происходить по трем возможным вариантам (в зависимости от соотношения вертикальной и горизонтальной составляющих равнодействующей, а также величины эксцентриситета):
плоский сдвиг по подошве;
глубокий сдвиг в направлении горизонтальной составляющей нагрузки;
глубокий сдвиг в направлении момента.
Проверку устойчивости основания отдельного фундамента следует производить с учетом работы основания всего сооружения в целом. Например, основание фундамента здания, примыкающего к подпорной стенке, следует рассчитывать по устойчивости вместе с основанием подпорной стенки. Призма обрушения в этом случае может быть ориентировочно ограничена поверхностью АВС (рис.29).
273 × 213 пикс.     Открыть в новом окне
           
Рис.29. Схема потери устойчивости основания системы "подпорная стенка - фундамент"
2.271(2.62). Вертикальную составляющую силы предельного сопротивления основания, сложенного нескальными грунтами в стабилизированном состоянии, допускается определять по формуле (97(16)), если фундамент имеет плоскую подошву и грунты основания ниже подошвы однородны до глубины не менее ее ширины, а в случае различной вертикальной пригрузки с разных сторон фундамента интенсивность большей из них не превышает ( - расчетное сопротивление грунта основания, определяемое в соответствии с пп.2.174(2.41)-2.203(2.47),