10.2 Для первоначального выбора метода улучшения свойств грунтов рекомендуется руководствоваться следующим.
При наличии в основании сооружений залегающих с поверхности слабых грунтов (илы, текучие глинистые, заторфованные грунты), применяются традиционные конструктивные мероприятия: грунтовые подушки, песчаные сваи или свайные фундаменты. При соответствующем обосновании рассматривается возможность стабилизации грунтов методами высоконапорного инъецирования, в том числе с использованием манжетной технологии.
Для несвязных грунтов, находящихся в рыхлом состоянии, рекомендуется рассмотреть методы уплотнения грунтов или их инъекционного закрепления с устройством в случае необходимости массивов стабилизированного грунта.
10.3 Необходимые характеристики искусственного основания устанавливаются в зависимости от последующего его использования и нагрузок, передаваемых на него от сооружений. Нормативные и расчетные характеристики закрепленных грунтов устанавливаются в результате лабораторных испытаний и опытных работ в натурных условиях, включающих контрольное закрепление грунтов принятым в конкретном проекте способом.
10.4 В проекте искусственных оснований в виде грунтовых подушек должны указываться их материал и требуемая плотность укладки (плотность сухого грунта). Должны указываться методы уплотнения материала подушек с учетом сохранения структуры подстилающих грунтов, а также особенности устройства подушки в зимних условиях, при которых не допускается укладка песка, имеющего отрицательную температуру.
При наличии эксплуатируемых динамических воздействий на основание в проекте должна быть указана ожидаемая дополнительная осадка искусственного основания.
10.5 Закрепление оснований существующих зданий может производиться методами пропитки стабилизирующими грунт растворами (для грунтов, удовлетворяющих требованиям норм по проницаемости) и гидроразрыва (для прочих грунтов).
Проект должен содержать:
- инженерно-геологические условия с характеристиками свойств закрепляемого грунта;
- описание метода закрепления с указанием сертификата по экологичности;
- конструктивные и технологические параметры инъекции (геометрия упрочняемых зон, схемы размещения скважин и инъекторов, объем бурения, конструкция инъекторов, рецептура инъекционных растворов, объемы нагнетания, давления нагнетания, расходы при нагнетании, схемы размещения дренажных скважин, система пооперационного контроля и пр.).
11 Особенности проектирования оснований и фундаментов в сложных инженерно-геологических условиях
11.1 К сложным следует относить инженерно-геологические условия, характеризующиеся залеганием в основании здания или сооружения (в пределах его сжимаемой толщи) слоев, прослоев или линз следующих видов грунтов: насыпных; намывных (песков); заторфованных; погребенных торфов и сапропелей; илов; рыхлых песков; водонасыщенных глинистых грунтов текучепластичной или текучей консистенции; водонасыщенных песков, обладающих плывунными свойствами; пучинистых. Сложными инженерно-геологические условия являются также при развитии в основании суффозионных явлений, проявлений карста и пр.
11.2 Не допускается опирание фундамента на слой погребенного слабого грунта независимо от толщины этого слоя и расчетной деформации основания.
11.3 Не допускается устраивать здания нормального и повышенного уровня ответственности на насыпных грунтах без детального исследования их деформационных и прочностных свойств, а также их изменения при длительной эксплуатации.
11.4 Несущая способность оснований в сложных инженерно-геологических условиях со слоями медленно уплотняющихся водонасыщенных слабых грунтов, если в пределах сжимаемой толщи отсутствуют дренирующие слои грунта или дренирующие устройства, определяется с использованием прочностных характеристик грунтов, полученных по неконсолидированно-недренированной схеме испытаний (фи = 0).
11.5 Не допускается использование отдельно стоящих и прерывистых ленточных фундаментов на естественном основании, включающем в пределах сжимаемой толщи слои или линзы погребенного торфа или заторфованного грунта, а также слои, прослойки или линзы водонасыщенных пылеватых песков, обладающих плывунными свойствами.
11.6 В инженерно-геологических условиях, характеризуемых напластованием, содержащим прослойки и линзы слабых грунтов, рекомендуется применять свайные фундаменты либо искусственные основания, обеспечивающие требования по деформативности и устойчивости.
11.7 Для зданий пониженного уровня ответственности допускается использование естественных либо искусственных (насыпных, намывных) оснований, включающих слои погребенного торфа, в том случае, если они перекрыты песками средней плотности, а подстилающий слой торфа удовлетворяет расчету по двум группам предельных состояний.
11.8 Если инженерно-геологические изыскания на строительной площадке были выполнены до начала инженерной подготовки заболоченной территории методом намыва (отсыпки) минерального грунта, то для разработки рабочего проекта основания и фундаментов зданий должны быть выполнены дополнительные изыскания с определением показателей физико-механических свойств торфов и намывных (насыпных) грунтов.
11.9 Деформационные, прочностные и фильтрационные характеристики погребенных торфов должны определяться с учетом напряжений, возникающих от веса намытого грунта и возводимого сооружения.
Для предварительных расчетов фундаментов зданий на стадии ТЭО допускается использовать рекомендации приложения К.
11.10 При возведении зданий нормального и повышенного уровня ответственности следует прорезать толщу намывного (насыпного) грунта и торфа сваями или песчаными (гравийными) подушками с передачей нагрузки на подстилающие торф минеральные грунты.
11.11 Устройство полов по грунту на основании, включающим слои погребенного торфа, допускается выполнять при условии, если разность между осадками фундаментов и основания полов не превышает 5 см. Если это условие не соблюдается, то необходимо предусмотреть замену торфа, или устроить под полы перекрытие, опирающееся на фундаменты.
11.12 При проектировании свайных фундаментов, прорезающих слои торфа, необходимо учитывать отрицательно направленные силы трения по боковой поверхности свай.
11.13 В случае расположения свай в толще грунтов основания, включающего слои погребенного органо-минерального грунта, должно быть предусмотрено жесткое сопряжение монолитного железобетонного свайного ростверка с железобетонными сваями в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03.
12 Свайные фундаменты
12.1 Для определения несущей способности забивных свай по грунту рекомендуется использовать приложение Л настоящих норм.
При проектировании фундаментов из буровых свай рекомендуется учитывать, что их несущая способность по грунту определенная по результатам статических испытаний, будет, как правило, в 1,5 раза выше рассчитанной по СНиП 2.02.03.
При этом не допускается без специального обоснования принимать несущую способность по грунту буровых свай любых типов выше несущей способности по грунту забивных свай эквивалентного сечения и глубины погружения, определенной по результатам статического зондирования. При определении несущей способности буровых свай по материалу следует учитывать предусмотренные СНиП 52-01 и 2.02.03 понижающие коэффициенты условий работы, в том числе коэффициент на попеременное замораживание и оттаивание. Несущая способность сваи принимается наименьшей из двух значений - несущей способности по грунту или по материалу сваи.
12.2 Несущим слоем для свайных фундаментов на территории Санкт-Петербурга могут служить гляциальные пески разной крупности средней плотности и плотные, глинистые грунты (моренные, флювиогляциальные и кембрийские от твердой до тугопластичной консистенции. Дислоцированные кембрийские отложения не рекомендуется использовать в качестве несущего слоя без достаточного обоснования.
Учитывая значительную глубину залегания несущих грунтов целесообразно использовать сваи большой несущей способности. При более высоком залегании несущих слоев и при условии отсутствия влияния на существующую застройку возможно использование забивных или вдавливаемых свай. При необходимости погружать сваи через прослой труднопроходимого грунта целесообразно использовать лидерные буровые скважины.
12.3 С целью обеспечения равномерности осадок фундаментов, снижения расхода материалов и стоимости назначение размеров и количества свай должно производиться с учетом наиболее полного использования расчетной нагрузки на сваю. Выравнивание вертикальных нагрузок на сваи достигается изменением расстояний между ними в ленточных ростверках; количеством свай в кустах и в свайных полях; длиной и, в отдельных случаях, назначением свай различного сечения.
12.4 При проектировании свайных фундаментов с монолитными ростверками, бетонируемыми на грунте или подготовке, рекомендуется учитывать совместную работу свай, ростверка и грунта.
Учет передачи нагрузки ростверком на грунт не допускается в случаях:
а) если в пределах длины свай находятся слабые грунты с модулем деформации E <= 5 МПа, торфы, заторфованные грунты, насыпные, намывные грунты;
б) если подошва ростверка расположена выше глубины промерзания без соответствующего утепления грунтов.
При использовании свайно-плитных фундаментов долю нагрузки, передаваемой ростверком на грунт, необходимо определять совместным расчетом системы "основание - сваи - ростверки - здание".
12.5 Для свай и ростверков назначается марка бетона по морозостойкости в соответствии с СНиП 52-01.
В Санкт-Петербурге для зданий повышенного уровня ответственности следует назначать марку бетона по морозостойкости для всех свай и ростверков в зоне сезонного промерзания F => 150.
12.6 Сваи должны прорезать толщу слабых грунтов (прорезка торфа и заторфованных грунтов обязательна) и входить в плотные грунты:
а) гравелистые отложения, пески крупные и средней крупности, глины и суглинки с показателем IL < 0,1 не менее 0,5 м;
б) в другие грунты - не менее 2,0 м.
Если на слое грунта, принятого за основание, залегают торф, заторфованные грунты или глинистые грунты текучей консистенции, нижние концы свай должны быть заглублены в подстилающие плотные грунты не менее чем на 2 м.
Буровые сваи диаметром более 0,5 м должны входить в несущий пласт грунта на глубину не менее их диаметра или диаметра их уширения.
Если под несущим слоем свайного фундамента залегают слои более слабых грунтов, то ниже острия свай должен оставаться несущий слой, толщина которого должна проверяться расчетом, но быть не менее 1,5 м.
Оставлять нижние концы всех видов свай в глинистых грунтах с консистенцией IL > 1 не допускается.
При значительных уклонах кровли слоя грунта, принятого за основание нижних концов свай, рекомендуется назначать разную их длину.
Перепад отметки нижних концов соседних групп свай, как правило, не должен превышать 2 м. При большем перепаде или при опирании свай на разные грунты, рекомендуется делить здание или сооружение осадочными швами на отдельные блоки. Назначение количества свай и расстояния между сваями в зонах перепада их длины следует производить с учетом изменения несущей способности свай.
12.7 Центры тяжести рядов свай под ленточными ростверками должны совпадать с осями приложения нагрузок. Центр тяжести куста свай должен совпадать с точкой приложения равнодействующей от постоянных и длительно действующих временных нагрузок на фундамент.