Предисловие
Сведения о своде правил
1 ИСПОЛНИТЕЛЬ — АО «НИЦ «Строительство» — ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)
Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных
1 Область применения
2 Нормативные ссылки
ГОСТ 30698-2014 Стекло закаленное. Технические условия
ГОСТ 30826-2014 Стекло многослойное. Технические условия
ГОСТ 33087-2014 Стекло термоупрочненное. Технические условия
СП 296.1325800.2017 Здания и сооружения. Особые воздействия
СП 330.1325800.2017 Здания и сооружения в сейсмических районах. Правила проектирования инженерно-сейсмометрических станций
СП 358.1325800.2017 Сооружения гидротехнические. Правила проектирования и строительства в сейсмических районах
СП 369.1325800.2017 Платформы морские стационарные. Правила проектирования
СП 385.1325800.2018 Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения. Правила проектирования. Основные положения» (с изменением N 1)
СП 426.1325800.2018 Конструкции фасадные светопрозрачные зданий и сооружений. Правила проектирования
4 Основные положения
4.1а Проектирование зданий и сооружений выполняется с учетом сейсмических воздействий, определяемых данными ОСР-2016, комплект которых приведен в приложении А, с указанием сейсмической интенсивности в баллах шкалы MSK-64.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
4.2 Проектирование зданий высотой более 75 м должно осуществляться в соответствии с требованиями действующих нормативных документов.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
Допускается объединение инженерно-сейсмометрических станций с автоматизированными системами (станциями) мониторинга технического состояния в единые измерительные комплексы.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3 Термины и определения
Термины с соответствующими определениями, используемые в настоящем СП, приведены в приложении А.
Наименования грунтов оснований зданий и сооружений приняты в соответствии с ГОСТ 25100.
5 Требования к инженерно-геологическим изысканиям
5.3 При передаче на сваи выдергивающих, горизонтальных или знакопеременных нагрузок необходимость проведения опытных работ должна определяться в каждом конкретном случае, а объемы работ назначаться с учетом доминирующего воздействия.
5.4 Несущую способность свай по результатам полевых испытаний грунтов натурной и эталонной сваями и статическим зондированием следует определять в соответствии с подразделом 7.3.
7 Проектирование свайных фундаментов
7.1 Основные указания по расчету
7.1.1 Расчет свайных фундаментов и их оснований должен быть выполнен в соответствии с ГОСТ 27751 по предельным состояниям:
первой группы:
а) по прочности материала свай и свайных ростверков;
б) по несущей способности (предельному сопротивлению) грунта основания свай;
а) по осадкам оснований свай и свайных фундаментов от вертикальных нагрузок (см. подраздел 7.4);
б) по перемещениям свай совместно с грунтом оснований от действия горизонтальных нагрузок и моментов (см. приложение В);
в) по образованию или чрезмерному раскрытию трещин в элементах железобетонных конструкций свайных фундаментов.
7.1.3 Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах свайных фундаментов, коэффициенты надежности по нагрузке, а также возможные сочетания нагрузок следует принимать в соответствии с требованиями СП 20.13330, СП 22.13330.
7.1.4 Расчет свай, свайных фундаментов и их оснований по несущей способности необходимо выполнять на основные и особые сочетания нагрузок, по деформациям — на основные сочетания.
7.1.5 Нагрузки, воздействия, их сочетания и коэффициенты надежности по нагрузке при расчете свайных фундаментов мостов и гидротехнических сооружений следует принимать согласно требованиям СП 35.13330; СП 40.13330; СП 38.13330 и СП 58.13330.
7.1.8 При расчете свай всех видов по прочности материала сваю допускается рассматривать как стержень, жестко защемленный в грунте в сечении, расположенном от подошвы ростверка на расстоянии , определяемом по формуле
а) в глинистых грунтах, если возможны бурение скважин и бетонирование их насухо без крепления стенок при положении уровня подземных вод в период строительства ниже пяты свай, 1,0;
б) в грунтах, бурение скважин и бетонирование в которых производят насухо с применением извлекаемых обсадных труб или полых шнеков, 0,9;
в) в грунтах, бурение скважин и бетонирование в которых осуществляют при наличии в них воды с применением извлекаемых обсадных труб или полых шнеков, 0,8;
7.1.11 Допускаемую нагрузку на сваю ( ) в составе фундамента или одиночную сваю следует определять исходя из условия:
2. Свайные фундаменты в условиях сейсмического воздействия
Согласно нормативному документу:
заглубление свай при строительстве в подобных районах должно быть не менее 4 м.
ростверк под несущими стенами здания в пределах одного отсека должен быть непрерывным и расположен в одном уровне;
верхние концы свай должны быть жестко заделаны в ростверк.
Устройство безростверковых свайных оснований недопустимо.
Влияние сейсмических воздействий на работу свайных фундаментов учитывают с помощью понижающих коэффициентов условий работы.
В случае с фундаментом из винтовых свай, увеличение горизонтальных усилий при землетрясении, может быть нивелировано, если использовать модификации свай с двумя и более лопастями (подробнее «Особенности расчета многолопастных винтовых свай»).
Описание свайно-плитного фундамента
Конструктивно комбинированный свайно-плитный фундамент состоит из таких частей:
Отдельным пунктом идет гидроизоляция и утепление. Плита на ЖБ сваях отливается и укладывается на подложку из рубероида и пенопласта, а стенки скважин отделываются рулонным водонепроницаемым материалом.
Особенности свайно-плитного фундамента
Основные преимущества технологии:
Минусы комбинированных опорных систем:
Тем не менее, свайно-плитная технология становится все более востребованной, как в малоэтажном, так и в промышленном строительстве.
Некоторые нюансы
При изготовлении плитно-свайного фундамента рекомендуется придерживаться таких правил:
Во всех случаях, если есть такая возможность, для проведения геологоразведки следует приглашать специалистов.
Текст научной работы на тему «Оценка эффективности свайно-плитных фундаментов с промежуточной подушкой на примере высотных зданий в сейсмических районах Краснодарского края»
ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ, ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
МАРИНИЧЕВ МАКСИМ БОРИСОВИЧ, канд. техн. наук, доцент, marinichev@list. ru
Кубанский государственный аграрный университет, 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ СВАЙНО-ПЛИТНЫХ ФУНДАМЕНТОВ С ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ПОДУШКОЙ НА ПРИМЕРЕ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ
В СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЙОНАХ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ
Ключевые слова: фундамент; мониторинг; свая; свайно-плитный фундамент; фундамент с промежуточной подушкой; слабый грунт; деформации; плитный фундамент.
MAKSIM B. MARINICHEV, PhD, A/Professor,
Kuban State Agrarian University,
13, Kalinina Str., 350044, Krasnodar, Russia
EFFICIENCY ASSESSMENT OF PILED RAFTS WITH INTERMEDIATE LAYER IN HIGH-RISE BUILDINGS LOCATED IN SEISMIC AREAS OF THE KRASNODAR REGION
© Мариничев М.Б., 2017
CPRF construction and its efficiency is assessed. Also, the results of geoengineering monitoring are given for the deformation process observed in combined piled-raft foundation.
Keywords: foundation; monitoring; pile; combined piled-raft foundation; intermediate layer; soft soil; deformation; raft foundation.
— грунтоцементные сваи (технология Jet grouting);
— песчаные или щебенистые сваи.
Основными задачами армирования оснований являются: упрочнение и повышение устойчивости оснований плитных фундаментов зданий, укрепление насыпей и откосов земляных сооружений, а также исключение выпора грунта из-под сооружений.
‘Рекомендации по проектированию свайных фундаментов с промежуточной подушкой для зданий и сооружений, возводимых в сейсмических районах / НИИ оснований им. Н.М. Герсевано-ва при уч. института «Фундамент-проект». Кишинев: ЦК КП Молдавии, 1974.
1. Возможность расчета и моделирования свайно-плитных фундаментов
с промежуточной подушкой
Основными методами прогнозирования деформаций зданий на сегодняшний день являются нормативные документы (СП 22.13330.20112 и СП 24.13330.20113) и конечно-элементные программные комплексы (MIDAS GTS NX, PLAXIS 3D, Лира, Ing+, SCAD и др.).
2. Возможные методы выполнения геотехнического мониторинга
На сегодняшний день для мониторинга зданий и сооружений используются:
— геодезические наблюдения за деформациями;
— лазерное сканирование высотных объектов.
Методика GPS-мониторинга здания во многом подобна традиционным геодезическим наблюдениям. При создании системы мониторинга по периметру высотного здания и на отдельных конструктивных элементах устанавлива-
2 СП 22.13330.2011. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83* / Институт ОАО «НИЦ «Строительство» (НИИОСП им. Н.М. Герсеванова). М.: Минрегион, 2011.
3 СП 24.13330.2011. Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85* / Институт ОАО «НИЦ «Строительство» (НИИОСП им. Н.М. Герсеванова). М.: Минрегион, 2011.
3. 25-этажный жилой дом по ул. Монтажников в г. Краснодаре
Подобная инженерно-геологическая ситуация сложилась при строительстве 25-этажного жилого дома по ул. Монтажников в г. Краснодаре (рис. 1).
Для прогнозирования осадок такого тяжелого сооружения в рассматриваемых инженерно-геологических условиях площадки строительства были выполнены пространственные расчеты для нескольких вариантов фундаментов.
Рис. 1. 25-этажный жилой дом по ул. Монтажников в г. Краснодаре:
а — грунтовые условия площадки строительства, совмещенные с техническим решением фундаментов; б — общий вид пространственной модели исследуемого здания в ПК MIDAS GTS NX
Сводная таблица физико-механических характеристик грунтов
№ Полное наименование грунта Мощность, м р, г/см3 C, кПа Ф, град Е, МПа
Насыпной неоднородный слежавшийся грунт 2,1-2,8 — — — —
1 Суглинок просадочный 1,8-2,8 1,83 19 20 14/7*
2 Супесь пластичная 0,5-0,6 1,99 12 14 10,5
3 Песок мелкий 4,8-6,0 1,96 — 32 23,0
4 Торф сильно разложившийся 0,9-1,0 1,16 23 19 1,0
5 Глина тугопластичная, сла-бозаторфованная 0,9-1,1 1,88 43 17 5,0
6 Суглинок тугопластичный 2,4-4,1 1,89 27 18 17,6
7 Песок мелкий, плотный 3,9-4,3 2,02 — 34 32
8 Песок средней крупности, плотный Более 5,0 2,05 — 34 32
* В водонасыщенном состоянии.
В этой ситуации рассматривался второй вариант фундамента с заменой просадочного слоя на слой с высокими механическими и жесткостными характеристиками (малодеформируемый щебенистый слой толщиной 1000 мм, Е0 = 40 МПа, С = 20 кПа, ф = 35°).
4. Сопоставление расчетных и фактических деформаций
Рассматриваемое высотное здание не только построено с применением прогрессивного вида фундамента, но за его осадками также ведется геотехнический мониторинг (рис. 3).
15 июня 2015г. 13 мая 2016г. 14 июня 2016г. 30 июля 2016г. 6 сентября 2016г. 3 октября 2016г.
0 0,005 0,01 0,015
Рис. 3. Осадки углов здания в зависимости от циклов измерений (измерения осадок начаты в момент завершения 9-го этажа здания)
Из графиков видно, что углы здания перемещаются достаточно равномерно. Полученные значения соответствуют допустимым значениям.
На рис. 4 показано сопоставление измеренных и расчетных осадок для исследуемого жилого дома.
Из результатов сопоставления видно, что расчетные осадки несколько превышают измеренные на текущем этапе строительства. Данный результат можно объяснить двумя факторами:
— недостаточной изученностью инженерно-геологического строения грунтов оснований;
— высокой распределительной способностью системы «армированное грунтовое основание — промежуточная подушка — фундаментная плита -надземное строение».
01 2345678 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1920 21 22 2324 25
■=_= Расчетная осадка по MIDAS GTS при нагрузке от фактического веса
здания в ходе мониторинга —Прогнозная осадка с момента начала строительства
Рис. 4. Зависимость осадки здания от этажности (измеренная/расчетная)
1. Мирсаяпов, И.Т. Экспериментально-теоретические исследования работы армированных грунтовых массивов / И.Т. Мирсаяпов, А.О. Попов // Известия КазГАСУ. — 2008. -№ 2. — С. 75-80.
2. Шадунц, К.Ш. К расчету зданий и сооружений на сложных, неравномерно сжимаемых основаниях / К.Ш. Шадунц, М.Б. Мариничев // Основания, фундаменты и механика грунтов. — 2003. — № 2. — С. 7-10.
5. Шадунц, К.Ш. Плитные фундаменты многоэтажных зданий на просадочных грунтах / К.Ш. Шадунц, М.Б. Мариничев // Жилищное строительство. — 2003. — № 11. — С. 16-18.
6. Шадунц, К.Ш. Особенности деформаций днищ резервуаров / К.Ш. Шадунц, М.Б. Мариничев, В.В. Угринов // Промышленное и гражданское строительство. — 2004. — № 3. -С. 28-29.
7. Мариничев, М.Б. Эффективные фундаментные конструкции в сложных грунтовых условиях / М.Б. Мариничев, К.Ш. Шадунц, А.Ю. Маршалка // Промышленное и гражданское строительство. — 2013. — № 2. — С. 34-36.
8. Пат. 2300604. Российская Федерация. Способ строительства свайно-плитных фундаментов в сейсмических районах / К.Ш. Шадунц, М.Б. Мариничев, В.А. Демченко ; опубл. 07.10.2005.
9. Пат. 2242563. Российская Федерация. Способ подготовки основания резервуара / К.Ш. Шадунц, М.Б. Мариничев, В.В. Угринов ; опубл. 20.12.2004.
10. Пат. 2378454. Российская Федерация. Способ возведения свайно-плитного фундамента / К.Ш. Шадунц, М.Б. Мариничев ; опубл.14.08.2008
