Доступ к информационному ресурсу ограничен на основании Федерального закона от 27 июля 2006 г. N 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации».
Доступ ограничен по решению суда или по иным основаниям, установленным законодательством Российской Федерации.
Сетевой адрес, позволяющий идентифицировать сайт в сети «Интернет», включен в Федеральный список экстремистских материалов.
Сетевой адрес, позволяющий идентифицировать сайт в сети «Интернет», включен в Реестр нарушителей прав субъектов персональных данных.
3 Термины и определения
В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 армированный грунт: Композитный материал, состоящий из насыпного грунта и армирующих его более прочных элементов.
3.2 армированный массив грунта: Естественный грунтовый массив, усиленный армирующими элементами.
3.4 верификация: Проверка, подтверждение правильности каких-либо положений, расчетных алгоритмов, программ и процедур путем их сопоставления с опытными (эталонными или эмпирическими) данными, алгоритмами и результатами.
3.5 водоупор (водоупорный слой грунта): Слабопроницаемый слой грунта, фильтрацией воды через который можно пренебречь.
3.6 выравнивание сооружения: Подъем (с помощью домкратов или других приспособлений) или опускание (путем выбуривания грунта и т.п.) сооружения или отдельных его частей при неравномерных деформациях, превышающих предельные.
3.7 высотные здания: Здания высотой более 75 м.
Примечание — Архитектурная высота здания определяется согласно СП 118.13330.
3.8 геотехническая категория: Категория сложности объекта строительства с точки зрения проектирования оснований и фундаментов, определяемая в зависимости от уровня ответственности и сложности инженерно-геологических условий площадки строительства.
3.11 гидрогеологический прогноз: Комплекс работ расчетного характера, целью которых является качественная и количественная оценка изменений гидрогеологических условий, вызванных строительством.
3.14 грунтоцементный элемент: Объем грунта, закрепленного цементным вяжущим по струйной или буросмесительной технологии с приданием ему повышенной прочности и пониженной водопроницаемости.
3.15 защитные мероприятия: Комплекс организационно-технических мероприятий по защите окружающей застройки от сверхнормативных деформаций и прочих недопустимых воздействий, оказываемых негативным влиянием строительства или реконструкции.
3.16 зона влияния нового строительства или реконструкции: Расстояние, за пределами которого негативное воздействие на окружающую застройку пренебрежимо мало.
3.18 компенсационные мероприятия: Мероприятия, направленные на сохранение или восстановление напряженно-деформированного состояния оснований реконструируемых сооружений или сооружений окружающей застройки и гидрогеологического режима.
3.18а коэффициент переуплотнения грунта; OCR: Отношение вертикального эффективного напряжения от собственного веса грунта к напряжению предварительного уплотнения (предуплотнения).
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
3.19 малозаглубленный фундамент: Фундамент с глубиной заложения подошвы выше расчетной глубины сезонного промерзания грунта.
3.20 малоэтажные здания: Жилые и общественные здания высотой, не превышающей три этажа.
3.21 наблюдательный метод: Метод проектирования, изначально предполагающий возможность корректировать проект на основании результатов геотехнического мониторинга.
3.21а напряжение предварительного уплотнения: Условное максимальное вертикальное эффективное напряжение, которое испытывал грунт за время своего существования.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
3.23 окружающая застройка: Существующие здания и сооружения, инженерные и транспортные коммуникации, расположенные вблизи объектов нового строительства или реконструкции.
3.23б обобщенный нагрузочный эффект: Нагрузка на основание от сооружения.
(Введен дополнительно, Изм. N 2).
3.24 осадки: Вертикальные составляющие деформаций основания, происходящие в результате внешних воздействий и в отдельных случаях от собственного веса грунта, не сопровождающееся изменением его структуры.
3.25 оседания: Деформации земной поверхности, вызываемые подработкой, изменением гидрогеологических условий, карстово-суффозионными процессами и т.п.
3.26 основание сооружения: Массив грунта, взаимодействующий с сооружением.
3.28 подземное сооружение или подземная часть сооружения: Сооружение или часть сооружения, расположенные ниже уровня поверхности земли (планировки).
3.30 поровое давление: Напряжения в основании, передающиеся через поровую жидкость.
3.31 провалы: Деформации земной поверхности с нарушением сплошности грунтов, образующиеся вследствие обрушения толщи грунтов над карстовыми полостями, горными выработками или зонами суффозионного выноса грунта.
3.33 проектная ситуация: Учитываемый при проектировании и расчете сооружения комплекс наиболее неблагоприятных условий, которые могут возникнуть при его возведении и эксплуатации.
3.33а проектные параметры: Параметры, отражающие состояние системы «основание — сооружение», задаваемые в проекте и контролируемые при строительстве и эксплуатации.
(Введен дополнительно, Изм. N 2).
3.34 проектный сценарий: Учитываемый при проектировании и расчете сооружения комплекс наиболее неблагоприятных последовательностей изменения взаимосвязанных проектных ситуаций, которые могут возникнуть при его возведении и эксплуатации.
3.35 прочность грунтоцемента: Сопротивление одноосному сжатию статической нагрузкой до физического разрушения.
3.36 силы отрицательного (негативного) трения: Силы, возникающие на боковой поверхности фундаментов и подземных частей сооружений, при перемещении грунтов вниз относительно них.
3.37 сопоставимый геотехнический опыт: Ранее полученная документированная либо иная четко установленная информация, включающая свойства грунтов, конструкций, нагрузок и технологий строительства, аналогичные используемым в проекте.
3.39 срок эксплуатации сооружения: Проектный срок эксплуатации сооружения, принимаемый в соответствии с ГОСТ 27751.
3.41 трансверсально-изотропная среда: Среда, свойства которой одинаковы в определенной плоскости и отличны в нормальном к этой плоскости направлении.
3.42 уникальные сооружения: Сооружения, определяемые в соответствии с [1].
3.43 фундамент сооружения: Часть сооружения, которая служит для передачи нагрузки от сооружения на основание.
3.44 элемент закрепленного грунта: Объем грунта, закрепленного каким-либо технологическим способом, характеризуемый геометрическими параметрами и физико-механическими свойствами, назначенными при проектировании и подтвержденными опытными работами.
3.45 эффективные напряжения: Напряжения в основании, передающиеся через скелет грунта.
5 Проектирование оснований
5.1 Общие указания
5.1.8 Основания следует проверять по деформациям во всех случаях, за исключением указанных в 5.6.52 для сооружений геотехнических категорий 1 и 2.
5.1.9 Проверку оснований по несущей способности следует проводить в случаях, если:
а) на основание передаются значительные горизонтальные нагрузки (подпорные стены, фундаменты распорных конструкций, углубление подвалов реконструируемых сооружений и т.п.), в том числе сейсмические;
б) сооружение расположено на откосе или вблизи откоса;
в) сооружение расположено вблизи котлована или подземной выработки;
г) основание сложено дисперсными грунтами, указанными в 5.7.5;
д) основание сложено скальными грунтами;
е) сооружение относится к геотехнической категории 3;
5.1.11а При выполнении расчетов фундаментов допускается применение методики коэффициентов жесткости с одним (вертикальным) коэффициентом постели. Применение других контактных моделей допускается при обосновании их работоспособности в данных условиях.
Примечание — Применение моделей с увеличивающимся модулем деформации по глубине должно быть обосновано результатами инженерно-геологических изысканий.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
5.1.13б При проведении геотехнических расчетов по второму предельному состоянию допустимо применение моделей механического поведения грунта с двойным упрочнением.
(Введен дополнительно, Изм. N 3).
5.2 Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах оснований
а) оснований сооружений геотехнической категории 1;
б) общей устойчивости массива грунта основания совместно с сооружением;
в) средних значений осадок основания фундаментов;
г) деформаций основания при привязке типового проекта к местным грунтовым условиям.
5.2.6 В расчетах оснований необходимо учитывать нагрузки от складируемого материала и оборудования, размещаемых вблизи фундаментов или конструкций подземных сооружений.
5.2.8 Нагрузки, воздействия, их сочетания и коэффициенты надежности по нагрузке при расчете опор мостов и труб под насыпями следует принимать в соответствии с требованиями СП 35.13330.
5.3 Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов
5.3.2 В расчетах следует использовать расчетные значения характеристик грунтов и скальных массивов, полученные в полевых или лабораторных условиях методом, наиболее соответствующим используемой расчетной модели.
Значения коэффициента при коэффициенте пористости е, равном
Текст научной работы на тему «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах»
Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах Ионова М. Н.
Ионова Марианна Николаевна / Ionova Мапаппа Nikolaevna — студент, Инженерно-технический институт Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова, г. Якутск
У мерзлых грунтов механические свойства зависят от температуры. Температура несущего слоя меняется в течение года. Поэтому в Якутске фундаменты залегают на глубину 8-10 м.
В районах распространения вечномерзлых грунтов выделяют 2 зоны: 1 зона аккумуляции, в которой температура грунтов в течение года постоянно меняется. 2 зона нулевых годовых амплитуд, где в течение многих лет температура грунтов остается постоянной [1, с. 45].
Если у грунта низкая температура, то в грунте имеется большое количество солей. Температура влияет на несущую способность основания [3, с. 45].
Физико-механические свойства мерзлых грунтов. Мерзлый грунт состоит из четырех компонентов: твердые частицы, вода, газ и лед.
Механические свойства: деформационные, прочностные, фильтрационные свойства.
• сопротивление сдвигу мерзлого грунта;
• сопротивление сдвигу с поверхности смерзания с материалом фундамента;
• сопротивление сдвигу льда;
• сопротивление нормального давления;
Для оттаивающих грунтов необходимо знать коэффициент оттаивания, коэффициент сжимаемости, угол внутреннего трения оттаивающего грунта, сцепление оттаивающего грунта [3, с. 69].
Устройство и основания фундаментов в условиях ВМГ.
ВМГ используются в качестве основания по 2 принципам:
Принцип 1 — вечномерзлые грунты основания используются в мерзлом состоянии, сохраняя в процессе строительства и в течение всего периода эксплуатации сооружения.
| 15 | НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ № 7 (8). 2016
Принцип 2 — вечномерзлые грунты основания используются в оттаянном или оттаивающем состоянии.
При 1 принципе сохранение грунтов в мерзлом состоянии обеспечивается устройством различных охлаждающих мероприятий:
■ устройство проветриваемого (холодного) подполья;
■ устройство холодных первых этажей;
■ укладка в основании и сооружения охлаждающих труб, каналов или применение вентилируемых фундаментов;
■ установка сезонно действующих охлаждающих устройств (СОУ);
■ другие мероприятия по устранению или уменьшению теплового воздействия сооружения на мерзлые грунты основания.
Первое здание с вентилируемым подпольем было построено в 1933 году и здание было построено на столбчатых фундаментах и было предусмотрено вентилируемое подполье [2, с. 100].
При передаче больших нагрузок на пол здания используют систему охлаждающих труб или систему вентилируемых каналов или фундаментов. Обеспечивают работу естественным вентилированием или искусственным с помощью вентиляторов.
Естественное вентилирование может быть за счет перепада высоты у входа и у выхода.
Все должно быть рассчитано в зависимости от диаметра, длины труб, от поворотов и т. д.
При высокотемпературных грунтах широкое распространение получили СОУ. Они могут быть наклонными, горизонтальными и вертикальными. СОУ подразделяются на жидкостные и парожидкостные. СОУ могут быть эффективными при их применении в системе [1, с. 45].
Для уменьшения деформации необходимо предусмотреть предварительное оттаивание грунтов.
Для выбора метода устройства оснований рассчитывается максимальная глубина оттаивания грунтов или глубина оттаивания на срок эксплуатации здания.
Далее рассчитываются осадки. Эти деформации сопоставляются с предельными деформациями, и решается вопрос, какой из этих двух методов следует выбирать для строительства:
• допустить оттаивание до начала строительства;
• допустить оттаивание грунтов в период эксплуатации зданий и сооружений [1, с. 89].
1. ПахомовГ. Я. Основания и фундаменты. М.: Изд-во Эксмо, 2010. 250 с.
2. Федотов С. И., Коперин И. Ф., Андреев В. И. Строительство в вечномерзлых
грунтах. М.: Изд-во «Высшая школа», 2008. 220 с.
3. Домокеев А. Г. Грунты. М.: Изд-во «Высшая школа», 2006.
4 Общие положения
4.2 Основания и фундаменты сооружений должны проектироваться на основе и с учетом:
а) результатов инженерных изысканий для строительства;
б) данных, характеризующих назначение, конструктивные и технологические особенности сооружения и условия его эксплуатации;
в) нагрузок, действующих на фундаменты;
г) окружающей застройки и влияния на нее вновь строящихся и реконструируемых сооружений;
д) экологических и санитарно-эпидемиологических требований.
4.4 Работы по проектированию следует вести в соответствии с техническим заданием на проектирование и необходимыми исходными данными (см. 4.2).
4.5 При проектировании следует учитывать уровень ответственности сооружения в соответствии с ГОСТ 27751: I — повышенный, II — нормальный, III — пониженный.
4.6 Инженерные изыскания для строительства, проектирование оснований и фундаментов и их устройство должны выполняться организациями, имеющими соответствующие допуски на эти виды работ.
См. раздел Библиография, поз.[3]. — Примечание изготовителя базы данных.
Наименование грунтов оснований в отчетной документации по результатам инженерных изысканий и в проектной документации следует принимать по ГОСТ 25100.
4.11 При проектировании оснований и фундаментов сооружений необходимо соблюдать требования нормативных документов по организации строительства (СП 48.13330), земляным работам (СП 45.13330), геодезическим работам (СНиП 3.01.03), технике безопасности (СНиП 12-03) и т.п.
4.17 При проектировании фундаментов и подземных сооружений из монолитного, сборного бетона или железобетона, каменной или кирпичной кладки следует руководствоваться СП 63.13330, СП 15.13330, СП 28.13330, СНиП 3.03.01, СНиП 3.04.01.
4.19 При проектировании оснований должна быть предусмотрена срезка плодородного слоя почвы для последующего использования в целях восстановления (рекультивации) нарушенных или малопродуктивных сельскохозяйственных земель, озеленения района застройки и т.п.
Крутов В.И.Основания и фундаменты на насыпных грунтах1988 г.
Что надо знать, когда приходится обустраивать фундамент на насыпном грунте?
- Во-первых: что такое «насыпной грунт» и его особенности.
- Во-вторых: методы усиления основания.
- В третьих: виды и конструкции фундамента, которые рекомендуется применять.
Несколько слов о насыпном грунте
| Виды насыпных грунтов | Ориентировочное время, необходимое для самоуплотнения грунта, лет | Примерная несущая способность при дополнительном уплотнении, кг/см2 |
| Глинистые | 2÷5 | 1,5÷2,5 |
| Песчаные | 0,5÷1 | 2÷3 |
| Крупнообмолочные | 0,2÷1 | 2,5÷3,5 |
Насыпной грунт используют в двух случаях:
Мероприятия по улучшению характеристик насыпного грунта
Вы должны понимать, что характеристики любого грунта можно изменить искусственно. Как правило, все сводится к повышению его несущей способности и нивелированию пучинистых явлений:
Выбор фундамента при строительстве на насыпном грунте
>11.2.2. Расчет оснований на насыпных грунтах
Какими бывают насыпные грунты
По своему составу насыпные грунты подразделяются на несколько групп, в соответствии со строительными нормами:
Вторая группа насыпных грунтов чаще всего имеет однородное сложение, как и в случае с плановыми насыпями, но их плотность и сжимаемость на разных участках может значительно отличаться друг от друга. Подобные отвалы:
- намывают промышленным способом;
- организованно отсыпают слоями;
- насыпают по откосу на всю высоту;
- возводят беспорядочно.
Свалка разнородных бытовых и промышленных отходов с присутствием органических отходов неравномерна по своей структуре. Сжимаемость насыпных грунтов подобного состава имеет нестабильные показатели по всей площади насыпи.
В зависимости от давности отсыпки, насыпи подразделяют на:
- слежавшиеся – естественный процесс уплотнения закончен;
- неслежавшиеся – стадия уплотнения продолжается.
Выбор фундамента
При устройстве фундамента на насыпных грунтах следует учитывать, что:
Плановое устройство насыпи и ее технически грамотное уплотнение значительно упрощает возведение фундамента и позволяет сделать более точные прогнозы возможных изменений или подвижек грунта.
Основные этапы возведения насыпи и основания здания
Рассматривая задачу создания фундамента дома на насыпном грунте, нагляднее и проще будет разделить ее на два основных этапа – отсыпка насыпи и непосредственно устройство фундамента дома.
Второй этап строительства заключается в устройстве фундамента на уже подготовленной насыпи. Он включает все работы связанные с постройкой опалубки, создания арматурного каркаса и бетонными работами.
Отсыпка насыпи и подготовка площадки
В целом весь процесс возведения фундамента на насыпном грунте можно представить в виде следующего алгоритма:
В любом случае, перед началом работ проводится изучение всех особенностей участка строительства, и основное внимание при этом обращается именно на изучение грунтов.
Материалы для формирования насыпи
Песок, глина, щебень или просто земля имеют свои особенности, которые нужно учитывать при формировании насыпи:
Оценивая качество созданной насыпи, ее готовность для закладки фундамента нужно оценить ее следующие характеристики:
- несущая способность – качество, характеризующее способность выдерживать большие нагрузки без изменения формы;
- плотность – насколько хорошо утрамбована почва.
Уплотнение насыпи, устройство монолитной плиты
Гравийная подушка формируется поверх слоя песка в 5-10 см. Сверху песка укладывается слой щебня или гравия толщиной 25-30 см и дополнительно уплотняется.
Далее, следуют работы, связанные непосредственно с возведением монолитной плиты, весь процесс укладывается в следующий алгоритм:
Для гидроизоляции чаще всего используется полиэтиленовая пленка или рубероид. Такое покрытие укладывается с небольшим напуском полос в 5-7 см в 1-2 слоя. Основная задача гидроизоляции исключить капиллярное увлажнение плиты.
