Присоединяйтесь!
Зарегистрированных пользователей портала: 505 430. Присоединяйтесь к нам, зарегистрироваться очень просто →
Законодательство
Законодательство

"ПРОЕКТИРОВАНИЕ И УСТРОЙСТВО ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ. СП 50-101-2004" (утв. Госстроем РФ)

Дата документа09.03.2004
Статус документаДействует
МеткиПравила · Постановление

    

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ И ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОМУ КОМПЛЕКСУ

 

СИСТЕМА НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

 

СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И УСТРОЙСТВО ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

 

Design and construction of soil bases and foundations for buildings and structures

 

СП 50-101-2004

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

 
    1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-изыскательским и конструкторско-технологическим институтом оснований и подземных сооружений им. Н.М. Герсеванова (НИИОСП) - филиалом ФГУП "НИЦ "Строительство"
    ВНЕСЕН Управлением техническою нормирования, стандартизации и сертификации в строительстве и ЖКХ Госстроя России
    2 ОДОБРЕН для применения постановлением Госстроя России N 28 от 9 марта 2004 г.
    3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
 

Введение

 
    Свод правил по проектированию и устройству оснований и фундаментов зданий и сооружений разработан в развитие обязательных положений и требований СНиП 2.02.01-83* и СНиП 3.02.01-87.
    Свод правил содержит рекомендации по проектированию и устройству оснований и фундаментов зданий и сооружений, в том числе подземных и заглубленных, возводимых в различных инженерно-геологических условиях, для различных видов строительства.
    Разработан НИИОСП им. Н.М. Герсеванова - филиалом ФГУП НИЦ "Строительство" (доктора техн. наук В.А. Ильичев и Е.А. Сорочан - руководители темы; доктора техн. наук: Б.В. Бахолдин, А.А. Григорян, П.А. Коновалов, В.И. Крутов, В.О. Орлов, В.П. Петрухин, Л.Р. Ставницер, В.И. Шейнин; кандидаты техн. наук: Ю.А. Багдасаров, Г.И. Бондаренко, В.Г. Буданов, Ю.А. Грачев, Ф.Ф. Зехниев, М.Н. Ибрагимов, О.И. Игнатова, И.В. Колыбин, НС. Никифорова, B.C. Поляков, В.Г. Федоровский, М.Л. Холмянский; инженеры: Я.М. Бобровский, Б.Ф. Кисин, А.Б. Мещанский); ГУП Мосгипронисельстрой (д-р техн. наук B.C. Сажин).
 

1. Область применения

 
    Настоящий Свод правил (далее - СП) распространяется на основания и фундаменты вновь строящихся и реконструируемых зданий и сооружений <*>, возводимых в открытых котлованах.
    


    <*> Далее вместо термина "здания и сооружения" используется термин "сооружения", в число которых входят также подземные сооружения.
 
    Настоящий СП не распространяется на проектирование и устройство оснований и фундаментов гидротехнических сооружений, опор мостов и труб под насыпями, дорог, аэродромных покрытий, сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах, свайных фундаментов, а также оснований глубоких опор и фундаментов машин с динамическими нагрузками.
 

2. Нормативные ссылки

 
    В настоящем Своде правил приведены ссылки на следующие нормативные документы:
    СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах
    СНиП II-22-81* Каменные и армокаменные конструкции
    СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия
    СНиП 2.01.09-91 Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах
    СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений
    СНиП 2.02.02-85* Основания гидротехнических сооружений
    СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах
    СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии
    СНиП 2.04.02-84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения
    СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения
    СНиП 2.06.03-85 Мелиоративные системы и сооружения
    СНиП 2.06.14-85 Защита горных выработок от подземных и поверхностных вод
    СНиП 2.06.15-85 Инженерная защита территории от затопления и подтопления
    СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты
    СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции
    СНиП 3.04.01-87 Изоляционные и отделочные покрытия
    СНиП 3.05.05-84 Технологическое оборудование и технологические трубопроводы
    СНиП 3.07.03-85* Мелиоративные системы и сооружения
    СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения
    СНиП 12-01-2004 Организация строительства
    СНиП 23-01-99* Строительная климатология
    СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения
    СП 11-102-97 Инженерно-экологические изыскания для строительства
    СП 11-104-97 Инженерно-геодезические изыскания для строительства
    СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства (ч. I-III)
    ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик
    ГОСТ 12248-96 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости
    ГОСТ 12536-79 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) состава
    ГОСТ 19912-2001 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
    ГОСТ 20276-99 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости
    ГОСТ 20522-96 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний
    ГОСТ 22733-2002 Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности
    ГОСТ 23061-90 Грунты. Методы радиоизотопных измерений плотности и влажности
    ГОСТ 23161-78 Грунты. Метод лабораторного определения характеристик просадочности
    ГОСТ 24143-80 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик набухания и усадки
    ГОСТ 24846-81 Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений
    ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация
    ГОСТ 25192-82 Бетоны. Классификация и общие технические требования
    ГОСТ 27751-88 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету
    ГОСТ 30416-96 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения
    ГОСТ 30672-99 Грунты. Полевые испытания. Общие положения
 

3. Определения

 
    Определения основных терминов приведены в приложении А.
 

4. Общие положения

 
    4.1 Основания и фундаменты должны проектироваться на основе и с учетом:
    а) результатов инженерных изысканий для строительства;
    б) сведений о сейсмичности района строительства;
    в) данных, характеризующих назначение, конструктивные и технологические особенности сооружения и условия его эксплуатации;
    г) нагрузок, действующих на фундаменты;
    д) окружающей застройки и влияния на нее вновь строящихся сооружений;
    е) экологических требований (раздел 15);
    ж) технико-экономического сравнения возможных вариантов проектных решений для выбора наиболее экономичного и надежного проектного решения, обеспечивающего наиболее полное использование прочностных и деформационных характеристик грунтов и физико-механических свойств материалов фундаментов и других подземных конструкций.
    4.2 При проектировании должны быть предусмотрены решения, обеспечивающие надежность, долговечность и экономичность сооружений на всех стадиях строительства и эксплуатации.
    При разработке проектов производства работ и организации строительства должны выполняться требования по обеспечению надежности конструкций на всех стадиях их возведения.
    4.3 Работы по проектированию следует вести в соответствии с техническим заданием на проектирование и необходимыми исходными данными (4.1). Порядок разработки проектной документации изложен в приложении Б.
    4.4 При проектировании следует учитывать уровень ответственности сооружения в соответствии с ГОСТ 27751: I - повышенный, II - нормальный, III - пониженный.
    4.5 Инженерные изыскания для строительства, проектирование оснований и фундаментов и их устройство должны выполняться организациями, имеющими лицензии на эти виды работ.
    4.6 Инженерные изыскания для строительства должны проводиться в соответствии с требованиями СНиП 11-02, СП 11-102, СП 11-104, СП 11-105, государственных стандартов и других нормативных документов по инженерным изысканиям и исследованиям грунтов для строительства.
    Наименование грунтов оснований в описаниях результатов изысканий и в проектной документации следует принимать по ГОСТ 25100.
    4.7 Результаты инженерных изысканий должны содержать данные, необходимые для выбора типа основания, фундаментов и подземных сооружений и проведения их расчетов по предельным состояниям с учетом прогноза возможных изменений (в процессе строительства и эксплуатации) инженерно-геологических условий площадки строительства и свойств грунтов, а также вида и объема инженерных мероприятий по ее освоению.
    Проектирование без соответствующего инженерно-геологического, а также инженерно-экологического обоснований или при их недостаточности не допускается.
    Примечание - При строительстве в условиях существующей застройки инженерные изыскания следует предусматривать не только для вновь строящихся сооружений, но и для окружающей застройки, попадающей в зону их влияния.
 
    4.8 Конструктивное решение проектируемого сооружения и условия последующей его эксплуатации необходимы для выбора типа фундамента, учета влияния конструкций на работу основания, а также на окружающую застройку, для уточнения требований к допускаемым деформациям и т.д.
    4.9 В проектах оснований и фундаментов сооружений необходимо предусматривать проведение натурных наблюдений (мониторинг). Состав, объем и методы мониторинга устанавливают в зависимости от уровня ответственности сооружений и сложности инженерно- геологических условий (см. раздел 14).
    Натурные наблюдения должны также предусматриваться в случае применения новых или недостаточно изученных конструкций сооружений или их фундаментов, а также если в задании на проектирование имеются специальные требования по проведению натурных измерений.
    4.10 При проектировании и возведении фундаментов и подземных сооружений из монолитного, сборного бетона или железобетона, каменной или кирпичной кладки наряду с требованиями настоящих правил следует руководствоваться СНиП 2.03.11, СНиП 3.03.01, СНиП 3.04.01.
    4.11 При возведении нового объекта на застроенной территории необходимо учитывать его воздействие на существующие сооружения окружающей застройки с целью предотвращения их недопустимых дополнительных деформаций.
    Зону влияния проектируемого сооружения и дополнительные осадки существующих сооружений определяют расчетом (подраздел 5.5).
    Предельные значения дополнительных деформаций оснований существующих сооружений должны устанавливаться на основе результатов обследований этих сооружений с учетом их конструктивных особенностей и категории состояния конструкций (приложение В).
    4.12 При проектировании необходимо учитывать местные условия строительства, а также имеющийся опыт проектирования, строительства и эксплуатации сооружений в аналогичных инженерно-геологических и экологических условиях. Для этого необходимо иметь данные об инженерно-геологических условиях этого района, о конструкциях сооружений, нагрузках, типах и размерах фундаментов, давлениях на грунты основания и о наблюдавшихся деформациях сооружений. Необходимо также выявлять данные о производственных возможностях строительной организации, ее парке оборудования, ожидаемых климатических условиях на весь период строительства. Указанные данные могут оказаться решающими при выборе типов фундаментов (например, на естественном основании или свайном), глубины их заложения, метода подготовки основания и пр.
    Данные о климатических условиях района строительства должны приниматься в соответствии со СНиП 23-01.
    4.13 При проектировании и устройстве оснований и фундаментов сооружений следует соблюдать требования нормативных документов по организации строительного производства, геодезическим работам, технике безопасности, правилам пожарной безопасности при производстве строительно-монтажных работ.
    4.14 Применяемые при строительстве материалы, изделия и конструкции должны удовлетворять требованиям проекта соответствующих стандартов и технических условий. Замена предусмотренных проектом материалов, изделий и конструкций допускается только по согласованию с проектной организацией и заказчиком.
    4.15 При строительстве в сложных грунтовых условиях в составе проекта сооружения рекомендуется предусматривать паспорт сооружения, в котором приводят: описание подземных конструкций и водонесущих сетей, указания о необходимых наблюдениях, данные о предусматриваемых мерах защиты, осуществляемых в период строительства и эксплуатации, указания о способах подъема и выравнивания сооружения и др. После сдачи объекта в паспорт вносят данные, полученные в процессе строительства.
    4.16 При производстве земляных работ, устройстве оснований и фундаментов следует выполнять входной, операционный и приемочный контроль, руководствуясь СНиП 12-01 и разделом 13.
    4.17 При проектировании должна быть предусмотрена срезка экологически чистого плодородного слоя почвы для последующего использования в целях восстановления (рекультивации) нарушенных или малопродуктивных сельскохозяйственных земель, озеленения района застройки и т.п.
    4.18 На участках, где по данным инженерно-экологических изысканий имеются выделения почвенных газов (радона, метана, торина), должны быть приняты меры по изоляции соприкасающихся с грунтом конструкций или другие меры, способствующие снижению концентрации газов в соответствии с требованиями санитарных норм.
 

5. Проектирование оснований

 

5.1 Общие указания

 
    5.1.1 Проектирование оснований включает обоснованный расчетом выбор:
    - типа основания (естественное или искусственное);
    - типа, конструкции, материала и размеров фундаментов (мелкого или глубокого заложения; ленточные, столбчатые, плитные и др.; железобетонные, бетонные, бутобетонные и др.);
    - мероприятий, указанных в подразделе 5.8, применяемых при необходимости уменьшения влияния деформаций оснований на эксплуатационную пригодность сооружений.
    5.1.2 Основания должны рассчитываться по двум группам предельных состояний: первой - по несущей способности и второй - по деформациям.
    К первой группе предельных состояний относятся состояния, приводящие сооружение и основание к полной непригодности к эксплуатации (потеря устойчивости формы и положения; хрупкое, вязкое или иного характера разрушение; резонансные колебания; чрезмерные пластические деформации или деформации неустановившейся ползучести и т.п.).
    Ко второй группе предельных состояний относятся состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию сооружения или снижающие его долговечность вследствие недопустимых перемещений (осадок, подъемов, прогибов, кренов, углов поворота, колебаний, трещин и т.п.).
    Основания рассчитывают по деформациям во всех случаях, за исключением указанных в 5.5.52, а по несущей способности - в случаях, указанных в 5.1.3.
    5.1.3 Расчет оснований по несущей способности должен производиться в случаях, если:
    а) на основание передаются значительные горизонтальные нагрузки (подпорные стены, фундаменты распорных конструкций и т.п.), в том числе сейсмические;
    б) сооружение расположено на откосе или вблизи откоса;
    в) основание сложено дисперсными грунтами, указанными в 5.6.5;
    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.
    5.1.4 Сооружение и его основание должны рассматриваться в единстве, т.е. должно учитываться взаимодействие сооружения с основанием. Для совместного расчета сооружения и основания могут быть использованы аналитические, численные и другие методы.
    5.1.5 Целью расчета оснований по предельным состояниям является выбор технического решения фундаментов, обеспечивающего невозможность достижения основанием предельных состояний, указанных в 5.1.2. При этом должны учитываться не только нагрузки от проектируемого сооружения, но также возможное неблагоприятное влияние внешней среды, приводящее к изменению физико-механических свойств грунтов (например, под влиянием поверхностных или подземных вод, климатических факторов, различного вила тепловых источников и т.д.). К изменению влажности особенно чувствительны просадочные, набухающие и засоленные грунты, к изменению температурного режима - набухающие и пучинистые грунты.
    5.1.6 Расчетная схема системы "сооружение-основание" или "фундамент-основание" должна выбираться с учетом наиболее существенных факторов, определяющих напряженное состояние и деформации основания и конструкций сооружения (статической схемы сооружения, особенностей его возведения, характера грунтовых напластований, свойств грунтов основания, возможности их изменения в процессе строительства и эксплуатации сооружения и т.д.). Рекомендуется учитывать пространственную работу конструкций, геометрическую и физическую нелинейность, анизотропность, пластические и реологические свойства материалов и грунтов, развитие областей пластических деформаций под фундаментом.
    Допускается использовать вероятностные методы расчета, учитывающие статистическую неоднородность оснований, случайную природу нагрузок, воздействий и свойств материалов конструкций.
    5.1.7 Результаты инженерно-геологических изысканий, излагаемые и отчете, должны содержать сведения:
    - о местоположении территории предполагаемого строительства, ее рельефе, климатических и сейсмических условиях и о ранее выполненных инженерных изысканиях;
    - об инженерно-геологическом строении площадки строительства с описанием в стратиграфической последовательности напластований грунтов, формы залегания грунтовых образований, их размеров в плане и по глубине, возраста, происхождения и классификационных наименований грунтов и с указанием выделенных инженерно-геологических элементов (ГОСТ 20522);
    - о гидрогеологических условиях площадки с указанием наличия и толщины водоносных горизонтов и режима подземных вод, отметок появившихся и установившихся уровней подземных вод, амплитуды их сезонных и многолетних колебаний, расходов воды, сведений о фильтрационных характеристиках грунтов, а также сведений о химическом составе подземных вод и их агрессивности по отношению к материалам подземных конструкций;
    - о наличии специфических грунтов (см. раздел 6);
    - о наблюдаемых неблагоприятных геологических и инженерно-геологических процессах (карст, оползни, суффозия, горные подработки, температурные аномалии и др.);
    - о физико-механических характеристиках грунтов;
    - о возможном изменении гидрогеологических условий и физико-механических свойств грунтов в процессе строительства и эксплуатации сооружения.
    5.1.8 В состав физико-механических характеристик грунтов входят:
    - плотность грунта и его частиц и влажность (ГОСТ 5180 и ГОСТ 30416);
    - коэффициент пористости;
    - гранулометрический состав для крупнообломочных грунтов и песков (ГОСТ 12536);
    - влажность на границах пластичности и текучести, число пластичности и показатель текучести для глинистых грунтов (ГОСТ 5180);
    - угол внутреннего трения, удельное сцепление и модуль деформации грунтов (ГОСТ 12248, ГОСТ 20276, ГОСТ 30416 и ГОСТ 30672);
    - временное сопротивление при одноосном сжатии, показатели размягчаемости и растворимости для скальных грунтов (ГОСТ 12248).
    Для специфических грунтов, особенности проектирования оснований которых изложены в разделе 6, и при проектировании подземных сооружений (раздел 9) дополнительно должны быть определены характеристики, указанные в этих разделах. По специальному заданию дополнительно могут быть определены и другие необходимые для расчетов характеристики грунтов (например, реологические).
    В отчете необходимо указывать применяемые методы лабораторных и полевых определений характеристик грунтов и методы обработки результатов исследований.
    5.1.9 К отчету прилагают: колонки грунтовых выработок и инженерно-геологические разрезы с указанием на последних мест отбора проб грунтов и пунктов их полевых испытаний, а также уровней подземных вод; таблицы и ведомости показателей физико-механических характеристик грунтов, их нормативных и расчетных значений; а также графики полевых испытаний грунтов.
 

5.2 Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах оснований

 
    5.2.1 Нагрузки и воздействия на основания, передаваемые фундаментами сооружений, должны устанавливаться расчетом, как правило, исходя из рассмотрения совместной работы сооружения и основания.
    Учитываемые при этом нагрузки и воздействия на сооружение или отдельные его элементы, коэффициенты надежности по нагрузке, а также возможные сочетания нагрузок должны приниматься согласно требованиям СНиП 2.01.07.
    Нагрузки на основание допускается определять без учета их перераспределения надфундаментной конструкцией при расчете:
    а) оснований сооружений III уровня ответственности;
    б) общей устойчивости массива грунта основания совместно с сооружением;
    в) средних значений деформаций основания;
    г) деформаций основания в стадии привязки типового проекта к местным грунтовым условиям.
    5.2.2 Все расчеты оснований должны производиться на расчетные значения нагрузок, которые определяют как произведение нормативных нагрузок на коэффициент надежности по нагрузке _f устанавливаемый в зависимости от группы предельного состояния.
    Коэффициент надежности по нагрузке _f принимают при расчете оснований:
    - по первой группе предельных состояний (по несущей способности) - по СНиП 2.01.07;
    - по второй группе предельных состояний (по деформациям) - равным единице.
    5.2.3 Расчет оснований по деформациям должен производиться на основное сочетание нагрузок; по несущей способности - на основное сочетание, а при наличии особых нагрузок и воздействий - на основное и особое сочетания.
    При этом нагрузки на перекрытия и снеговые нагрузки, которые согласно СНиП 2.01.07 могут относиться как к длительным, так и к кратковременным, при расчете оснований по несущей способности считают кратковременными, а при расчете по деформациям - длительными. Нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования в обоих случаях считают кратковременными.
    5.2.4 В расчетах оснований необходимо учитывать нагрузки от складируемого материала и оборудования, размещаемых вблизи фундаментов.
    5.2.5 Усилия в конструкциях, вызываемые климатическими температурными воздействиями, при расчете оснований по деформациям не должны учитываться, если расстояние между температурно-осадочными швами не превышает значений, указанных в строительных нормах и правилах по проектированию соответствующих конструкций.
 

5.3 Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов

 
    5.3.1 Основными параметрами механических свойств грунтов, определяющими несущую способность оснований и их деформации, являются прочностные и деформационные характеристики грунтов (угол внутреннего трения , удельное сцепление с и модуль деформации дисперсных грунтов Е, предел прочности на одноосное сжатие скальных грунтов R_c). Допускается применять другие параметры, характеризующие взаимодействие фундаментов с грунтом основания и установленные опытным путем (удельные силы пучения при промерзании, коэффициенты жесткости основания и пр.).
    Примечание - Далее, за исключением специально оговоренных случаев, под термином "характеристики грунтов" понимают не только механические, но и физические характеристики грунтов, а также упомянутые в настоящем пункте параметры.
 
    5.3.2 Характеристики грунтов природного сложения, а также искусственного происхождения должны определяться, как правило, на основе их непосредственных испытаний в полевых или лабораторных условиях с учетом возможного изменения влажности грунтов в процессе строительства и эксплуатации сооружений, так как для неполностью водонасыщенных (S_r < 0,8) глинистых грунтов и пылеватых песков, а также специфических грунтов возможно снижение их прочностных и деформационных характеристик вследствие повышения влажности. Для определения прочностных характеристик и с грунтов, для которых прогнозируется повышение влажности, образцы грунтов предварительно насыщают водой до значений влажности, соответствующих прогнозу. При определении модуля деформации в полевых условиях допускается проводить испытания грунта при природной влажности с последующей корректировкой полученного значения модуля деформации на основе компрессионных испытаний.
    5.3.3 Достоверными методами определения деформационных характеристик дисперсных грунтов являются полевые испытания статическими нагрузками в шурфах, дудках или котлованах с помощью плоских горизонтальных штампов площадью 2500-5000 см2, а также в скважинах или в массиве с помощью винтовой лопасти-штампа площадью 600 см2 (ГОСТ 20276).
    5.3.4 Модули деформации Е песчаных и глинистых грунтов, не обладающих выраженной анизотропией их свойств в горизонтальном и вертикальном направлениях, могут быть определены по испытаниям радиальными и лопастными прессиометрами в скважинах или массиве (ГОСТ 20276).
    Для сооружений I уровня ответственности значения Е по данным прессиометрических испытаний должны уточняться на основе их сопоставления с результатами параллельно проводимых испытаний того же грунта штампами (см. 5.3.3). Для зданий и сооружений II и III уровней ответственности допускается определять значения Е только по испытаниям грунтов прессиометрами, используя корректировочные коэффициенты по ГОСТ 20276.
    5.3.5 Модули деформации Е песков и глинистых грунтов могут быть определены методом статического зондирования, а песков (кроме пылеватых водонасыщенных) - методом динамического зондирования (ГОСТ 19912).
    Для сооружений I и II уровней ответственности значения Е по данным зондирования должны уточняться на основе их сопоставления с результатами параллельно проводимых испытаний того же грунта штампами (см. 5.3.3). Для зданий и сооружений III уровня ответственности допускается определять значения С только по результатам зондирования, используя таблицы, приведенные в СП 11-105 (ч. I), или региональные таблицы, приведенные в территориальных строительных нормах.
    5.3.6 В лабораторных условиях модули деформации глинистых грунтов могут быть определены в компрессионных приборах и приборах трехосного сжатия (ГОСТ 12248).
    Для сооружений I и II уровней ответственности значения Е по лабораторным данным должны уточняться на основе их сопоставления с результатами параллельно проводимых испытаний того же грунта штампами (см. 5.3.3). Для сооружений III уровня ответственности допускается определять значения Е только по результатам компрессии, корректируя их с помощью повышающих коэффициентов т_k, приведенных в таблице 5.1. Эти коэффициенты распространяются на четвертичные глинистые грунты с показателем текучести 0 < I_L 1, при этом значения модуля деформации по компрессионным испытаниям следует вычислять в интервале давлений 0,1-0,2 МПа.
 
 

Таблица 5.1

 

Вид грунта Значения коэффициента т_k при коэффициенте пористости е, равном
0,45-0,55 0,65 0,75 0,85 0,95 1,05
Супеси 4 3,5 3 2 - -
Суглинки 5 4,5 4 3 2,5 2
Глины - 6 6 5,5 5 4,5

 
    Примечание - Для промежуточных значений е коэффициент т_k определяют интерполяцией.
 
    5.3.7 Прочностные характеристики дисперсных грунтов (угол внутреннего трения фи и удельное сцепление с) могут быть получены путем испытаний грунтов лабораторными методами на срез или трехосное сжатие (ГОСТ 12248), а в полевых условиях - испытаниями на срез целиков грунта в шурфах или котлованах (ГОСТ 20276).
    5.3.8 Для водонасыщенных глинистых грунтов с показателем текучести I_L > 0,5, органоминеральных и органических грунтов, для которых подготовка целиков для полевых испытаний или отбор образцов для .лабораторных испытаний затруднительны, прочностные характеристики для расчета оснований из этих грунтов в нестабилизированном состоянии могут быть определены полевым методом вращательного среза в скважинах или в массиве (ГОСТ 20276).
    5.3.9 Значения и с песков и глинистых грунтов для сооружений II и III уровней ответственности могут быть определены полевыми методами поступательного и кольцевого среза в скважинах (ГОСТ 20276). При этом для сооружений II уровня ответственности полученные значения фи и с должны уточняться на основе их сопоставления с результатами параллельно проводимых испытаний того же грунта методами, указанными в 5.3.7.
    5.3.10 Значения фи и с песков и глинистых грунтов могут быть определены методом статического зондирования, а песков (кроме пылеватых водонасыщенных) - методом динамического зондирования (ГОСТ 19912).
    Для сооружений I и II уровней ответственности полученные зондированием значения j и с должны уточняться на основе их сопоставления с результатами параллельно проводимых испытаний того же грунта методами, указанными в 5.3.7. В остальных случаях допускается определять значения фи и с только по данным зондирования, используя таблицы, указанные в 5.3.5.
    5.3.11 Указанные в 5.3.5, 5.3.6 методы определения модуля деформации и в 5.3.9, 5.3.10 методы определения прочностных характеристик допускается при соответствующем обосновании применять без параллельного проведения испытаний методами, указанными в 5.3.3 и 5.3.7, для сооружений II уровня ответственности (технически несложные сооружения, сооружения, малочувствительные к деформациям основания, и др.).
    5.3.12 Предел прочности на одноосное сжатие скальных грунтов определяют в соответствии с ГОСТ 12248.
    5.3.13 Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов устанавливают на основе статистической обработки результатов испытаний по методике, изложенной в ГОСТ 20522.
    5.3.14 Все расчеты оснований должны выполняться с использованием расчетных значений характеристик грунтов X, определяемых по формуле
 

X = X_n/_g, (5.1)

 
    где Х_n - нормативное значение данной характеристики;
    _g - коэффициент надежности по грунту.
    Коэффициент надежности по грунту при вычислении расчетных значений прочностных характеристик (удельного сцепления с, угла внутреннего трения фи дисперсных грунтов и предела прочности на одноосное сжатие скальных грунтов R_c, а также плотности грунта ) устанавливают в зависимости от изменчивости этих характеристик, числа определений и значения доверительной вероятности (ГОСТ 20522).
    Для прочих характеристик грунта допускается принимать _g равным 1.
    Примечание - Расчетное значение удельного веса грунта определяют умножением расчетного значения плотности грунта на ускорение свободного падения.
 
    5.3.15 Доверительную вероятность расчетных значений характеристик грунтов а принимают равной при расчетах оснований по первой группе предельных состояний 0,95, по второй группе - 0,85.
    При соответствующем обосновании для сооружений I уровня ответственности допускается принимать большую доверительную вероятность расчетных значений характеристик грунтов, чем указано выше.
    Примечания
    1 Расчетные значения характеристик грунтов, соответствующие различным значениям доверительной вероятности, должны приводиться в отчетах по инженерно-геологическим изысканиям.
    2 Расчетные значения характеристик грунтов с, и для расчетов по несущей способности обозначают с_I, _I и _I а по деформациям - с_II, _II и _II.
 
    5.3.16 Число определений характеристик грунтов, необходимое для вычисления их нормативных и расчетных значений, должно устанавливаться в зависимости от степени неоднородности грунтов основания, требуемой точности вычисления характеристики и уровня ответственности сооружения и указываться в программе исследований. Следует учитывать, что увеличение числа определений характеристик грунтов приводит к повышению их расчетных значений и следовательно к более экономичным проектным решениям.
    Число одноименных частных определений для каждого выделенного на площадке инженерно-геологического или расчетного грунтового элемента (ГОСТ 20522) должно быть не менее десяти для физических характеристик и не менее шести - для механических характеристик. При определении модуля деформации по результатам испытаний грунтов в полевых условиях штампом допускается ограничиваться результатами трех испытаний (или двух, если они отклоняются от среднего не более чем на 25%).
    5.3.17 Для предварительных расчетов оснований сооружений I и II уровней ответственности, а также для окончательных расчетов оснований сооружений III уровня ответственности и опор воздушных линий электропередачи независимо от их уровня ответственности допускается определять нормативные и расчетные значения прочностных и деформационных характеристик грунтов по таблицам в зависимости от их физических характеристик. При соответствующем обосновании допускается использовать таблицы для окончательных расчетов сооружений II уровня ответственности (технически несложные сооружения, сооружения, малочувствительные к деформациям основания, и др.).
    Примечания
    1 Нормативные значения угла внутреннего трения _n, удельного сцепления с_n и модуля деформации Е допускается принимать по таблицам приложения Г. Расчетные значения характеристик в этом случае принимают при следующих значениях коэффициента надежности по грунту:

в расчетах оснований по деформациям _g = 1;
в расчетах оснований по несущей способности:
для удельного сцепления _g(c) = 1,5;
для угла внутреннего трения песчаных грунтов _g() = 1,1;
то же, глинистых грунтов _g() = 1,15.

    2 Для отдельных районов допускается вместо таблиц приложения Г пользоваться региональными таблицами характеристик грунтов, специфических для этих районов, приведенными в территориальных строительных нормах.
 

5.4 Подземные воды

 
    5.4.1 При проектировании оснований, фундаментов и подземных сооружений необходимо учитывать гидрогеологические условия площадки и возможность их изменения в процессе строительства и эксплуатации сооружения, а именно:
    - естественные сезонные и многолетние колебания уровня подземных вод;
    - техногенные изменения уровня подземных вод и возможность образования верховодки;
    - высоту зоны капиллярного поднятия в глинистых грунтах над уровнем подземных вод;
    - степень агрессивности подземных вод по отношению к материалам подземных конструкций и коррозионную активность грунтов на основе данных инженерных изысканий с учетом технологических особенностей производства.
    5.4.2 Для оценки воздействия сооружения на подземные воды необходимо выполнение прогноза изменения гидрогеологических условий как для стадии строительства, так и для стадии эксплуатации. При этом указанный прогноз должен проводиться как для застраиваемой, так и для прилегающей территорий.
    5.4.3 Прогноз изменения гидрогеологических условий должен выполняться для сооружений I и II уровней ответственности с использованием метода математического моделирования геофильтрации с учетом изменений факторов, участвующих в формировании многолетнего режима подземных вод.
    5.4.4 При выполнении прогноза изменений гидрогеологических условий должны быть выявлены режимообразующие факторы, которые следует подразделять на региональные и локальные.
    Региональные факторы включают: подпор подземных вод от каналов, рек и других водоемов, от утечек промышленных предприятий с большим потреблением воды, полей фильтрации, от инфильтрации утечек из крупных коллекторов; образование воронок депрессии в результате работы водозаборов подземных вод, дренажей, систем осушения тоннелей метро, карьеров и пр.
    Локальные факторы включают: подпор подземных вод от эффекта барража подземных сооружений (в том числе свайных полей), от инфильтрации утечек из водонесущих коммуникаций; образование воронок депрессии от действия различных видов дренажей при строительстве и эксплуатации сооружений.
    5.4.5 Для получения достоверных прогнозных оценок изменений гидрогеологических условий при проектировании сооружений I и II уровней ответственности следует использовать режимные наблюдения за подземными водами (на застраиваемой и прилегающей территориях), а также выполнять комплекс опытно-фильтрационных работ по определению фильтрационных параметров водоносных горизонтов.
    5.4.6 Оценку возможных естественных сезонных и многолетних колебаний уровня подземных вод производят на основе данных многолетних режимных наблюдений по государственной стационарной сети с использованием результатов краткосрочных наблюдений, в том числе разовых замеров уровня подземных вод, выполняемых при инженерных изысканиях на площадке строительства.
    5.4.7 Для разработки проектов сооружений и производства земляных работ необходимы данные о среднем многолетнем положении уровня подземных вод и их максимальном и минимальном уровнях за период наблюдений, а также о продолжительности стояния паводковых (весенних и летне-осенних) уровней подземных вод.
    5.4.8 По характеру подтопления следует выделять естественно подтопляемые территории (с глубинами залегания уровня подземных вод менее 3 м) и техногенно подтопляемые.
    Основными факторами подтопления являются: при строительстве - изменение условий поверхностного стока при вертикальной планировке территории, длительный разрыв между выполнением земляных и строительных работ; при эксплуатации - инфильтрация утечек, уменьшение испарения под зданиями и покрытиями и т.д.
    5.4.9 По характеру техногенного воздействия застраиваемые территории подразделяют на: неподтопляемые, потенциально подтопляемые и осушаемые.
    Неподтопляемые территории - территории, на которых вследствие благоприятных природных условий (наличие проницаемых грунтов большой толщины, глубокое положение уровня подземных вод, дренированность территории) и благоприятных техногенных условий (отсутствие или незначительные утечки из коммуникаций, незначительный барражный эффект) не происходит заметного увеличения влажности грунтов основания и повышения уровня подземных вод.
    Потенциально подтопляемые территории - территории, на которых вследствие неблагоприятных природных и техногенных условий в результате их строительного освоения или в период эксплуатации возможно повышение уровня подземных вод, вызывающее нарушение условий нормальной эксплуатации сооружений, что требует проведения защитных мероприятий и устройства дренажей.
    Осушаемые территории - территории, на которых происходит понижение уровня подземных вод в результате действия водоотлива в период строительства и действия дренажей в период эксплуатации сооружения, что вызывает оседание земной поверхности и может явиться причиной деформаций сооружений.
    5.4.10 Степень потенциальной подтопляемости территории определяют на основе прогноза изменения гидрогеологических условий с учетом инженерно-геологических условий площадки строительства и прилегающих территорий, конструктивных и технологических особенностей проектируемых и существующих сооружений, в том числе инженерных сетей.
    5.4.11 Для сооружений I и II уровней ответственности при соответствующем обосновании выполняют количественный прогноз изменения уровня подземных вод с учетом техногенных факторов на основе специальных комплексных исследований, включающих не менее годового цикла стационарных наблюдений за режимом подземных вод. В случае необходимости для выполнения указанных исследований помимо изыскательских должны привлекаться в качестве соисполнителей специализированные организации.
    5.4.12 При прогнозировании понижения уровня подземных вод следует учитывать возможность возникновения дополнительных осадок территории в зоне развития депрессионной воронки и возведенных на ней сооружений вследствие увеличения давления от собственного веса грунта. С учетом этого прогноза следует устанавливать режим водопонижения, рекомендовать сроки строительства и этапность освоения площади застройки, а также определять необходимость проведения защитных мероприятий, направленных на уменьшение зоны влияния строительного водопонижения и включающих как локальную защиту сооружений, так и защиту всей территории (устройство противофильтрационных завес и экранов, замораживание или инъекционное закрепление грунта и т.д.).
    5.4.13 При подъеме уровня подземных вод следует учитывать возможность развития дополнительных осадок основания вследствие возможного ухудшения деформационных характеристик грунтов при их водонасыщении и изменения напряженного состояния сжимаемой толщи в результате гидростатического и гидродинамического взвешивания.
    5.4.14 При строительстве подземных сооружений следует учитывать возможность возникновения барражного эффекта, который проявляется в подъеме уровня подземных вод перед преградой. Для количественной оценки барражного эффекта и обоснования защитных мер необходимо выполнять прогноз, используя методы математического моделирования.
    5.4.15 Техногенное изменение уровня подземных вод на застраиваемой территории зависит от типа функционального использования территории: промышленные зоны, селитебные зоны с плотной, смешанной и низкоплотной застройкой, территории, занятые парками и лесами, и др.
    Значение инфильтрационного питания грунтовой толщи W, мм/год, определяют по формуле
 

W = (1 - m)W_ест + W_тех, (5.2)

 
    где m - степень закрытости территории непроницаемыми покрытиями (асфальт, крыши и т.д.);
    W_ест - инфильтрационное питание, обусловленное естественным фоном инфильтрации, мм/год;
    W_тех - инфильтрационное питание, обусловленное техногенными факторами, мм/год.
    Инфильтрационное питание Wтех зависит от водопотребления по функциональным зонам.
    Потери водопотребления, участвующие в формировании питания подземных вод, на территории селитебных районов составляют в среднем 3,6% суммарного водопотребления. Для промышленных зон эти потери зависят от характера производства и продолжительности эксплуатации и составляют от 4 до 6% расхода воды.
    5.4.16 Для сооружений I и II уровней ответственности количественный прогноз изменений гидрогеологических условий территории устанавливают для выполнения следующих расчетов:
    - расчета водопритоков в котлован;
    - оценки устойчивости основания и откосов котлована, а также возможности проявления суффозионных процессов;
    - обоснования необходимости устройства противофильтрационной завесы и ее глубины;
    - оценки влияния дренажа на прилегающие территории с определением размеров депрессионной кривой;
    - оценки барражного эффекта;
    - расчета давления подземных вод на подошву фундамента;
    - оценки водопритоков к дренажу и определение зоны его влияния;
    - оценки высоты зоны капиллярного водонасыщения.
    5.4.17 Возможность прорыва напорными водами вышележащего водоупорного глинистого слоя грунта, подстилаемого слоем грунта с напорными водами, проверяют по условию
 

_w H_0 _II h_0, (5.3)

 
    где _w - удельный вес воды, кН/м3;
    Н_0 - высота напора воды, отсчитываемая от подошвы проверяемого водоупорного слоя до максимального уровня подземных вод, м;
    _II - расчетное значение удельного веса грунта проверяемого слоя, кН/м3;
    h_0 - расстояние от дна котлована до подошвы проверяемого слоя грунта, м.
    Если условие не удовлетворяется, необходимо предусмотреть в проекте искусственное понижение напора водоносного слоя (откачка или устройство самоизливающихся скважин). Искусственное снижение напора подземных вод должно быть предусмотрено на срок, в течение которого сооружение приобретет достаточную массу и прочность, обеспечивающие восприятие нагрузки от напора подземных вод, но не ранее окончания работ по обратной засыпке грунта в пазухи котлована.
    5.4.18 При проектировании фундаментов и подземных сооружений ниже пьезометрического уровня напорных подземных вод необходимо рассчитывать их давление и предусматривать мероприятия, предупреждающие их прорыв в котлованы, вспучивание дна котлована и всплытие сооружения.
    При заложении фундаментов, а также подземных сооружений ниже пьезометрического уровня подземных вод следует учитывать следующие случаи:
    - заглубление в грунт, подстилаемый водоносным слоем с напорными водами, когда возможен прорыв подземных вод в котлован, выпор грунтов основания, подъем полов и т.п.; в этом случае следует предусматривать мероприятия, снижающие напор (например, откачку воды из скважины), или увеличивать пригрузку на залегающий в основании грунт;
    - заглубление в грунт водоносного слоя, когда возможны разрыхление грунтов, размывы, коррозия и другие повреждения фундаментов; в этом случае кроме снижения напора может предусматриваться также закрепление грунтов.
    5.4.19 Если при прогнозируемом уровне подземных вод возможно ухудшение физико-механических свойств грунтов основания, развитие неблагоприятных геологических и инженерно-геологических процессов, нарушение условий нормальной эксплуатации подземных помещений и т.п., в проекте должны предусматриваться соответствующие защитные мероприятия, в частности:
    - гидроизоляция подземных конструкций;
    - мероприятия, ограничивающие подъем уровня подземных вод, исключающие утечки из водонесущих коммуникаций и т.п. (дренаж, противофильтрационные завесы, устройство специальных каналов для коммуникаций и т.д.);
    - мероприятия, препятствующие механической или химической суффозии грунтов (шпунтовое ограждение, закрепление грунтов);
    - устройство стационарной сети наблюдательных скважин для контроля развития процесса подтопления, своевременное устранение утечек из водонесущих коммуникаций и т.д.
    Выбор одного или комплекса указанных мероприятий должен производиться на основе технико-экономического анализа с учетом прогнозируемого уровня подземных вод, конструктивных и технологических особенностей, уровня ответственности и расчетного срока эксплуатации проектируемого сооружения, надежности и стоимости водозащитных мероприятий и т.п.
    В необходимых случаях на стадии строительства и эксплуатации сооружения следует осуществлять гидрогеологический мониторинг для контроля возможного процесса подтопления или осушения, своевременного предотвращения утечек из водонесущих коммуникаций, прекращения или уменьшения объема откачек и т.д.
    5.4.20 Если подземные воды или промышленные стоки агрессивны по отношению к материалам заглубленных конструкций или могут повысить коррозийную активность грунтов, должны предусматриваться антикоррозионные мероприятия в соответствии с требованиями СНиП 2.03.11.
 

5.5 Расчет оснований по деформациям

 
    5.5.1 Целью расчета оснований по деформациям является ограничение абсолютных или относительных перемещений 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 воздействия проектируемых сооружений (см. 5.5.42).
 
    5.5.2 Деформации основания подразделяют 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;
    просадки - деформации, происходящие в результате уплотнения и, как правило, коренного изменения структуры грунта под воздействием как внешних нагрузок и собственного веса грунта, так и дополнительных факторов, таких, например, как замачивание просадочного грунта, оттаивание ледовых прослоек в замерзшем грунте и т.п.;
    подъемы и осадки - деформации, связанные с изменением объема некоторых грунтов при изменении их влажности или воздействии химических веществ (набухание и усадка) и при замерзании воды и оттаивании льда в порах грунта (морозное пучение и оттаивание грунта);
    оседания - деформации земной поверхности, вызываемые разработкой полезных ископаемых, изменением гидрогеологических условий, понижением уровня подземных вод, карстово-суффозионными процессами и т.п.;
    горизонтальные перемещения - деформации, связанные с действием горизонтальных нагрузок на основание (фундаменты распорных систем, подпорные стены и т.д.) или со значительными вертикальными перемещениями поверхности при оседаниях, просадках грунтов от собственного веса и т.п.;
    провалы - деформации земной поверхности с нарушением сплошности грунтов, образующиеся вследствие обрушения толщи грунтов над карстовыми полостями, горными выработками или зонами суффозионного выноса грунта.
    5.5.3 Деформации основания в зависимости от причин возникновения подразделяют на два вида:
    первый - деформации от внешней нагрузки на основание (осадки, просадки, горизонтальные перемещения);
    второй - деформации, не связанные с внешней нагрузкой на основание и проявляющиеся в виде вертикальных и горизонтальных перемещений поверхности основания (оседания, просадки грунтов от собственного веса, подъемы и т.п.).
    5.5.4 Расчет оснований по деформациям должен производиться исходя из условия совместной работы сооружения и основания.
    Деформации основания допускается определять без учета совместной работы сооружения и основания в случаях, оговоренных в 5.2.1.
    5.5.5 Совместная деформация основания и сооружения может характеризоваться:
    - абсолютной осадкой (подъемом) основания s отдельного фундамента;
    - средней осадкой основания сооружения s-;
    - относительной разностью осадок (подъемов) двух фундаментов s/L (L - расстояние между фундаментами);
    - креном фундамента (сооружения) i;
    - относительным прогибом или выгибом f/L (L - длина однозначно изгибаемого участка сооружения);
    - кривизной изгибаемого участка сооружения;
    - относительным углом закручивания сооружения;
    - горизонтальным перемещением фундамента (сооружения) u_h.
    5.5.6 Расчет оснований по деформациям производят исходя из условия
 

S S_u, (5.4)

 
    где S - совместная деформация основания и сооружения;
    S_u - предельное значение совместной деформации основания и сооружения, устанавливаемое в соответствии с указаниями 5.5.46 - 5.5.50.
    Примечания
    1 Для определения совместной деформации основания и сооружения s могут использоваться методы, указанные в 5.1.4.
    2 В необходимых случаях для оценки напряженно-деформированного состояния конструкций сооружений с учетом длительных процессов и прогноза времени консолидации основания следует производить расчет осадок во времени.
    3 Осадки основания, происходящие в процессе строительства (например, осадки от веса насыпей до устройства фундаментов, осадки до омоноличивания стыков строительных конструкций), допускается не учитывать, если они не влияют на эксплуатационную пригодность сооружений.
    4 При расчете оснований по деформациям необходимо учитывать возможность изменения как расчетных, так и предельных значений деформаций основания за счет применения мероприятий, указанных в подразделе 5.8.
 
    5.5.7 Расчетная схема основания, используемая для определения совместной деформации основания и сооружения, должна выбираться в соответствии с указаниями 5.1.6.
    Расчет деформаций основания при среднем давлении под подошвой фундамента р, не превышающем расчетное сопротивление грунта R (см. 5.5.8) следует выполнять, применяя расчетную схему в виде линейно деформируемого полупространства (см. 5.5.31) с условным ограничением глубины сжимаемой толщи Н_с (см. 5.5.41).
    Примечание - Деформации основания рекомендуется определять с учетом изменения свойств грунтов в результате природных и техногенных воздействий на грунты в открытом котловане.
 

Определение расчетного сопротивления грунта основания

 
    5.5.8 При расчете деформаций основания с использованием расчетной схемы, указанной в 5.5.7, среднее давление под подошвой фундамента р не должно превышать расчетное сопротивление грунта основания R, определяемое по формуле
 

(5.5)

 
    где _с1 и _с2 - коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице 5.2;
    k - коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные характеристики грунта (j и с) определены непосредственными испытаниями, и k = 1,1, если они приняты по таблицам приложения Г;
    М_, М_q, М_с - коэффициенты, принимаемые по таблице 5.3;
    k_z - коэффициент, принимаемый равным единице при b < 10 м; k_z = z_0/b + 0,2 при b 10 м (здесь z_0 = 8 м);
    b - ширина подошвы фундамента, м (при бетонной или щебеночной подготовке толщиной h_n допускается увеличивать b на 2h_n);
    _II - осредненное (см. 5.5.11) расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3;
    '_II - то же, для грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м3;
    с_II - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента (см. 5.5.11), кПа;
    d_1 - глубина заложения фундаментов, м, бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле (5.6). При плитных фундаментах за d_1принимают наименьшее расстояние от подошвы плиты до уровня планировки;
    d_b - глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом глубиной свыше 2 м принимают равным 2 м);
 

(5.6)

 
    здесь h_s - толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;
    h_cf - толщина конструкции пола подвала, м;
    g_cf - расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3;
    При бетонной или щебеночной подготовке толщиной h_n допускается увеличивать d_1 на h_n.
    Примечания
    1 Формулу (5.5) допускается применять при любой форме фундаментов в плане. Если подошва фундамента имеет форму круга или правильного многоугольника площадью А, значение b принимают равным .
    2 Расчетные значения удельного веса грунтов и материала пола подвала, входящие в формулу (5.5), допускается принимать равными их нормативным значениям.
    3 Расчетное сопротивление грунта при соответствующем обосновании может быть увеличено, если конструкция фундамента улучшает условия его совместной работы с основанием, например, фундаменты прерывистые, щелевые, с промежуточной подготовкой и др.
    4 Для фундаментных плит с угловыми вырезами расчетное сопротивление грунта основания допускается увеличивать, применяя коэффициент k_d по таблице 5.4.
    5 Если d_1 > d (d - глубина заложения фундамента от уровня планировки), в формуле (5.5) принимают d_1 = d и d_b = 0.
 
 

Таблица 5.2

 

Грунты Коэффициент
_с1
Коэффициент _с2 для сооружений с жесткой конструктивной схемой при отношении длины сооружения или его отсека к высоте L/H, равном
4 и более 1,5 и менее
Крупнообломочные с песчаным заполнителем и пески, кроме мелких и пылеватых 1,4 1,2 1,4
Пески мелкие 1,3 1,1 1,3
Пески пылеватые:
маловлажные и влажные 1,25 1,0 1,2
насыщенные водой 1,1 1,0 1,2
Глинистые, а также крупнообломочные с глинистым заполнителем с показателем текучести грунта или заполнителя I_L 0,25 1,25 1,0 1,1
То же, при 0,25 < I_L 0,5 1,2 1,0 1,1
То же, при I_L > 0,5 1,0 1,0 1,0

 
    Примечания
    1 К сооружениям с жесткой конструктивной схемой относят сооружения, конструкции которых специально приспособлены к восприятию усилий от деформации оснований, в том числе за счет мероприятий, указанных в подразделе 5.8.
    2 Для зданий с гибкой конструктивной схемой значение коэффициента _с2 принимают равным единице.
    3 При промежуточных значениях L/H коэффициент _с2 определяют интерполяцией.
    4 Для рыхлых песков _с1 и _с2 принимают равными единице.
 
 

Таблица 5.3

 

Угол внутреннего трения _II, град. Коэффициенты Угол внутреннего трения _II, град. Коэффициенты
M_ M_q M_c M_ M_q M_c
0 0 1,00 3,14 23 0,69 3,65 6,24
1 0,01 1,06 3,23 24 0,72 3,87 6,45
2 0,03 1,12 3,32 25 0,78 4,11 6,67
3 0,04 1,18 3,41 26 0,84 4,37 6,90
4 0,06 1,25 3,51 27 0,91 4,64 7,14
5 0,08 1,32 3,61 28 0,98 4,93 7,40
6 0,10 1,39 3,71 29 1,06 5,25 7,67
7 0,12 1,47 3,82 30 1,15 5,59 7,95
8 0,14 1,55 3,93 31 1,24 5,95 8,24
9 0,16 1,64 4,05 32 1,34 6,34 8,55
10 0,18 1,73 4,17 33 1,44 6,76 8,88
11 0,21 1,83 4,29 34 1,55 7,22 9,22
12 0,23 1,94 4,42 35 1,68 7,71 9,58
13 0,26 2,05 4,55 36 1,81 8,24 9,97
14 0,29 2,17 4,69 37 1,95 8,81 10,37
15 0,32 2,30 4,84 38 2,11 9,44 10,80
16 0,36 2,43 4,99 39 2,28 10,11 11,25
17 0,39 2,57 5,15 40 2,46 10,85 11,73
18 0,43 2,73 5,31 41 2,66 11,64 12,24
19 0,47 2,89 5,48 42 2,88 12,51 12,79
20 0,51 3,06 5,66 43 3,12 13,46 13,37
21 0,56 3,24 5,84 44 3,38 14,50 13,98
22 0,61 3,44 6,04 45 3,66 15,64 14,64

 
    5.5.9 Определение расчетного сопротивления оснований R, сложенных рыхлыми песками, должно выполняться на основе специальных исследований. Значение R, найденное для рыхлых песков по формуле (5.5) при _с1 = 1 и _с2 = 1 или по указаниям 5.5.13, должно уточняться по результатам испытаний штампа (не менее трех). Размеры и форма штампа должны быть близкими к форме и размерам проектируемого фундамента, но не менее 0,5 м2.
    5.5.10 Значение R вычисляют на глубине заложения фундамента, определяемой от уровня планировки срезкой или подсыпкой; в последнем случае в проекте должно быть оговорено требование об устройстве насыпи до приложения полной нагрузки на фундаменты.
    Допускается принимать глубину заложения фундамента от пола подвала менее 0,5 м, если удовлетворяется расчет по несущей способности.
    5.5.11 Расчетные значения _II, с_II, и _II определяют при доверительной вероятности , принимаемой для расчетов по II предельному состоянию равной 0,85. Указанные характеристики находят для слоя грунта толщиной z ниже подошвы фундамента: z = b/2 при b < 10 м и z = z_1 + 0,1b при b 10 м (здесь z_1 = 4 м).
    Если толща грунтов, расположенных ниже подошвы фундаментов или выше ее, неоднородна по глубине, то принимают средневзвешенные значения ее характеристик.
    5.5.12 При назначении коэффициента условий работы _с2 в формуле (5.5) следует иметь в виду, что к числу зданий и сооружений с жесткой конструктивной схемой относятся:
    - здания панельные, блочные и кирпичные, в которых междуэтажные перекрытия опираются по всему контуру на поперечные и продольные стены или только на поперечные несущие стены при малом их шаге;
    - сооружения типа башен, силосных корпусов, дымовых труб, домен и др.
    5.5.13 Предварительные размеры фундаментов назначают по конструктивным соображениям или исходя из табличных значений расчетного сопротивления грунтов основания R_0 в соответствии с приложением Д. Значениями R_0 допускается также пользоваться для окончательного назначения размеров фундаментов сооружений III уровня ответственности, если основание сложено горизонтальными (уклон не более 0,1), выдержанными по толщине слоями грунта, сжимаемость которых не изменяется и пределах глубины, равной двойной ширине наибольшего фундамента, считая от его подошвы.
    5.5.14 Расчетное сопротивление R основания, сложенного крупнообломочными грунтами, вычисляют по формуле (5.5) на основе результатов непосредственных определений прочностных характеристик грунтов.
    Если содержание заполнителя превышает 40%, значение R для крупнообломочных грунтов допускается определять по характеристикам заполнителя.
    5.5.15 Расчетное сопротивление грунтов основания R в случае их уплотнения или устройства грунтовых подушек должно определяться исходя из задаваемых проектом расчетных значений физико-механических характеристик уплотненных грунтов.
    5.5.16 Для ленточных фундаментов, когда ширина типовых сборных железобетонных плит совпадает с шириной, полученной по расчету, могут быть применены плиты с угловыми вырезами.
    5.5.17 Ленточные фундаменты могут проектироваться с прерывистой укладкой плит (прерывистые фундаменты).
    Расчетное сопротивление грунтов основания R для прерывистых фундаментов определяют как для ленточных фундаментов по указаниям 5.5.8-5.5.11 с повышением значения R коэффициентом k_d, принимаемым по таблице 5.4.
 
 

Таблица 5.4

 

Вид фундаментных плит Коэффициент k_d для грунтов
пески (кроме рыхлых) при коэффициенте пористости е
е 0,5 е = 0,6 е 0,7
глинистые при показателе текучести I_L
I_L 0 I_L = 0,25 I_L 0,5
Прямоугольные 1,3 1,15 1,0
С угловыми вырезами 1,3 1,15 1,15

 
    Примечания
    1 При промежуточных значениях е и I_L коэффициент k_d определяют интерполяцией.
    2 Для плит с угловыми вырезами коэффициент k_d учитывает повышение R в соответствии с примечанием 4 к 5.5.8.
 
    5.5.18 Прерывистые фундаменты с повышением расчетного сопротивления основания не рекомендуются:
    - в грунтовых условиях I типа по просадочности при отсутствии поверхностного уплотнения грунта в пределах деформируемой зоны;
    - при сейсмичности 7 баллов и более.
    5.5.19 При устройстве прерывистых фундаментов также могут применяться плиты с угловыми вырезами за исключением следующих случаев:
    - при залегании под подошвой фундаментов рыхлых песков;
    - при сейсмичности района 7 баллов и более (в этом случае можно применять плиты с угловыми вырезами, укладывая их в виде непрерывной ленты);
    - при неравномерном напластовании грунтов в пределах сооружения;
    - при залегании ниже подошвы фундаментов глинистых грунтов с показателем текучести I_L > 0,5.
    5.5.20 При совпадении ширины типовой сборной железобетонной плиты с шириной фундамента, полученной по расчету, плиты прямоугольной формы и с угловыми вырезами укладывают в виде непрерывной ленты. В этом случае расчетное сопротивление грунта основания R, вычисленное по формуле (5.5), может быть повышено в соответствии с рекомендациями 5.5.24.
    При несовпадении ширины фундамента, полученной по расчету, с шириной типовой сборной плиты, проектируют прерывистые фундаменты. Для прерывистых фундаментов, проектируемых с повышением расчетного сопротивления основания, вычисленного по формуле (5.5), коэффициент повышения не должен быть больше значений, приведенных в таблице 5.4, а для плит прямоугольной формы, кроме того, не должен быть больше коэффициента k'_d приведенного в таблице 5.5.
 
 

Таблица 5.5

 

Расчетная ширина ленточного фундамента b, м Ширина прерывистого фундамента b_b, м k'_d Расчетная ширина ленточного фундамента b, м Ширина прерывистого фундамента b_b, м k'_d
1,3 1,4 1,07 2,3 2,4 1,1
1,5 1,6 1,11 2,5 2,8 1,17
1,7 2 1,18 2,6 2,8 1,15
1,8 2 1,17 2,7 2,8 1,12
1,9 2 1,09 2,9 3,2 1,13
2,4 1,18 3 3,2 1,11
2,2 2,4 1,13 3,1 3,2 1,09

 
    5.5.21 Для фундаментов с промежуточной подготовкой переменной жесткости расчетное сопротивление грунта основания под бетонной частью определяют по формуле (5.5). При этом расчетное сопротивление грунта основания под бетонной частью фундамента принимают не менее 2R.
    5.5.22 Расчет осадки ленточных с угловыми вырезами и прерывистых фундаментов производят как расчет сплошного ленточного фундамента на среднее давление, отнесенное к общей площади фундамента, включая промежутки между плитами и угловые вырезы.
    5.5.23 При увеличении нагрузок на основание существующих сооружений (например, при реконструкции) расчетное сопротивление грунтов основания должно приниматься в соответствии с данными об их физико-механических свойствах с учетом типа и состояния фундаментов и надфундаментных конструкций сооружения, продолжительностью его эксплуатации, ожидаемых дополнительных осадок при увеличении нагрузок на фундаменты и их влияния на примыкающие сооружения (см. подраздел 5.7).
    5.5.24 Расчетное сопротивление грунта основания R, вычисленное по формуле (5.5), может быть повышено в зависимости от соотношения расчетной осадки основания s (при давлении р, равном R) и предельной осадки s_u (5.5.46-5.5.50).
    Рекомендуется принимать следующие значения повышенного расчетного сопротивления R_n:
    а) при s 0,4s_u R_n = 1,2R;
    б) при s 0,7s_u R_n = R;
    в) при 0,7s_u > s > 0,4s_u R_n определяют интерполяцией.
    При соответствующем обосновании допускается при s 0,4s_u принимать R_n = 1,3R.
    Указанное повышение давления не должно вызывать деформации основания свыше 80% предельных и превышать значение давления из условия расчета основания по несущей способности в соответствии с требованиями подраздела 5.6.
    5.5.25 При наличии в пределах сжимаемой толщи основания на глубине z от подошвы фундамента слоя грунта меньшей прочности, чем прочность грунта вышележащих слоев, размеры фундамента должны назначаться такими, чтобы для суммарного напряжения a_z обеспечивалось условие