СНиП 2.02.01-83 (1995), часть 5

• часть 1
• часть 2
• часть 3
• часть 4
• часть 5
• часть 6
• часть 7

15.2. Прочностные и деформационные характеристики намывных грунтов, как правило, должны устанавливаться по результатам полевых и лабораторных исследований грунтов не нарушенного сложения с учетом возраста намывного грунта, т.е. времени, прошедшего после окончания намыва, а также разницы во времени между периодом инженерно-геологических изысканий и началом строительства.

15.3. Для предварительных расчетов оснований, а также окончательных расчетов оснований зданий и сооружений III класса допускается пользоваться значениями прочностных и деформационнных характеристик грунтов, полученными по их физическим характеристикам в зависимости от возраста намывных грунтов.

15.4. Расчет оснований, сложенных намывными грунтами, должен производиться в соответствии с требованиями разд. 2.

Если толщина намывных грунтов подстилается биогенными грунтами или илами, в расчетах оснований следует дополнительно учитывать требования разд. 5. В указанном случае применение столбчатых фундаментов не допускается.

15.5. Расчетное сопротивление R намывных грунтов определяется в соответствии с требованиями пп. 2.41-2.48. При этом значения прочностных характеристик намывного грунта ( j _II и с _II ) следует принимать соответствующими началу строительства.

15.6. Полная деформация основания, сложенного намывными грунтами, должна определяться суммированием осадок основания от внешней нагрузки, самоуплотнения толщи намывных грунтов и дополнительных осадок за счет незавершившейся консолидации загруженных намывом подстилающих слоев грунта.

15.7. При расчетных деформациях основания, сложенного намывными грунтами, больше предельных или недостаточной несущей способности основания в соответствии с указаниями пп. 2.67-2.71 должны предусматриваться:

уплотнение намывных грунтов (вибрационными машинами и катками, глубинным гидровиброуплотнением, использованием энергии взрыва, трамбованием, избыточным намывом грунта на площади застройки и др.);

закрепление или армирование намывного грунта;

конструктивные мероприятия.

16*. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ

16.1. Закрепление грунтов производится в целях повышения их прочности и водонепроницаемости в основании проектируемых или существующих сооружений.

Массивы из закрепленного грунта (закрепленные массивы) могут быть использованы в качестве фундаментов и других заглубленных конструкций.

Примечание. Возможность и способ закрепления грунтов основания существующих сооружений должны устанавливаться с учетом характера деформаций их оснований и состояния их конструкций.

16.2. Для устройства закрепленных массивов в зависимости от их назначения и грунтовых условий применяются следующие способы:

инъекционный, осуществляемый путем нагнетания в грунт химических цементационных растворов с помощью инъекторов или в скважины (смолизация, силикатизация, цементация);

буросмесительный (путем разработки и перемешивания грунта с цементом или цементными растворами в скважинах);

термический (путем нагнетания в скважины высокотемпературных газов или с помощью электронагрева грунта);

Способ закрепления и рецептура растворов должны обеспечивать расчетные физико-механические характеристики закрепленного грунта и удовлетворять требованиям по охране окружающей среды.

16.3. Инъекционные способы закрепления грунтов следует применять в следующих грунтовых условиях:

силикатизацию и смолизацию – в песчаных грунтах с коэффициентом фильтрации k от 0, 5 до 80 м/ сут, в просадочных грунтах при k = 0, 2 м/ сут и степени влажности S_r = 0, 7;

цементацию – в трещиноватых скальных грунтах с удельным водопоглощением не менее 0, 01 л/ мин м² ; в крупнообломочных грунтах при k ³ 40 м/ сут, а также для заполнения карстовых полостей и закрепления закарстованных пород.

16.4. Буросмесительный способ следует применять для закрепления независимо от коэффициента фильтрации илов (в том числе со слоями глин и суглинков с показателем текучести J_L = 0, 5 или слоями песков рыхлых и средней плотности), а также лессовых просадочных грунтов с числом пластичности от 0, 02 до 0, 15 в грунтовых условиях I типа.

Примечание. Применение буросмесительного способа закрепления грунтов допускается для зданий и сооружений III класса.

16.5. Термический способ следует применять для закрепления лессовых просадочных грунтов со степенью влажности S_r = 0 ,5.

16.6. Для силикатизации и смолизации используют в качестве крепителей – водные растворы силиката натрия, карбамидные и другие синтетические смолы, в качестве отвердителей – неорганические или органические кислоты и соли, а также газы. Для регулирования процессов гелеобразования или предварительной обработки закрепленного грунта применяются рецептурные добавки.

16.7. Для цементации грунтов следует применять цементационные растворы (цементные, цементно-песчаные, цементо-глинистые, цементно-песчано-глинистые и др.), а также поризованные и вспененные растворы при необходимости с химическими добавками.

При наличии агрессивных подземных вод надлежит применять стойкие по отношению к ним цементы.

16.8. Рецептуры растворов для инъекционных и буросмесительных способов закрепления грунтов и физико-механические характеристики закрепленных грунтов должны уточняться по результатам их закрепления в лабораторных или полевых условиях.

16.9. Форму и размеры закрепленных массивов, а также физико-механические характеристики закрепленных грунтов следует устанавливать исходя из инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки, принятого способа и технологии работ по закреплению грунтов, а также расчета оснований в соответствии с требованиями разд. 2 с учетом взаимодействия закрепленного массива с окружающим грунтом.

При наличии в основании грунтов с особыми свойствами (например, просадочных) следует учитывать дополнительно требования соответствующих разделов настоящих норм.

16.10. Основания, усиленные отдельными закрепленными массивами диаметром от 0, 6 до 1, 0 м, в том числе илоцементными сваями, должны проектироваться в соответствии с требованиями СниП 2.02.03-85.

16.11. Расположение инъекторов и скважин и порядок заходок должны обеспечить создание закрепленного массива требуемой формы и размера.

Последовательность создания закрепленного массива должна исключить возможность возникновения неравномерных осадок возводимого или существующих сооружений.

16.12. В проекте следует предусматривать на первоначальном этапе производства работ контрольные работы по оценке соответствия физических параметров закрепленного грунта проектным.

16.13. Предельное давление нагнетания при закреплении грунтов инъекционными способами должно назначаться из условия исключения возможности разрывов сплошности закрепляемого грунта.

16.14. Количество и тип бурового и инъекционного оборудования должны назначаться при выполнении работ при проектных давлениях, расходах инъецируемых растворов и в заданные сроки.

17*. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ЗАМОРАЖИВАНИЯ ГРУНТОВ

17.1. Искусственное замораживание грунтов следует предусматривать для устройства временных ледогрунтовых ограждений котлованов при строительстве заглубленных сооружений и фундаментов в водонасыщенных неустойчивых и трещиноватых скальных грунтах.

17.2. Для искусственного замораживания грунтов следует применять холодильные установки с использованием в качестве хладоагента аммиака. В обоснованных случаях допускается использовать фреон и жидкий азот.

Искусственное замораживание грунтов производят холодоносителем (рассолом), циркулирующим в рассолопроводах и замораживающих колонках.

Вид, концентрация и температура холодоносителя должны определяться в зависимости от температуры, засоленности и скорости движения подземных вод. Как правило, в качестве холодоносителя следует использовать водный раствор хлористого кальция.

Нагнетательные линии рассолопроводов должны иметь уклон 1-2% в сторону конденсатора, а всасывающие линии – 0,5% в сторону испарителей.

17.3. Материалы инженерно-геологических изысканий для проектирования искусственного замораживания грунтов должны содержать следующие данные:

предел прочности грунтов на одноосное сжатие в естественном и замороженном состояниях;

коэффициенты теплопроводности и теплоемкости в естественном и замороженном состояниях;

распределение температуры грунта по глубине;

коэффициент фильтрации грунтов;

направление и скорость движения подземных вод, пьезометрические напоры по каждому водоносному горизонту, характеристику гидравлической связи между горизонтами и с открытыми водоемами;

химический состав подземных вод, а также температуру их замерзания;

глубину залегания и характеристики водоупора.

17.4. Толщину стен и объем ледогрунтового ограждения, а также мощность холодильной установки следует определять статическими и теплотехническими расчетами в зависимости от размеров и очертания котлована и физико-механических характеристик замороженного грунта.

17.5. Нормативные значения физико-механических характеристик замороженных грунтов, как правило, следует определять путем испытания образцов, отобранных при бурении скважин по методике, установленной ГОСТ 24586-81.

17.6. Расчетное значение предела прочности замороженного грунта на одноосное сжатие следует принимать равным 0, 35 от нормативного значения для вертикальных круглых выработок диаметром до 10 м и 0, 20- -0, 25 – для выработок больших размеров и сложной конфигурации.

17.7. Среднюю температуру ледогрунтового ограждения следует принимать 30-40% температуры холодоносителя, циркулирующего в замораживающих колонках.

17.8. Скважины для замораживающих колонок должны располагаться по контуру котлована с шагом 1, 0-1, 5 м. Расстояние между рядами скважин при их многорядном расположении следует принимать равным 2-3 м.

Расстояние от оси скважины до внутренней грани ледогрунтового ограждения следует принимать равным 0, 6 расчетной толщины ледогрунтового ограждения.

17.9. Скважины должны быть заглублены в водоупорный слой грунта не менее чем на 3 м.

При отсутствии водоупорного слоя следует образовывать искусственный водоупорный слой специальными способами (например, цементацией или замораживанием грунта по всей площади котлована).

Толщина водоупорного слоя должна быть определена расчетом на возможный прорыв подземных вод.

17.10. В проекте следует предусмотреть бурение дополнительных (резервных) скважин для замораживающих колонок в количестве:

не более 10% от их общего числа при глубине замораживания до 100 м;

не более 20% при глубине замораживания свыше 100 м;

для наклонных скважин – соответственно 20% и 25%.

17.11. Для наблюдения за процессом замораживания следует устраивать контрольные скважины – гидрогеологические и термометрические. Количество и места их расположения определяются в зависимости от инженерно-геологических условий.

17.12. Работа замораживающей станции и подача холодоносителя в замораживающие колонки должна быть непрерывной в течение всего периода активного замораживания грунта.

После создания ледогрунтового ограждения работа замораживающей станции должна обеспечить его сохранение до окончания возведения заглубленных сооружений и фундаментов.

17.13. Способ оттаивания ледогрунтового ограждения (естественное или искусственное оттаивание) следует назначать с учетом фактического расположения скважин и состояния ледогрунтового ограждения.

17.14. В проекте должна быть предусмотрена защита существующих сооружений и коммуникаций (теплоизоляция, перекладка коммуникаций и пр.), попадающих в зону влияния ледогрунтового ограждения.

18*. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДОПОНИЖЕНИЯ

18.1. Требования настоящего раздела должны соблюдаться при проектировании искусственного понижения уровня подземных вод (водопонижения) для защиты заглубленных и подземных сооружений и котлованов в периоды строительства и (или) эксплуатации с применением водоотлива, дренажа, водопонизительных скважин и иглофильтров.

18.2. При проектировании водопонижения, кроме требований п. 1.1, необходимо учитывать возможное изменение режима подземных вод, условий поверхностного стока в строительный и эксплуатационный периоды, отведенные места сброса подземных вод, химический состав подземных вод и влияние понижения их уровня на окружающую среду и существующие сооружения, сроки и технологию строительных работ.

При водопонижении должны предусматриваться меры, препятствующие ухудшению строительных свойств грунтов в основании сооружения и нарушению устойчивости откосов выработки.

18.3. При проектировании дренажа, водопонизительных скважин и иглофильтров, а также при расчетах водопонижения, определении необходимости опытного (пробного) водопонижения, требуемых наблюдений и устройств для них и мероприятий по охране окружающей среды следует, кроме требований настоящего раздела, учитывать требования СниП 2.06.14-85.

18.4. Требуемое понижение уровня подземных вод следует определять:

в водоносных слоях, содержащих безнапорные воды, в зависимости от допустимого повышения уровня воды за время аварийного отключения водопонизительной системы;

в напорных водоносных слоях, залегающих ниже дна котлована или пола заглубленного сооружения, из условия исключения возможности прорывов воды и необходимости обеспечения устойчивости грунтов в основании сооружения.

При пересечении сооружением (котлованом) водоупорных слоев следует исходить из практически достижимого понижения уровня подземных вод, предусматривая при необходимости дополнительные мероприятия для защиты сооружения (котлована).

18.5. при проектировании строительного водопонижения следует предусматривать максимально возможное использование устройств водопонизительных систем, предназначенных для эксплуатационного периода.

18.6. Водоотлив из котлованов и траншей следует применять в системах строительного водопонижения.

В проекте должны быть предусмотрены канавки и лотки для сбора поступающих в выработки подземных и поверхностных вод и отвода их к зумпфам (водоприемникам) с последующей их откачкой на поверхность. Канавки и зумпфы, как правило, следует располагать за пределами основания сооружения. При необходимости их расположения в пределах основания, они должны быть укреплены и защищены от размыва.

18.7. В насосных станциях для водоотлива следует предусматривать резерв насосов в размере 100% (по производительности) при одном работающем насосе и 50% - при двух и более.

18.8. Траншейный дренаж допускается устраивать на свободных от застройки территориях.

18.9. Закрытый беструбчатый дренаж (траншеи, заполненные фильтрующим материалом) следует предусматривать, как правило, для кратковременной эксплуатации (на оползневых склонах в период осуществления мероприятий по их стабилизации, в котловане в период строительства сооружения и т.п.)

18.10. Трубчатый дренаж следует предусматривать в грунтах с коэффициентом фильтрации К ³ 2 м/сут. Допускается его применение и при К< 2 м/ сут в строительном водопонижении и в сопутствующих дренажах тоннелей, каналов и других устройств для коммуникаций, если опытным путем доказана его эффективность.

18.11. Устройство дренажей в виде подземных галерей (проходных и полупроходных) допускается:

при возможности выполнить дренаж только подземным способом;

при их использовании для периода эксплуатации сооружения (в особенности в случаях, когда переустройство или ремонт дренажа невозможны или затруднены);

в инженерно-геологических условиях, где их применение экономически эффективно.

18.12. Для обеспечения фильтрационной способности дренажных галерей следует предусматривать обсыпку как для трубчатых дренажей или специальную обделку (крепь) с применением пористого бетона, с устройством « фильтровых окон» и т.п.

18.13. Вакуумный дренаж следует применять в гранулах с коэффициентом фильтрации менее 2 м/ сут.

18.14. Водопонизительные скважины (открытые и герметические, оборудованные насосами, сквозные фильтры, самоизливающиеся и водопоглащающие) следует предусматривать как для водопонижения эксплуатационного периода, так и для строительного водопонижения.

18.15. Иглофильтры следует применять, как правило, в системах строительного водопонижения.

18.16. Электроосушение следует применять в слабопроницаемых грунтах, имеющих коэффициенты фильтрации менее 0, 1 м/ сут.

18.17. Воды от водопонизительных систем при невозможности их использования следует отводить, как правило, самотеком в существующие водостоки или к отведенным местам сброса.

Максимальные допустимые скорости течения воды в водоотводящих устройствах следует принимать в зависимости от материала их конструкции и продолжительности работы с учетом требований СниП 2.06.03-85.

18.18. В случае невозможности отвода воды самотеком необходимо предусматривать специальные насосные станции с резервуарами, при проектировании которых следует руководствоваться требованиями СниП 2.04.03-85, а при использовании откачиваемой воды для водоснабжения – СниП 2.04.02-84.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Рекомендуемое

НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ И ДЕФОРМАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВ

1. Характеристики грунтов, приведенные в табл. 1-3, допускается использовать в расчетах оснований сооружений в соответствии с указаниями п. 2.16.

Таблица 1

Нормативные значения удельного сцепления с_n , кПа (кгс/см² ), угла внутреннего трения j _n , град. и модуля деформации Е , МПа (кгс/см² ), песчанных грунтов четвертичных отложений

Таблица 2

Нормативные значения удельного сцепления с_n , кПа (кгс/см² ), угла внутреннего трения j _n , град. и модуля деформации Е , МПа (кгс/см² ), пылевато-глинистых нелессовых грунтов четвертичных отложений

Таблица 3

Нормативные значения модуля деформации пылевато-глинистых нелессовых грунтов

2. Характеристики песчаных грунтов в табл. 1 относятся к кварцевым пескам с зернами различной окатанности, содержащим не более 20% полевого шпата и не более 5 % в сумме различных примесей (слюда, глауконит и пр.), включая органическое вещество, независимо от степени влажности грунтов S_{r .} .

3. Характеристики пылевато-глинистых грунтов в табл. 2 и 3 относятся к грунтам, содержащим не более 5% органического вещества и имеющим степень влажности S_r = 0,8.

4. Для грунтов с промежуточными значениями е , против указанных в табл. 1-3, допускается определять значения c_n , j _n и E по интерполяции.

Если значения е, I_L и S_r грунтов выходят за пределы, предусмотренные табл. 1-3, характеристики с_n , j _n и E следует определять по данным непосредственных испытаний этих грунтов.

Допускается в запас надежности принимать характеристики с_n , ц_n и Е по соответствующим нижним пределам е , I_L и S_r табл.1-3, если грунты имеют значения e , I_L и S_r меньше этих предельных значений.

5. Для определения значений с_n , j _n и Е по табл.1-3 используются нормативные значения е , I_L и S_r ( п.2.12).

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Обязательное

РАСЧЕТ ДЕФОРМАЦИЙ ОСНОВАНИЙ¹

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСАДКИ

1. Осадка основания s c использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства (п.2.40) определяется методом послойного суммирования по формуле

, (1)

где b - безразмерный коэффициент, равный 0, 8;

s _zp,i - среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i - м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней z_{i- 1} и нижней z_i границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента (см. пп. 2-4);

h_i и Е_i - соответственно толщина и модуль деформации i- го слоя грунта;

n - число слоев, на которые разбита сжимаемая толща основания.

При этом распределение вертикальных нормальных² напряжений по глубине основания принимается в соответствии со схемой, приведенной на рис. 1.

______________

¹ В настоящем приложении, кроме специально оговоренных случаев, приняты следующие единицы:

для линейных величин – м (см), для сил – кН (кгс); для напряжений, давлений и модулей деформации – кПа (кгс/ см² ); для удельного веса – кН/ м³ (кгс/ см³ ).

² Далее для краткости слово « нормальное» опускается.

Примечание. При значительной глубине заложения фундаментов расчет осадки рекомендуется производить с использованием расчетных схем, учитывающих разуплотнение грунта вследствие разработки котлована.

2. Дополнительные вертикальные напряжения на глубине z от подошвы фундамента: s _zp – по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента, и s _zp,c – по вертикали, проходящей через угловую точку прямоугольного фундамента, определяются по формулам:

s _zp = a p ₀ ; (2)

s _zp,c = a p ₀ / 4, (3)

где a - коэффициент, принимаемый по табл.1 в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины, равной: о = 2z/b при определении у_zp и о = z/b при определении у_zp,c ;

p _{0 =} p - s _{zg, 0} - дополнительное вертикальное давление на основание (для фундаментов шириной b ? 10 м принимается р ₀ = р );

р - среднее давление под подошвой фундамента;

s _{zg, 0} - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента (при планировке срезкой принимается s _{zg, 0} = g _d , при отсутствии планировки и планировке подсыпкой s _{zg, 0} = g d_n , где g ^/ - удельный вес грунта, расположенного выше подошвы, d и d_n – обозначены на рис.1).

Рис.1. Схема распределения вертикальных напряжений в линейно-деформируемом полупространстве DL – отметка планировки; NL - отметка поверхности природного рельефа; FL - отметка подошвы фундамента; WL - уровень подземных вод; В, С - нижняя граница сжимаемой толщи; d и d_n глубина заложения фундамента соответственно от уровня планировки и поверхности природного рельефа; b - ширина фундамента; р - среднее давление под подошвой фундамента; р ₀ - дополнительное давление на основание; s _zg и s _{zg, 0} – дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки на глубине z от подошвы фундамента и на уровне подошвы; s _zp и s _{zр, 0} – дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки на глубине z от подошвы фундамента и на уровне подошвы; Н_с – глубина сжимаемой толщи.

Таблица 1

Коэффициент a

• часть 1
• часть 2
• часть 3
• часть 4
• часть 5
• часть 6
• часть 7