- •Свод правил по проектированию и строительству Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений
- •Предисловие
- •Введение
- •1 Область применения
- •2 Нормативные ссылки
- •3 Определения
- •4 Общие положения
- •5 Проектирование оснований
- •5.1 Общие указания
- •5.2 Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах оснований
- •5.3 Нормативные и расчетные значения характеристик грунтов
- •5.4 Подземные воды
- •5.5 Расчет оснований по деформациям
- •Определение расчетного сопротивления грунта основания
- •Определение осадки основания
- •Определение крена фундамента
- •Предельные деформации основания
- •5.6 Расчет оснований по несущей способности
- •5.7 Особенности проектирования оснований при реконструкции сооружений
- •5.8 Мероприятия по уменьшению деформаций оснований и влияния их на сооружения
- •6 Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на специфических грунтах и в особых условиях
- •6.1 Просадочные грунты
- •6.2 Набухающие грунты
- •6.3 Засоленные грунты
- •6.4 Органо-минеральные и органические грунты
- •6.5 Элювиальные грунты
- •6.6 Насыпные грунты
- •6.7 Намывные грунты
- •6.8 Пучинистые грунты
- •6.9 Закрепленные грунты
- •6.10 Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на подрабатываемых территориях
- •6.11 Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на закарстованных территориях
- •6.12 Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых в сейсмических районах
- •6.13 Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых вблизи источников динамических воздействий
- •7 Особенности проектирования оснований опор воздушных линий электропередачи
- •8 Особенности проектирования оснований и фундаментов малоэтажных зданий
- •9 Особенности проектирования подземных сооружений
- •10 Особенности проектирования подпорных стен
- •11 Проектирование водопонижения и гидроизоляции
- •11.1 Водопонижение
- •11.2 Гидроизоляция
- •12 Проектирование фундаментов
- •12.1 Общие положения
- •12.2 Глубина заложения фундаментов
- •12.3 Расчет столбчатых фундаментов
- •12.4 Расчет ленточных и прерывистых фундаментов
- •12.5 Расчет плитных фундаментов
- •12.6 Расчет стен подвалов
- •12.7 Фундаменты в вытрамбованных котлованах
- •12.8 Конструктивные указания
- •13 Устройство оснований и фундаментов
- •13.1 Общие положения
- •13.2 Естественные основания
- •13.3 Уплотнение грунтов
- •13.4 Устройство грунтовых насыпей и подушек
- •13.5 Устройство намывных оснований
- •13.6 Закрепление грунтов
- •13.7 Искусственное замораживание грунтов
- •13.8 Строительное водопонижение и устройство гидроизоляции
- •13.9 Усиление фундаментов при реконструкции
- •13.10 Устройство "стены в грунте" и грунтовых анкеров
- •13.11 Вытрамбовывание котлованов
- •14 Геотехнический мониторинг
- •15 Экологические требования, учитываемые при проектировании и строительстве
- •Определения
- •Состав проекта фундаментов
- •Категории состояния сооружений
- •Нормативные значения прочностных и деформационных характеристик грунтов
- •Расчетные сопротивления грунтов оснований
- •Предельные деформации оснований
- •Физико-механические характеристики органо-минеральных и органических грунтов
- •Физико-механические характеристики элювиальных грунтов
- •Расчет фундаментов в вытрамбованных котлованах по несущей способности и осадкам основания
- •Основные буквенные обозначения
6.5 Элювиальные грунты
6.5.1 Основания, сложенные элювиальными грунтами - продуктами выветривания скальных и полускальных пород, оставшимися на месте своего образования и сохранившими структуру и текстуру исходных пород, должны проектироваться с учетом:
- их значительной неоднородности по глубине и в плане из-за наличия грунтов разной степени выветрелости с большим различием их прочностных и деформационных характеристик;
- снижения прочностных и деформационных характеристик во время их длительного пребывания в открытых котлованах;
- возможности перехода в плывунное состояние элювиальных супесей и пылеватых песков в случае их водонасыщения в период устройства котлованов и фундаментов;
- возможного наличия просадочных свойств у элювиальных пылеватых песков с коэффициентом пористости >0,6 и степенью влажности <0,7, а также возможности набухания элювиальных глинистых грунтов при замачивании отходами технологических производств.
6.5.2 В зависимости от исходных горных пород, подвергшихся выветриванию, следует выделять элювиальные грунты магматических, метаморфических и осадочных сцементированных скальных грунтов, а по содержанию кварца - подразделять элювиальные грунты на две группы: содержащие кварц и бескварцевые.
6.5.3 Профиль коры выветривания в общем случае может быть представлен сверху вниз следующими зонами, различающимися степенью выветрелости: дисперсной, обломочной, глыбовой и трещиноватой. В соответствии с выделенными зонами наблюдается возрастание по глубине плотности элювиальных образований, уменьшение пористости и трещиноватости и увеличение прочности крупных обломков и отдельностей.
6.5.4 При проведении инженерно-геологических изысканий на элювиальных грунтах должны быть выявлены: генетический вид и петрографический состав исходной скальной породы; структура и профиль коры выветривания, ее трещиноватость, сланцеватость, слоистость, элементы падения и простирания, поверхности скольжения, наличие "языков" и "карманов" выветривания; размеры, форма и количество крупных включений; изменение по глубине состава и свойств грунтов.
6.5.5 Степень снижения прочности элювиальных грунтов основания во время пребывания их открытыми в котловане должна устанавливаться опытным путем в полевых условиях. Допускается проводить определение этих параметров в лабораторных условиях на отобранных образцах (монолитах) грунта.
Для предварительной оценки возможного снижения прочности элювиальных грунтов допускаются косвенные методы, учитывающие изменение в течение заданного периода времени: плотности скальных грунтов; удельного сопротивления пенетрации глинистых грунтов; содержания частиц размером менее 0,1 мм в песках и менее 2 мм в крупнообломочных грунтах.
6.5.6 Количественную оценку снижения прочности элювиальных грунтов в открытых котлованах производят по изменению их прочностных и деформационных характеристик в период дополнительного выветривания, а качественную оценку - по изменению значений плотности образцов грунта, их водопоглощающей способности, интенсивности распада (дробления) крупных обломков, глыб и отдельностей.
Необходимо устанавливать также толщину верхнего ослабленного дополнительным выветриванием слоя элювиального грунта.
6.5.7 Оценку стойкости элювиальных грунтов к дополнительному (атмосферному) выветриванию, устанавливающую степень снижения их прочности в открытых котлованах за ожидаемый период времени (годы, месяцы, сутки), производят путем определения:
- скорости снижения выбранного параметра степени выветрелости за период времени : ;
- степени снижения выбранного параметра : ;
- общего количественного снижения параметра за весь период : . Ожидаемый период пребывания элювиальных грунтов открытыми в разработанных котлованах, а также интервалы времени , через которые проводят определения количественных значений параметра , устанавливают исходя из конкретных особенностей района и сроков строительства.
6.5.8 Для элювиальных скальных и крупнообломочных грунтов необходимо устанавливать степень их выветрелости, характеризуемую коэффициентом выветрелости (6.5.9 и 6.5.10), а для крупнообломочных грунтов также - относительную прочность обломков, характеризуемую коэффициентом истираемости (6.5.11).
6.5.9 Коэффициент выветрелости элювиальных скальных грунтов устанавливают путем сопоставления плотности выветрелой породы в условиях природного залегания с плотностью невыветрелой (монолитной) породы и вычисляют по формуле
, (6.19)
где .
Допускается значение принимать равным плотности частиц скального грунта.
Подразделение элювиальных скальных грунтов по степени выветрелости приведено в таблице 6.6, а ориентировочные значения предела прочности на одноосное сжатие в водонасыщенном состоянии , которые могут быть использованы для предварительной оценки оснований из этих грунтов, приведены в приложении И.
Таблица 6.6
#G0Разновидность элювиальных скальных грунтов по степени выветрелости |
Коэффициент выветрелости для скальных грунтов
|
|
|
магматических и метаморфических
|
осадочных сцементированных
|
Невыветрелые
|
1
|
1
|
Слабовыветрелые |
1 0,9 |
1 0,95
|
Выветрелые
|
0,9 0,8
|
0,95 0,85
|
Сильновыветрелые (рухляки)
|
Менее 0,8
|
Менее 0,85
|
6.5.10 Коэффициент выветрелости крупнообломочных элювиальных грунтов определяют по испытаниям проб грунта на истирание во вращающемся полочном барабане и вычисляют по формуле
, (6.20)
где - отношение массы частиц размером менее 2 мм к массе частиц размером более 2 мм после испытания на истирание;
- то же, в природном состоянии (до испытания на истирание).
Подразделение крупнообломочных элювиальных грунтов по степени выветрелости приведено в таблице 6.7.
Таблица 6.7
#G0Разновидности элювиальных крупнообломочных грунтов по степени выветрелости |
Коэффициент выветрелости для крупнообломочных грунтов при исходных образующих породах
|
|
|
магматических и метаморфических
|
осадочных сцементированных
|
Невыветрелые
|
0 0,5
|
0 0,33
|
Слабовыветрелые
|
0,5 0,75
|
0,33 0,67
|
Сильновыветрелые
|
0,75 1
|
0,67 1
|
6.5.11 Коэффициент истираемости крупных обломков (частиц более 2 мм) крупнообломочных элювиальных грунтов определяют по испытаниям на истираемость этих частиц во вращающемся полочном барабане и вычисляют по формуле
, (6.21)
где - масса частиц размером менее 2 мм после испытания на истирание;
- начальная масса пробы крупных обломков.
Подразделение крупных обломков по прочности в зависимости от значений приведено в таблице 6.8.
Таблица 6.8
#G0Наименование обломков по прочности на истирание
|
Коэффициент истираемости обломков
|
Очень прочные
|
0,05
|
Прочные
|
0,05 0,2
|
Средней прочности
|
0,2 0,3
|
Малопрочные
|
0,3 0,4
|
Непрочные
|
0,4
|
6.5.12 При подразделении крупнообломочных элювиальных грунтов по гранулометрическому составу на разновидности в дополнение к #M12291 1200000030ГОСТ 25100#S необходимо указывать содержание частиц заполнителя размером менее 0,1 мм, а также выделять щебенисто-дресвяные грунты при содержании частиц менее 0,1 мм до 10%, а частиц крупнее 10 мм - более 25% по массе.
Ориентировочные значения модуля деформации для разновидностей элювиальных крупнообломочных грунтов приведены в приложении И.
6.5.13 В элювиальных песках и глинистых грунтах - продуктах выветривания магматических и метаморфических пород - следует выделять прочноструктурные и слабоструктурные разновидности.
К прочноструктурным (сапролитам) относятся пески и глинистые грунты, в которых частично сохранена макроструктура исходных пород и которые при природной влажности характеризуются пределом прочности на одноосное сжатие МПа.
Элювиальные пески и глинистые грунты, имеющие при природной влажности значение МПа, относятся к слабоструктурным. Нормативные значения , и этих грунтов для расчетов оснований сооружений, оговоренных в 5.3.17, допускается принимать по таблицам Г.5 и Г.6 приложения Г.
6.5.14 Элювиальные глинистые грунты - продукты выветривания осадочных сцементированных скальных грунтов аргиллито-алевролитового комплекса - представлены в основном суглинками и глинами. Нормативные значения , и этих грунтов допускается принимать по таблице Г.7 приложения Г, а для песков осадочных пород - по таблице Г.5 приложения Г, так как они близки по свойствам к пескам магматических кварцесодержащих пород.
6.5.15 Расчет оснований, сложенных элювиальными грунтами, должен производиться в соответствии с требованиями раздела 5. Если элювиальные грунты являются просадочными или набухающими, следует учитывать требования подразделов 6.1 и 6.2.
6.5.16 Расчетные сопротивления дисперсных элювиальных грунтов при расчетах оснований по деформациям определяют согласно требованиям подраздела 5.5.
Расчетные сопротивления для назначения предварительных размеров фундаментов сооружений I и II уровней ответственности и окончательных размеров сооружений III уровня ответственности приведены в таблицах Д.6-Д.8 приложения Д, при этом значения для крупнообломочных грунтов (таблица Д.6) допускается применять и для сооружений II уровня ответственности.
6.5.17 При расчетных деформациях основания, сложенного элювиальными грунтами, больше предельных или недостаточной несущей способности основания должны предусматриваться следующие мероприятия в соответствии с подразделом 5.8:
- устройство уплотненных грунтовых распределительных подушек из песка, гравия, щебня или крупнообломочных грунтов с обломками исходных горных пород, в частности при неровной поверхности скальных грунтов;
- удаление из верхней зоны основания включений скальных грунтов, полная или частичная замена рыхлого заполнения "карманов" и "гнезд" выветривания в скальных грунтах щебнем, гравием или песком с уплотнением.
В случае недостаточности этих мероприятий следует предусматривать применение свайных фундаментов, способа выравнивания осадок основания или конструктивных мероприятий в соответствии с требованиями подраздела 5.8.
6.5.18 В проекте оснований и фундаментов должна предусматриваться защита элювиальных грунтов от разрушения атмосферными воздействиями и водой в период устройства котлованов. Для этой цели следует применять водозащитные мероприятия, не допускать перерывы в устройстве оснований и последующем возведении фундаментов; предусматривать недобор грунта в котловане; применять взрывной способ разработки скальных грунтов лишь при условии мелкошпуровой отпалки.