- •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
6.9 Закрепленные грунты
6.9.1 Закрепление грунтов производят в целях повышения их прочности и водонепроницаемости в основании строящихся или существующих сооружений.
Возможность и способ закрепления грунтов в основании существующих сооружений должны устанавливаться с учетом характера деформаций оснований и состояния конструкций сооружения (приложение В).
Массивы из закрепленного грунта (закрепленные массивы) могут быть использованы в качестве фундаментов и других заглубленных конструкций.
6.9.2 Для устройства закрепленных массивов в зависимости от их назначения и грунтовых условий применяют следующие способы:
- инъекционный, осуществляемый путем нагнетания в грунт химических или 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 необходимые расчетные физико-механические характеристики закрепленного грунта и удовлетворять требованиям по охране окружающей среды.
6.9.3 Инъекционные способы закрепления грунтов следует применять в следующих грунтовых условиях:
- силикатизацию и смолизацию - в песках с коэффициентом фильтрации м/сут;
- силикатизацию в просадочных грунтах при м/сут и степени влажности ;
- цементацию - в трещиноватых скальных грунтах с удельным водопоглощением не менее 0,01 л/мин·м ; в крупнообломочных грунтах при м/сут, а также для заполнения карстовых полостей и закрепления закарстованных пород.
6.9.4 Буросмесительный способ следует применять для закрепления илов независимо от их коэффициента фильтрации (в том числе при наличии слоев глин и суглинков с показателем текучести или песков рыхлых и средней плотности), а также лессовых просадочных грунтов с числом пластичности от 0,02 до 0,15 в грунтовых условиях I типа по просадочности.
Применение буросмесительного способа закрепления грунтов допускается для соружений III уровня ответственности.
6.9.5 Термический способ следует применять для закрепления лессовых просадочных грунтов со степенью влажности .
6.9.6 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 применяют рецептурные добавки.
6.9.7 Для цементации грунтов следует применять цементационные растворы (цементные, цементно-песчаные, цементно-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.
6.9.8 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.
6.9.9 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 результатов расчета оснований в соответствии с требованиями раздела 5 с учетом взаимодействия закрепленного массива с окружающим грунтом.
При наличии в основании специфических грунтов (например, просадочных) следует учитывать дополнительно требования соответствующих разделов настоящего СП.
Основания, усиленные отдельными закрепленными массивами (столбами) диаметром от 0,6 до 1,0 м, должны проектироваться в соответствии с нормативными документами по свайным фундаментам.
6.9.10 При проектировании закрепления грунтов рекомендуется привлекать специализированные организации для решения вопросов о способе закрепления, составе растворов, о прочностных и деформационных свойствах закрепленных грунтов.
6.9.11 Материалы инженерно-геологических изысканий и лабораторных исследований помимо характеристик, указанных в 5.1.8, должны содержать данные о гранулометрическом составе и коэффициенте фильтрации грунта, химическом составе водных вытяжек грунтовых вод, а для закрепленных грунтов - о прочностных и деформационных характеристиках ( , , , ).
6.9.12 Проектирование закрепления грунтов производят в следующей последовательности:
- на основании материалов изысканий и лабораторных исследований назначают способ закрепления грунтов, прочностные и деформационные характеристики закрепленного грунта. Допускается значения , , песков принимать по таблице 6.11 в зависимости от прочности закрепленного грунта на одноосное сжатие ;
- выбирают конструктивную схему закрепления грунтов основания: а) сплошное закрепление на заданную глубину; б) армирование грунтов основания отдельными опорами из закрепленного грунта; в) комбинированная схема, предусматривающая сверху сплошное закрепление, а ниже - из отдельных опор;
- назначают предварительные геометрические размеры закрепленного грунта в плане и по глубине. Минимальный вынос закрепления за контуры фундамента принимают по таблице 6.12 в зависимости от расчетного давления под подошвой фундамента и значения ;
- производят расчет закрепленного основания по предельным состояниям в соответствии с разделом 5. По результатам расчета производят корректировку геометрических размеров закрепленного грунта;
- назначают радиус закрепления грунта от инъектора (скважины) в зависимости от коэффициента фильтрации по таблице 6.13;
- назначают схему расположения инъекторов (скважин) в плане и по глубине, обеспечивающую создание массива требуемой формы и размеров;
- определяют потребные объемы закрепляющих реагентов на одну заходку инъектора (захватку скважины) и на весь объем закрепления;
- назначают последовательность обработки инъекторов (скважин) и режим инъекции (давление, скорость инъекции), позволяющие обеспечить требуемую форму, размеры и прочность закрепленного грунта.
Таблица 6.11
#G0Способы закрепления
|
Характеристики грунта
|
Средние значения характеристик закрепленных песков при их прочности , МПа
|
|||||
|
|
0,5
|
1,0
|
2,0
|
3,0
|
4,0
|
5,0
|
Силикатизация двухрастворная |
, МПа |
0,10
|
0,2
|
0,54
|
0,65
|
0,85
|
1,03
|
|
, град.
|
40
|
41
|
43
|
45
|
47
|
49
|
|
, МПа
|
42
|
80
|
162
|
240
|
330
|
415
|
Силикатизация однорастворная с H SiF |
, МПа |
0,10
|
0,21
|
0,55
|
-
|
-
|
-
|
|
, град.
|
40
|
41
|
44
|
-
|
-
|
-
|
|
, МПа
|
42
|
82
|
165
|
-
|
-
|
-
|
Силикатизация газовая
|
, МПа |
0,10
|
0,2
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
, град.
|
39
|
40
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
, МПа
|
38
|
76
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Смолизация
|
, МПа |
0,10
|
0,2
|
0,50
|
0,59
|
0,73
|
0,96
|
|
, град.
|
39
|
41
|
42
|
44
|
45
|
47
|
|
, МПа
|
38
|
78
|
148
|
215
|
285
|
375
|
Таблица 6.12
#G0Расчетное давление под подошвой фундамента, МПа |
Минимальный вынос закрепления за контур фундамента, м, при прочности закрепленного грунта , МПа
|
|||||
|
0,5
|
1,0
|
2,0
|
3,0
|
4,0
|
5,0
|
0,2
|
0,3
|
0,25
|
0,20
|
0,15
|
0,1
|
0,05
|
0,4
|
0,45
|
0,35
|
0,25
|
0,15
|
0,15
|
0,10
|
0,6
|
-
|
0,45
|
0,35
|
0,25
|
0,20
|
0,15
|
0,8
|
-
|
-
|
0,5
|
0,35
|
0,25
|
0,20
|
1,0
|
-
|
-
|
-
|
0,5
|
0,3
|
0,2
|
Таблица 6.13
#G0Способ закрепления
|
Вид грунта
|
Коэффициент фильтрации, м/сут
|
Радиус закрепления грунта, м
|
Силикатизация двухрастворная
|
Пески
|
От 5 до 10
|
От 0,3 до 0,4
|
|
|
Св. 10 " 20
|
Св. 0,4 " 0,6
|
|
|
" 20 " 50
|
" 0,6 " 0,8
|
|
|
" 50 " 80
|
" 0,8 " 1,0
|
Силикатизация однорастворная с H SiF |
"
|
От 0,5 до 1
|
От 0,4 до 0,6
|
|
|
Св. 1 " 2
|
Св. 0,6 " 0,8
|
Силикатизация газовая
|
|
" 2 " 5
|
" 0,8 " 1,0
|
Силикатизация однорастворная однокомпонентная
|
Просадочный лессовый грунт |
От 0,2 до 0,3
|
От 0,4 до 0,7
|
|
|
Св. 0,3 " 0,5
|
Св. 0,7 " 0,8
|
|
|
" 0,5 " 2
|
" 0,8 " 1,0
|
Смолизация однорастворная двухкомпонентная |
Пески
|
От 0,5 до 1
|
От 0,3 до 0,5
|
|
|
Св. 1 " 5
|
Св. 0,5 " 0,65
|
|
|
" 5 " 10
|
" 0,65 " 0,85 |
|
|
" 10 " 20
|
" 0,85 " 0,95
|
|
|
" 20 " 50
|
" 0,95 " 1,0
|
6.9.13 Предельное давление нагнетания при закреплении грунтов инъекционными способами должно назначаться из условия исключения возможности разрывов сплошности закрепляемого грунта.
6.9.14 Последовательность создания закрепленного массива должна исключить возможность возникновения неравномерных осадок возводимого или существующих сооружений.
6.9.15 В проекте следует предусматривать на первоначальном этапе производства работ контроль соответствия физических параметров закрепленного грунта проектным.