Проектирование оснований при возведении зданий
ПРАВИТЕЛЬСТВО МОСКВЫ
МОСКОМАРХИТЕКТУРА
РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И УСТРОЙСТВУ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ
ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ ЗДАНИЙ ВБЛИЗИ СУЩЕСТВУЮЩИХ
В УСЛОВИЯХ ПЛОТНОЙ ЗАСТРОЙКИ В г. МОСКВЕ
Предисловие
Настоящие Рекомендации по проектированию и устройству оснований и фундаментов при возведении зданий вблизи существующих в условиях плотной застройки в г. Москве
1.РАЗРАБОТАНЫ:
ГП Научно-исследовательским, проектно-изыскательским и конструкторско-технологическим институтом оснований и подземных сооружений (НИИОСП) им. Н.М. Герсеванова - головная организация;
Государственным проектно-изыскательским институтом (ГПИ "Фундаментпроект");
Проектно-строительной фирмой (ПСФ) " Гидростройинжиниринг";
Московским государственным строительным университетом (МГСУ).
2. ПОДГОТОВЛЕНЫ к утверждению и изданию Управлением перспективного проектирования и нормативов Москомархитектуры.
3. ПРИНЯТЫ И ВВЕДЕНЫ в действие указанием Москомархитектуры от 13.01.99 г. N2.
Введение
Настоящие Рекомендации разработаны по заданию Москомархитектуры. При разработке Рекомендаций учтены положения МГСН 2.07-97 "Основания, фундаменты и подземные сооружения", "Рекомендаций по расчету, проектированию и устройству свайных фундаментов нового типа в г. Москве" (1997 г.). "Рекомендаций по проектированию и устройству оснований, фундаментов и подземных сооружений при реконструкции гражданских зданий и исторической застройки" (1998 г.), "Рекомендаций по обследованию и мониторингу технического состояния эксплуатируемых зданий, расположенных вблизи нового строительства или реконструкции" (1998 г.), а также других нормативных документов.
При большом разнообразии инженерно-геологических условий площадок строительства в г. Москве во многих случаях строительство новых зданий на площадках с плотной застройкой приводит к деформациям, а иногда и разрушениям близрасположенных существующих зданий. Поэтому главная цель настоящих Рекомендаций - обеспечить надежность существующих зданий при строительстве новых зданий любой конструкции на застроенных площадках с различными инженерно-геологическими и гидрогеологическими условиями.
Проектирование в отмеченных выше условиях имеет ряд особенностей, которые детально рассмотрены в Рекомендациях.
Особенности проектирования оснований и фундаментов новых зданий и разработки мероприятий по сохранению надежности существующих зданий в условиях плотной застройки требуют тщательного рассмотрения и учета характеристик проектируемых зданий и возможных конструкций их фундаментов, а также технических характеристик и состояния конструкций существующих зданий. Эти проблемы также отражены в Рекомендациях.
Для обеспечения сохранности и возможности нормальной эксплуатации объектов, находящихся в зоне влияния нового строительства, необходимо, помимо принятия надежных конструктивных проектных решений, предусмотреть выполнение специальных технологических мероприятий, которые изложены в Рекомендациях.
При возведении зданий вблизи существующих в условиях плотной городской застройки следует осуществлять мониторинг за состоянием возводимого здания и окружающих его зданий и среды как в период строительства, так и в период эксплуатации.
Выполнение этих решений и мероприятий не исключает возможности появления повреждений в элементах конструкций существующих зданий, в связи с чем может потребоваться проведение дополнительных работ с включением затрат на эти работы по фактическим объемам в смету на строительство нового или реконструируемого здания.
Проблемы мониторинга технического состояния существующих зданий при новом строительстве подробно рассмотрены в "Рекомендациях по обследованию и мониторингу технического состояния эксплуатируемых зданий, расположенных вблизи нового строительства или реконструкции" (1998 г.). В настоящих Рекомендациях, в развитие указанных выше Рекомендаций, приведены дополнительные данные по мониторингу с учетом характеристик вновь строящихся объектов.
В соответствии с ВСН 70-98 "Организационно-технологические правила строительства (реконструкции) объектов в стесненных условиях существующей городской застройки" проектная документация по основаниям, фундаментам и подземным сооружениям, отчеты по инженерно-геологическим изысканиям и техническому обследованию зданий и сооружений и программы по инженерному мониторингу проектируемых (реконструируемых) и существующих зданий и сооружений подлежат геотехнической экспертизе на стадии разработки ТЭО (утверждаемой части рабочего проекта) до представления в Мосгосэкспертизу.
1. Основные положения
1.1 Настоящие Рекомендации разработаны с учетом выпущенных в 1997-1998 гг. нормативных и рекомендательных документов по основаниям, фундаментам и подземным сооружениям, разработанных для Москвы и указанных во введении.
1.2 Рекомендации предназначены для всех организаций, независимо от формы их собственности и принадлежности, осуществляющих проектно-изыскательские и строительные работы в г. Москве по основаниям, фундаментам и подземным сооружениям в условиях плотной застройки.
1.3 В Рекомендациях рассмотрен комплекс работ, связанный с выполнением строительства - изыскания, проектирование, выбор метода строительства, защита окружающей застройки, мониторинг объектов, особенности производства работ вблизи существующих зданий.
1.4 В техническом задании на инженерные изыскания должна приводиться не только характеристика нового здания, но и характеристики рядом расположенных эксплуатируемых зданий.
Приводятся требования по составу основных и дополнительных работ при инженерных изысканиях.
1.5 Для решения основного вопроса при проектировании - выборе типа фундамента нового здания в зависимости от передаваемых на грунт нагрузок, особенностей площадки строительства и объекта строительства следует руководствоваться таблицами 3.4 и 3.5.
1.6 Все виды геотехнических работ должны выполняться в соответствии с требованиями СНиП 3.02.01-87, МГСН 2.07-97, "Организационно-технических правил строительства (реконструкции) объектов в стесненных условиях существующей городской застройки" (1998 г.), а также технических регламентов, разрабатываемых специализированными организациями на отдельные виды работ.
1.7 При разработке проектов защиты окружающей застройки следует руководствоваться разделом 7, в котором приведены необходимые данные для проектирования.
1.8 При разработке раздела проекта о мониторинге следует в дополнение к действующим "Рекомендациям по обследованию и мониторингу технического состояния эксплуатируемых зданий, расположенных вблизи нового строительства или реконструкции" (1998 г.) руководствоваться разделом 8 настоящего документа.
1.9 Особенностью производства работ вблизи существующих зданий является обязательность учета дефектов обследованных объектов до начала строительства с их актированием с участием заинтересованных организаций, чтобы в дальнейшем они не были отнесены к результатам технологических операций, которые будут выполняться в процессе производства строительных работ.
Обследование объектов проводится в зоне влияния на них нового строительства, которая определяется до начала строительства в соответствии с рекомендациями п. 7.4.
2. Особенности инженерных изысканий
2.1 Инженерные изыскания для проектирования новых зданий рядом с существующими должны обеспечить не только изучение инженерно-геологических условий площадки строительства нового здания, но и получение необходимых данных для проверки влияния нового здания на осадки существующих, для проектирования мероприятий по уменьшению влияния нового здания на деформации существующих, а также для проектирования, в случае необходимости, усиления оснований и фундаментов существующих зданий.
2.2 Инженерные изыскания должны проводиться в соответствии с требованиями главы СНиП 11-02-96, СП 11-105-97, СП 11-102-97, СП 11-104-97, МГСН 2.07-97 и настоящих Рекомендаций.
2.3 Техническое задание на изыскания необходимо составлять после осмотра представителем проектной организации существующих зданий, расположенных рядом с новым, с целью визуальной оценки состояния несущих конструкций зданий (как снаружи, так и внутри) и уточнения требований к изысканиям.
В техническом задании на изыскания должны приводиться характеристика нового здания (см. Приложение 1 к МГСН 2.07-97) и характеристики рядом расположенных эксплуатируемых зданий (этажность, конструкция, вид основания, тип и глубина заложения фундаментов, год постройки, уровень ответственности, геотехническая категория и др.). Указываются сведения об имеющихся материалах изысканий для этих зданий (изыскательская организация, год изысканий, номера архивных дел) и сведения о техническом состоянии конструкций зданий по результатам предшествующих обследований, а также предварительного визуального обследования. Должны быть приведены задачи изысканий, расширенные в связи с наличием рядом расположенных зданий.
2.4 Состав, объем и методы работ назначают в соответствии с требованиями документов, указанных в п. 2.2, с учетом стадии проектирования, уровня ответственности и геотехнической категории нового здания и существующих и технического состояния последних.
2.5 Объем и состав технического обследования надземных и подземных конструкций существующих зданий устанавливаются с учетом предварительного обследования здания. При обследовании следует руководствоваться "Рекомендациями по обследованию и мониторингу технического состояния эксплуатируемых зданий, расположенных вблизи нового строительства или реконструкции" (1998 г.).
2.6 Сбор и анализ архивных материалов изысканий Мосгоргеотреста и других специализированных организаций должен выполняться не только для площадки нового строительства, но и для рядом расположенных существующих зданий. Собирают также сведения по планировке, инженерной подготовке и благоустройству площадки, документы по производству земляных работ. В условиях существующей застройки особое внимание должно быть обращено на выявление подземных сооружений и инженерных сетей (коллекторов, коммуникаций и т.п.).
На основе сопоставления новых материалов изысканий с архивными данными необходимо установить произошедшие за период эксплуатации существующих зданий изменения инженерно-геологических и гидрогеологических условий.
2.7 Горные выработки и точки зондирования должны размещаться не только в пределах новой площадки, но и в непосредственной близости от существующих зданий. В связи с присущей Москве большой неоднородностью грунтовых напластований по глубине и в плане для зданий II и III геотехнических категорий расстояние между буровыми скважинами рекомендуется принимать не более 15-20 м, особенно по линии примыкания нового здания к существующему. Должны быть предусмотрены шурфы около фундаментов существующих зданий для обследования конструкций фундаментов и грунтов основания.
В районах исторической застройки необходимо выявлять наличие и местоположение существующих и существовавших подземных сооружений, подвалов, фундаментов снесенных зданий, колодцев, водоемов, подземных выработок и пр.
2.8 Глубина бурения и зондирования должна назначаться не только исходя из вида и глубины заложения фундаментов нового здания, но также с учетом вида и глубины заложения фундаментов существующих зданий. При выборе метода зондирования в условиях плотной жилой застройки предпочтение следует отдавать статическому зондированию.
2.9 В связи со сложной гидрогеологической обстановкой, характерной для застроенных районов Москвы, и наблюдающейся тенденцией к подтоплению особое внимание должно быть уделено изучению гидрогеологических условий площадки и прогнозу их изменения в связи с новым строительством. Необходимо прогнозировать влияние изменений гидрогеологических условий, в том числе водопонижения при строительстве нового здания, на поведение рядом расположенных существующих зданий с учетом их габаритов и особенностей конструкций.
2.10 Изыскания должны обеспечить получение с помощью полевых и лабораторных методов всех характеристик грунтов, необходимых для расчета и проектирования оснований и фундаментов нового здания, а также проверки в случае необходимости деформаций и устойчивости рядом расположенных существующих зданий.
При проектировании между новым и существующим зданием разделительной стены, выполняющей функции подпорной или ограждающей стенки, противофильтрационной завесы, в виде "стены в грунте", шпунтового ограждения из металлического шпунта или свай, при изысканиях должны быть определены характеристики грунтов, необходимые для расчета этих конструкций (раздел 12 МГСН 2.07-97).
2.11 На территории Москвы наряду с благоприятными для строительства грунтовыми условиями (песчаные отложения средней плотности и плотные, глинистые отложения ледникового комплекса от твердой до тугопластичной консистенции) встречаются неблагоприятные специфические грунты и развиты негативные геологические и инженерно-геологические процессы, перечень, характеристика и дополнительные требования к исследованию которых даны в МГСН 2.07-97 (разд. 4).
2.12 При инженерных изысканиях по площадкам, где возможно проявление опасных природных и техногенных воздействий на здания, необходимо предусматривать специальные исследования, обеспечивающие получение характеристик грунтов и подземных вод, используемых для выполнения проектных работ с учетом особенностей слагающих площадку грунтов и происходящих на ней процессов (оползни, карсты, суффозия, эрозия, пучение, подтопление, динамические воздействия, электрические, магнитные и тепловые поля, техногенные воздействия).
Оценка этих процессов производится в соответствии с приложением Б СНиП 22-01-95 "Геофизика опасных природных воздействий".
2.13 В программе инженерно-геологических изысканий на участках развития неблагоприятных процессов и явлений рекомендуется предусмотреть выполнение специализированными организациями стационарных наблюдений с целью изучения динамики их развития, а также установление площадей их проявления и глубин интенсивного развития, приуроченности к геоморфологическим элементам, формам рельефа и литологическим видам грунтов, условий и причин возникновения, форм проявления и развития.
Должны быть выполнены специальные исследования грунтов для оценки возможных изменений их свойств вследствие протекания этих процессов.
На участках развития неблагоприятных процессов и явлений горные выработки необходимо проходить не менее чем на 5 м ниже зоны активного развития этих процессов - поверхностей скольжения оползневых тел, предполагаемой глубины карстообразования, поверхностей раздела подвижных и неподвижных частей тела осыпей.
В техническом отчете по изысканиям должен выделяться раздел "Геологические процессы".
2.14 Геофизические исследования предусматриваются для выявления неоднородности строения толщи грунтов, их состава и состояния, выявления закарстованных и техногенных зон, зон эрозионного размыва, условий залегания подземных вод, а также физико-механических свойств грунтов. В городских условиях следует отдавать предпочтение скважинным методам.
2.15 При строительстве уникальных сооружений, сооружений повышенного экономического, социального и экологического риска (I уровня ответственности), а также при наличии сложных инженерно-геологических условий (геотехническая категория III) экономически целесообразно увеличение объема инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий на 40-60 %, против рекомендуемых нормативными документами, причем это увеличение должно осуществляться в основном за счет горных выработок и определения характеристик грунтов полевыми методами. При выполнении этих работ следует привлекать специализированные организации.
При изысканиях под объекты геотехнической категории III должны выполняться исследования напряженно-деформированного состояния грунтового массива, опытно-фильтрационные работы, стационарные наблюдения и другие специальные работы и исследования в соответствии с техническим заданием и программой изысканий, к которым должны привлекаться специализированные научные и изыскательские организации.
Для сооружений повышенного уровня ответственности должны быть организованы наблюдения за осадками с момента закладки их фундаментов.
2.16 Технический отчет (заключение) по инженерным изысканиям составляется в соответствии со СНиП 11-02-96. Дополнительно необходимо привести:
- сведения об архивных материалах изысканий для рядом расположенных зданий и анализ соответствия новых материалов изысканий архивным данным;
- характеристику инженерно-геологических напластований, физико-механических свойств грунтов и гидрогеологических условий оснований существующих зданий;
- прогноз возможного влияния строительства нового здания на деформации существующих.
- сведения о наличии и состоянии подземных водонесущих и других коммуникаций.
3. Характеристика проектируемых зданий
3.1 Для строительства в условиях плотной застройки в г. Москве выполняется проектирование зданий и сооружений жилищно-гражданского и производственного назначения, надземных и подземных комплексов. Указанные здания и сооружения могут проектироваться с заглубленными помещениями и без них.
Уровень ответственности подземных и заглубленных сооружений в г. Москве, а также зданий и сооружений, на которые может оказывать влияние подземное строительство, приведен в приложении 14 МГСН 2.07-97.
3.2 Условия размещения проектируемого здания или сооружения определяют не только его архитектурная и народнохозяйственная значимость, но также технические характеристики и способы производства работ.
3.3 Основные технические характеристики проектируемых зданий приведены в таблицах 3.1, 3.2 и 3.3. Примерная область применения фундаментов различных типов в зависимости от передаваемых на грунты основания нагрузок, а также от особенности площадок, выделяемых для строительства, и специфики объекта строительства приведены в таблицах 3.4 и 3.5.
3.4 В зависимости от сложившейся исторической застройки проектируемые здания могут непосредственно примыкать к существующему зданию или располагаться от него на некотором расстоянии.
3.5 Высота (этажность) проектируемого здания диктуется:
- архитектурой существующей застройки;
- взаимным влиянием с существующей застройкой;
- эксплуатационными требованиями.
3.6 Технические характеристики несущих конструкций проектируемых зданий (по имеющемуся опыту проектирования и строительства) приведены в таблицах 3.1, 3.2 и 3.3.
Таблица 3.1
Основные характеристики жилых домов
NN пп. |
Наименования |
Технические характеристики |
||||
1 |
Назначение |
Жилые дома
|
||||
2 |
Этажность, эт.
|
до 5 |
7-9 |
10-17 |
18-22 |
|
3 |
Примерный уровень давлений под фундаментами, кПа
|
100 -200 |
200 - 300 |
250 - 350 |
300 - 450 |
|
4 |
Тип несущих конструкций |
железобетонные панели, каркас, кирпичные стены |
железобетонные панели, каркас |
|||
5 |
Шаг несущих конструкций, м
|
3 |
3-6 |
3-6 |
||
6 |
Наличие подвала
|
как правило имеется |
||||
7 |
Наличие подземных помещений
|
может иметься |
||||
8 |
Количество этажей подземного помещения, эт.
|
1-2 |
1-2 |
1-4 |
2-4 |
|
9 |
Тип фундаментов |
ленточный, свайный |
ленточный, плитный, свайный |
ленточный, плитный, свайный, комбинированный плитно-свайный |
||
10 |
Предельные деформации оснований (по прил.4 СНиП 2.02.01-83*) |
относительная разность осадок |
0,0016-0,0020 |
0,0020 |
||
11 |
|
крен
|
0,005 |
0,005 |
||
12 |
|
средняя осадка, см
|
10 |
10 |
Таблица 3.2
Основные характеристики общественных зданий
NN пп. |
Наименования |
Технические характеристики |
|||
1 |
Назначение
|
Общественные здания |
|||
2 |
Этажность, эт.
|
до 10 |
до 15 |
до 30 |
|
3 |
Примерный уровень нагрузок на фундаменты, кН
|
400-800 |
до 5000 |
до 1000 |
|
4 |
Тип несущих конструкций |
бескаркасные из монолитного или сборного железобетона |
каркасные из монолитного железобетона |
смешанного каркаса из монолитного железобетона |
|
5 |
Шаг несущих конструкций, м
|
до 6 |
6 |
6-9 |
|
6 |
Наличие подвала
|
как правило имеется |
|||
7 |
Наличие подземных помещений
|
как правило имеется |
|||
8 |
Количество этажей подземного помещения, эт.
|
1-4 |
2-4 |
3-4 |
|
9 |
Тип фундаментов |
ленточный, свайный, плитный
|
ленточный, плитный, свайный, комбинированный, плитно-свайный |
||
10 |
Предельные деформации оснований (по прил.4 СНиП 2.02.01-83*) |
относительная разность осадок |
0,002 |
0,002 |
0,002 |
11 |
|
крен
|
0,005 |
- |
- |
12 |
|
средняя осадка, см
|
10 |
8*) |
8*) |
*) максимальная величина
Таблица 3.3
Основные характеристики производственных зданий
NN пп. |
Наименования |
Технические характеристики |
|||
1 |
Назначение
|
Производственные здания |
|||
2 |
Этажность, эт.
|
1 |
до 6 |
подземные до 4 этажей |
|
3 |
Примерный уровень нагрузок на фундаменты, кН
|
до 3000 |
до 5000 |
до 3000 |
|
4 |
Тип несущих конструкций |
монолитные железобетонные или стальные колонны |
монолитные железобетонные стены или каркас |
||
5 |
Шаг несущих конструкций, м
|
6-12 |
6-9 |
6-18 |
|
6 |
Наличие подвала
|
может быть |
как правило имеется |
- |
|
7 |
Наличие подземных помещений
|
- |
может быть |
все сооружение подземное |
|
8 |
Количество этажей подземного помещения, эт.
|
- |
1-3 |
2-4 |
|
9 |
Тип фундаментов |
монолитный столбчатый, свайный
|
монолитный столбчатый, плитный, свайный |
монолитный ленточный, плитный, свайный |
|
10 |
Предельные деформации оснований (по прил.4 СНиП 2.02.01-83*) |
относительная разность осадок |
0,0020; 0,004*) |
0,002 |
|
11 |
|
крен
|
- |
- |
|
12 |
|
средняя осадка, см
|
8; 12*) |
8 |
*) первая цифра - для железобетонных колонн, вторая - для стальных
Таблица 3.4
Рекомендуемые типы фундаментов для зданий различной этажности
NN |
Структура |
Процентное |
Примерный |
Тип фундаментов |
||||||||
пп. |
этажности в строительстве на |
соотношение зданий по |
уровень давлений |
На естественном основании |
Свайные фундаменты |
|||||||
|
1996-2000 гг. эт. |
этажности |
под фундаментами, кПа |
Железобетонные фундаменты |
Сваи из песчанощебеночной уплотнительной смеси |
Сваи буроинъекционные |
Сваи бурозавинчивающиеся |
Сваи забивные |
Сваи буронабивные |
Комбинированные свайноплитные |
||
|
|
|
|
блоки |
ленты |
плиты |
|
|
|
|
|
|
1 |
до 5
|
17 |
100-200 |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
2 |
7-9
|
14 |
200-300 |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
- |
+ |
+ |
- |
3 |
10-17
|
49 |
250-350 |
- |
+ |
+ |
- |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
4 |
18-22
|
10 |
300-450 |
- |
- |
+ |
- |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
Примечание:
+ рекомендуется для рассмотрения
- не рекомендуется для рассмотрения
Таблица 3.5
Рекомендуемые типы фундаментов в зависимости от особенности площадок
NN |
Особенности площадок, |
Тип фундаментов |
||||||||
пп. |
выделяемых для |
На естественном основании |
Свайные фундаменты |
|||||||
|
строительства, специфика объекта строительства |
Железобетонные фундаментные |
Сваи из песчанощебеночной уплотненной смеси |
Сваи буроинъекционные |
Сваи бурозавинчивающиеся |
Сваи забивные |
Сваи буронабивные |
Комбинированные свайноплитные |
||
|
|
блоки |
ленты |
плиты |
|
|
|
|
|
|
1 |
Строительство на вновь выделяемых территориях
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
2 |
Строительство на территориях после их предварительной инженерной подготовки
|
- |
+ |
+ |
- |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
3 |
Строительство на свободных или освобождаемых территориях в зоне существующей застройки
|
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
4 |
Реконструкция зданий с изменением (частичным или полным) его конструкций
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
- |
5 |
Реконструкция памятников архитектуры
|
- |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
- |
Примечание:
+ рекомендуется для рассмотрения
- не рекомендуется для рассмотрения
3.7 Подземные помещения проектируемых зданий классифицируются:
- по этажности и глубине (от 1 до 4 этажей, глубиной 3-12м и более);
- по размерам в плане (под всем зданием, под частью здания, больше размеров здания);
- по технологическому назначению;
- по способу устройства (в открытом котловане, во временном или постоянном ограждении, с использованием ограждающих конструкций в качестве несущих).
Примечание: В подземной части здания, в ряде случаев, требуется устройство специальных конструкций, обеспечивающих надежную эксплуатационную пригодность здания - пластовые и пристенные дренажи.
3.8 При разнообразии инженерно-геологических условий площадок строительства (см. приложение 4 МГСН 2.07-97), а также различии конструкций и сооружений, применяемых в г. Москве (см. приложение 14 МГСН 2.07-97), используются, как правило, столбчатые, ленточные и плитные фундаменты на естественном или искусственно закрепленном основании и свайные фундаменты из буронабивных, завинчиваемых, задавливаемых, забивных, буроинъекционных и др. свай.