СНиП 2.02.04-88 (1990), часть 3
Me и Mb – соответственно моменты внешних сил от расчетных нагрузок относительно тех же осей, кН× м (кгс× см);
F – расчетная вертикальная нагрузка, кН (кгс), от сооружения на основание, включая вес фундамента и грунта, лежащего на его уступах;
Maf – часть момента внешних сил, кН× м (кгс× см), воспринимаемая касательными силами смерзания вечномерзлого грунта с боковыми поверхностями нижней ступени фундамента высотой hp и вычисляемая по формуле
Maf = g t g c Raf hp lb , (16)
здесь g t и g c – обозначения те же, что в формуле (3);
Raf – расчетное сопротивление мерзлого грунта сдвигу, кПа (кгс/см2 ), принимаемое по п. 4.8.
При эксцентриситете нагрузки относительно одной оси фундамента (eb = 0) допускается Maf , кН× м (кгс× см), определять по формуле
Maf = g t g c Raf hp l (b + 0,5l ), (17)
где l – сторона подошвы фундамента, параллельная плоскости действия момента, м(см).
Для мерзлых пылевато-глинистых грунтов, а также для мелких и пылеватых песков допускается принимать угол внутреннего трения j = 0 и определять несущую способность основания Fu , кН (кгс), при внецентренной вертикальной нагрузке по формуле
Fu = g t g c (R + q )l ’b ’, (18)
где R – расчетное давление на мерзлый грунт, кПа (кгс/см2 ), принимаемое по указаниям п. 4.8;
q – пригрузка со стороны возможного выпора грунта, кПа (кгс/см2 ) за вычетом давления от веса грунта на глубине 2,5 м, принимаемого равным 50 кПа (0,5 кгс/см2 );
l’ и b’ – приведенные размеры сторон прямоугольного фундамента, м (см), определяемые по формулам:
l’ = l – 2el ; (19)
b’ = b – 2eb . (20)
Значения el и eb определяются соответственно по формулам (9) и (10).
4.18. Расчет свайных фундаментов на действие горизонтальных нагрузок и изгибающих моментов следует производить из условия совместной работы сваи и основания с учетом мерзлотно-грунтовых условий в соответствии с рекомендуемым приложением 6.
4.19. Расчет фундаментов, воспринимающих значительные горизонтальные усилия, следует производить на плоский сдвиг в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01– 83.
4.20. Расчет оснований по второй группе предельных состояний (по деформациям) производится исходя из условия
sf £ su , (21)
где sf – деформация пластичномерзлого основания под нагрузкой от сооружения, определяемая согласно указаниям пп. 4.21 и 4.22;
su – предельно допустимая деформация основания сооружения за расчетный срок его эксплуатации.
4.21. Осадки оснований фундаментов, возводимых на пластичномерзлых грунтах, следует определять:
а) для столбчатых фундаментов – в соответствии с указаниями СНиП 2.02.01– 83, применяя расчетную схему в виде линейно-деформируемого полупространства или линейно-деформируемого слоя конечной толщины с учетом указаний п. 4.22;
б) для свайных фундаментов – по данным полевых испытаний свай статической вдавливающей нагрузкой, а для кустов свай – согласно указаниям СНиП 2.02.03– 85 с определением осадок условного фундамента по схеме линейно-деформируемого полупространства или линейно-деформируемого слоя конечной толщины.
Расчетные деформационные характеристики пластичномерзлых грунтов (коэффициент сжимаемости d f или модуль деформации Ef ) следует принимать по данным компрессионных испытаний соответствии с ГОСТ 24586– 81 при расчетной температуре грунта, устанавливаемой по формуле (10).
4.22. Осадки оснований, сложенных сильнольдистыми грунтами и подземными льдами, а также в случаях загружения фундаментов при температуре грунтов основания выше расчетных значений, принятых для установившегося эксплуатационного режима (п. 4.11), следует определять с учетом изменения деформационных характеристик грунтов в зависимости от температуры и времени, а также развития пластических деформаций льда, согласно указаниям п. 5.8 и рекомендуемого приложения 7.
Расчет оснований и фундаментов при использовании вечномерзлых грунтов по принципу II
4.23. Расчет оснований и фундаментов по первой группе предельных состояний (по несущей способности) надлежит производить в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01– 83, для свайных фундаментов – в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03– 85, с учетом указаний пп. 4.37– 4.39.
4.24. Расчет оснований по второй группе предельных состояний (по деформациям) следует производить, как правило, с учетом совместной работы основания и фундаментов (сооружения). Расчет оснований по деформациям без учета совместной работы основания и сооружения следует производить в случаях, предусмотренных СНиП 2.02.01– 83, а также для выбора принципа использования вечномерзлых грунтов в качестве оснований и необходимых мероприятий для уменьшения деформаций основания.
4.25. Расчеты оттаивающих оснований по деформациям необходимо производить в пределах расчетной глубины оттаивания грунтов в основании сооружения за заданный срок его эксплуатации tu с учетом развития зоны оттаивания во времени.
Расчетную глубину оттаивания грунтов в основании сооружения следует определять на основании расчета теплового взаимодействия сооружения с вечномерзлым грунтом с учетом формы, размеров и теплового режима сооружения, температуры и теплофизических свойств грунтов основания.
Для простых по форме сооружений с равномерной по площади температурой, в том числе для заглубленных сооружений, расчетную глубину оттаивания грунтов в их основании Н допускается определять по рекомендуемому приложению 8.
4.26. Расчет оснований по деформациям без учета совместной работы оттаивающего основания и фундаментов (сооружения) надлежит производить исходя из условия
s £ su , (22)
где s – совместная деформация основания и сооружения при оттаивании грунтов в процессе эксплуатации сооружения под воздействием собственного веса грунта и дополнительной нагрузки от сооружения в пределах расчетной глубины оттаивания Н ;
su – предельно допустимое значение совместной деформации основания и сооружения, устанавливаемое согласно СНиП 2.02.01– 83, а для мостов – СНиП 2.05.03-84.
4.27. Расчет оснований и фундаментов по деформациям с учетом совместной работы основания и сооружения следует производить исходя из условия
, (23)
где Ff – расчетные усилия, возникающие в элементах конструкций фундаментов (сооружения) при неравномерных осадках оттаивающего основания;
Ffd – предельные значения сопротивления элементов конструкции сооружения, рассчитываемые по нормам проектирования соответствующих конструкций;
g c – коэффициент условий работы системы "основание-сооружение", принимаемый равным 1,25;
g n – коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,0; 0,95 и 0,9 соответственно для сооружений I, II и III классов ответственности.
Расчет усилий в элементах фундаментных конструкций и реактивных давлений грунтов следует выполнять, как правило, численными методами на основании уравнений строительной механики с учетом зависимостей реактивных давлений от неравномерных осадок основания. При этом оттаивающее основание допускается рассматривать как линейно-деформируемый слой конечной толщины. Допускается применять другие расчетные схемы, в том числе с использованием вероятностных методов расчета, учитывающих статистическую неоднородность основания. При расчете оснований и фундаментов по деформациям среднее давление на основание под подошвой фундамента от основного сочетания нагрузок не должно превышать расчетного давления на основание R , определяемого в соответствии со СНиП 2.02.01– 83 по расчетным характеристикам оттаивающих грунтов.
4.28. Осадку оттаивающего в процессе эксплуатации сооружения основания следует определять по формуле
s = sth + sp , (24)
где sth – составляющая осадки основания, обусловленная действием собственного веса оттаивающего грунта, определяемая по указаниям п. 4.29;
sp – составляющая осадки основания, обусловленная дополнительным давлением на грунт от действия веса сооружения, определяемая по указаниям п. 4.31.
4.29. Составляющую осадки основания sth , м (см), надлежит определять по формуле
, (25)
где n – число выделенных при расчете слоев грунта;
Ath,i и d – коэффициент оттаивания, доли единицы, и коэффициент сжимаемости, кПа– 1 (см2 /кгс), i -го слоя оттаивающего грунта, принимаемые по экспериментальным данным согласно указаниям п. 4.30;
s zg,i – вертикальное напряжение от собственного веса грунта в середине i -го слоя грунта, кПа (кгс/см2 ), определяемое расчетом для глубины zi от уровня планировочных отметок с учетом взвешивающего действия воды;
hi – толщина i -го слоя оттаивающего грунта, м(см).
Примечание. Взвешивающее действие воды при определении sth следует учитывать для водопроницаемых грунтов, залегающих ниже расчетного уровня подземных вод, но выше водоупора.
4.30. Коэффициенты оттаивания Ath и сжимаемости оттаивающего грунта d надлежит устанавливать, как правило, по результатам полевых испытаний мерзлых грунтов горячим штампом по методике ГОСТ 23253– 78. Если значения Ath и d получены по данным лабораторных испытаний грунтов, то расчетные значения их при определении осадок оттаивающего основания следует умножать на поправочный коэффициент ki = 1 + D ii , где D ii разность между суммарной льдистостью i -го слоя грунта и льдистостью испытанного образца, взятого из этого слоя. Допускается вводить поправки за неполное смыкание макропор и набухание оттаивающего грунта, если это подтверждено экспериментальными данными.
4.31. Составляющую осадки основания sp , м (см), при расчетной схеме в виде линейно-деформируемого слоя конечной толщины следует определять по формуле
, (26)
где p o – дополнительное вертикальное давление на основание под подошвой фундамента, кПа (кгс/см2 );
b – ширина подошвы фундамента, м (см);
kh – безмерный коэффициент, определяемый по табл. 7 в зависимости от отношения z /b , где z – расстояние от подошвы фундамента до нижней границы зоны оттаивания или кровли непросадочного при оттаивании грунта, м (см);
d i – коэффициент сжимаемости i -го слоя грунта, кПа– 1 (см2 /кгс);
k m ,i – коэффициент, определяемый по табл. 7 в зависимости от отношения z /b , где z – расстояние от подошвы фундамента до середины i -го слоя грунта, м (см);
ki и ki– 1 – коэффициенты, определяемые по табл. 8 в зависимости от отношений l /b , zi /b и zi – 1 /b , где zi и zi – 1 – расстояние от подошвы фундамента соответственно до подошвы и кровли i -го слоя грунта, м (см).
Примечание. Расчет развития осадок оттаивающего основания во времени следует производить по скорости протаивания грунтов под сооружением, определяемой теплотехническим расчетом.
Таблица 7
|
|
Коэффициент km ,i для грунтов |
|||
z /b |
kh |
крупнообломочных |
песчаных и супесей |
суглинков |
глин |
0 – 0,25 0,25 – 0,5 0,5 – 1,5 1,5 – 3,5 3,5 – 5,0 5,0 |
1,35 1,25 1,15 1,10 1,05 1,00 |
1,35 1,33 1,31 1,29 1,29 1,28 |
1,35 1,35 1,35 1,35 1,35 1,35 |
1,36 1,42 1,45 1,52 1,53 1,54 |
1,55 1,79 1,96 2,15 2,22 2,28 |
Таблица 8
z /b |
Коэффициент k при l /b |
||||||
|
1 |
1,4 |
1,8 |
2,4 |
3,2 |
5 |
10 |
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 6,0 10,0 16,0 20,0 |
0 0,100 0,200 0,299 0,380 0,446 0,449 0,542 0,577 0,606 0,630 0,676 0,708 0,732 0,751 0,794 0,830 0,850 0,857 |
0 0,100 0,200 0,300 0,394 0,472 0,538 0,592 0,637 0,676 0,708 0,769 0,814 0,846 0,872 0,933 0,983 1,011 1,021 |
0 0,100 0,200 0,300 0,397 0,482 0,556 0,618 0,671 0,717 0,756 0,832 0,887 0,927 0,960 1,037 1,100 1,137 1,149 |
0 0,100 0,200 0,300 0,397 0,486 0,565 0,635 0,696 0,750 0,796 0,889 0,958 1,016 1,051 1,151 1,236 1,284 1,300 |
0 0,100 0,200 0,300 0,397 0,486 0,567 0,640 0,707 0,768 0,820 0,928 1,011 1,123 1,128 1,257 1,365 1,430 1,451 |
0 0,100 0,200 0,300 0,397 0,486 0,567 0,640 0,709 0,772 0,830 0,952 1,056 1,131 1,205 1,384 1,547 1,645 1,679 |
0 0,104 0,208 0,311 0,412 0,511 0,605 0,687 0,763 0,831 0,892 1,020 1,138 1,230 1,316 1,550 1,696 2,095 2,236 |
4.32. Осадку основания s при предварительном оттаивании или замене льдистых грунтов до глубины hb,th для уменьшения деформаций основания (п. 3.25), а также в случаях, когда слой сезонного промерзания– оттаивания не сливается с вечномерзлым грунтом, следует определять по формуле
s = sp,th + sad , (27)
где sp,th – осадка уплотнения предварительно оттаянного, замененного или естественного немерзлого слоя грунта толщиной hb,th под воздействием веса сооружения, определяемая в соответствии со СНиП 2.02.01– 83;
sad – дополнительная осадка основания при оттаивании вечномерзлых грунтов в процессе эксплуатации сооружения, определяемая по формуле (25) для интервала глубин d – hb,th , где d – расчетная глубина оттаивания грунта, считая от уровня планировки под зданием, устанавливаемая теплотехническим расчетом по указаниям рекомендуемого приложения 8.
Глубину предварительного оттаивания или замены грунтов основания hb,th следует устанавливать исходя из условия
sp,th + sad £ su , (28)
где su – предельно допустимая для данного сооружения осадка основания, принимаемая по п. 4.26.
4.33. Крен фундамента i на оттаивающем основании, вызванный внецентренными нагрузками, неравномерным оттаиванием и неоднородностью грунтов, а также влиянием близко расположенных фундаментов, следует определять по формуле
i = (sa – sb )/b , (29)
где sa и sb – осадка краев фундамента;
b – размер фундамента в направлении крена.
4.34. Расчет гибких ленточных фундаментов на оттаивающих в процессе эксплуатации сооружения грунтах надлежит производить с учетом переменной по длине фундамента осадки основания, обусловленной неравномерным оттаиванием грунтов под сооружением. При определении реактивных давлений оттаивающего грунта на подошву фундамента допускается рассматривать оттаивающий грунт как линейно-деформируемое основание, характеризуемое переменным по длине фундамента коэффициентом постели.
4.35. Осадку s свайных фундаментов из висячих свай, погруженных в предварительно оттаянные грунты, в том числе при их локальном оттаивании (п. 3.26), следует определять как для условного фундамента, границы которого принимаются согласно СНиП 2.02.03– 85. При этом следует учитывать возможность проявления отрицательных (негативных) сил трения по периметру условного фундамента или по поверхности отдельных свай (п. 4.38), а также воздействие горизонтальных усилий на фундаменты в периферийных частях зоны оттаивания.
4.36. Расчет свай-стоек по несущей способности при опирании их на скальные или другие малосжимаемые при оттаивании грунты следует производить исходя из условия
, (30)
где F – расчетная нагрузка на сваю, кН (кгс);
Fu – несущая способность (сила предельного сопротивления) основания одиночной сваи, кН (кгс), определяемая по указаниям п. 4.37;
g k – коэффициент надежности, принимаемый в соответствии с указаниями СНиП 2.02.03– 85 в зависимости от вида сооружения, конструкции фундаментов и принятого способа определения несущей способности свай;
g p – коэффициент условий работы грунта по боковой поверхности свай в пределах зоны оттаивания, определяемый по опытным данным с учетом способов погружения свай; допускается принимать: g k = 1 – для буронабивных и буроопускных свай с цементно-песчаным заполнителем пазух и g p = 0,7 – для буроопускных свай с пылевато-глинистым заполнителем пазух;
Fneg – отрицательная (негативная) сила трения, кН (кгс), определяемая по указаниям п. 4.38.
4.37. Несущая способность (силу предельного сопротивления) основания сваи-стойки Fu , кН (кгс), следует определять по формулам:
для защемленных свай-стоек, заделанных в невыветрелый скальный грунт не менее чем на 0,5 м
; (31)
для незащемленных свай-стоек
, (32)
где Rc,n – нормативное значение временного сопротивления грунта под нижним концом сваи одноосному сжатию в оттаявшем водонасыщенном состоянии, кПа (кгс/см2);
А – площадь опирания сваи на грунт, м2 (см2 ), принимаемая для незащемленных свай-стоек сплошного сечения или полых, нижний конец которых заполнен в пределах высоты трех диаметров бетоном, равной площади поперечного сечения брутто; для защемленных свай-стоек – площади поперечного сечения нижней части (забоя) скважины;
g g – коэффициент надежности по грунту, принимаемый: для незащемленных свай-стоек равным 1,0, для защемленных – 1,4;
ld и dr – соответственно глубина заделки сваи в скальный грунт и наибольшее поперечное сечение заделанной части сваи, м (см).
4.38. Отрицательную (негативную) силу трения оттаивающего грунта по боковой поверхности сваи
, (33)
где up – периметр поперечного сечения сваи, м (см);
fn,i – отрицательное трение i -го слоя оттаивающего грунта по боковой поверхности сваи, кПа (кгс/см2 ), определяемое по опытным данным; допускается принимать расчетные значения fn,i по табл. 2 СНиП 2.02.03– 85;
hi – толщина i -го слоя оттаивающего грунта.
4.39. Расчет свайных фундаментов по прочности материала свай следует производить в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03– 85. Сваи-стойки по прочности материала следует рассчитывать с учетом воспринимаемых ими отрицательных сил трения Fneg .
Расчет оснований и фундаментов по устойчивости и прочности на воздействие сил морозного пучения
4.40. Расчет оснований и фундаментов по устойчивости и прочности на воздействие сил морозного пучения грунтов следует производить как для условий эксплуатации сооружения, так и для условий периода строительства, если до передачи на фундаменты проектных нагрузок возможно промерзание грунтов слоя сезонного оттаивания (промерзания). При необходимости в проекте должны быть предусмотрены мероприятия по предотвращению выпучивания фундаментов в период строительства.
4.41. Устойчивость фундаментов на действие касательных сил морозного пучения грунтов надлежит проверять по условию
, (34)
где t fh – расчетная удельная касательная сила пучения, кПа (кгс/см2 ), принимаемая согласно указаниям п. 4.42;
Afh – площадь боковой поверхности смерзания фундамента в пределах расчетной глубины сезонного промерзания– оттаивания грунта, м2 (см2 );
F – расчетная нагрузка на фундамент, кН (кгс), принимаемая с коэффициентом 0,9 по наиболее невыгодному сочетанию нагрузок и воздействий, включая выдергивающие (ветровые, крановые и т. п.);
Fr – расчетное значение силы, удерживающей фундамент от выпучивания, кН (кгс), принимаемое по указаниям п. 4.43;
g c – коэффициент условий работы, принимаемый равным 1,0;
g n – коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,1, а для фундаментов опор мостов – 1,3.
4.42. Расчетную удельную касательную силу морозного пучения t fh , кПа (кгс/см2 ), следует определять, как правило, опытным путем. Для сооружений II и III классов ответственности значения t fh допускается принимать по табл. 9 в зависимости от состава, влажности и глубины сезонного промерзания и оттаивания грунтов dth .
Таблица 9
Грунты и степень водонасыщения |
Значения t fh , кПа (кгс/см2 ), при глубине сезонного промерзания – оттаивания dth , м |
||
|
1,0 |
2,0 |
3,0 |
Пылевато-глинистые при показателе текучести IL > 0,5, пески мелкие и пылеватые при степени влажности Sr > 0,95 |
130 (1,3) |
110 (1,1) |
90 (0,9) |
Пылевато-глинистые при 0,25 < IL £ 0,5, пески мелкие и пылеватые при 0,8 < Sr £ 0,95, крупнообломочные с заполнителем (глинистым, мелкопесчаным и пылеватым) свыше 30 % |
100 (1,0) |
90 (0,9) |
70 (0,7) |
Пылевато-глинистые при IL ³ 0,25, пески мелкие и пылеватые при 0,6 <Sr £ 0,8, а также крупнообломочные с заполнителем (пылевато-глинистым, мелкопесчаным и пылеватым) от 10 % до 30 % |
80 (0,8) |
70 (0,7) |
50 (0,5) |
Примечания: 1. Приведенные в таблице значения t fh относятся к поверхности бетонного фундамента. Для фундаментов из других материалов табличные значения t fh должны умножаться на коэффициент g af , значения которого даны в рекомендуемом приложении 2. 2. Для поверхностей фундаментов, покрытых специальными составами, уменьшающими силы смерзания, а также при применении других противопучинных мероприятий, значение t fh следует принимать на основании опытных данных. |
4.43. Расчетное значение силы Fr , кН (кгс), удерживающей фундаменты от выпучивания, следует определять по формулам:
при использовании вечномерзлых грунтов по принципу I
; (35)
при использовании вечномерзлых грунтов по принципу II
, (36)
где u – периметр сечения поверхности сдвига, м (см), принимаемый равным: для свайных и столбчатых фундаментов без анкерной плиты – периметру сечения фундамента; для столбчатых фундаментов с анкерной плитой – периметру анкерной плиты;
Raf,i – расчетное сопротивление i -го слоя вечномерзлого грунта сдвигу по поверхности смерзания, кПа (кгс/см2 ), принимаемое по таблицам рекомендуемого приложения 2;
hi – толщина i -го слоя мерзлого или талого грунта, расположенного ниже подошвы слоя сезонного промерзания– оттаивания, м (см);
fi – расчетное сопротивление i -го слоя талого грунта сдвигу по поверхности фундамента, кПа (кгс/см2 ), принимаемое в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03– 85.
4.44. Заанкеренный столбчатый фундамент должен быть проверен на отрыв силами морозного пучения стойки фундамента от анкерной плиты. Усиление Ffh , кН (кгс), разрывающее заанкеренный фундамент, определяется по формуле
Ffh = t fh Afh – F , (37)
где Afh – площадь боковой поверхности сбойки фундамента, находящейся в пределах слоя сезонного промерзания– оттаивания грунта, м2 (см2 ).
4.45. Поверхностные и малозаглубленные фундаменты, закладываемые в слое сезонного промерзания– оттаивания грунтов, следует рассчитывать по устойчивости на действие нормальных сил морозного пучения и по деформациям.
Устойчивость фундаментов на действие нормальных сил морозного пучения проверяется по формуле
, (38)
где pfh – удельное нормальное давление пучения грунта на подошву фундамента, кПа (кгс/см2 ), устанавливаемое по опытным данным;
Аf – площадь подошвы фундамента, м2 (см2 ).
Остальные обозначения те же, что в формуле (34).
Расчет по деформациям следует производить с учетом совместной работы сооружения и неравномерно выпучиваемого основания. При этом возникающее в результате неравномерных поднятий и опусканий фундаментов дополнительные усилия в конструкциях сооружения не должны превышать предельно допустимых значений, а крены и прогибы не препятствовать нормальной эксплуатации сооружения.
5. Особенности проектирования оснований и фундаментов на сильнольдистых вечномерзлых грунтах и подземных льдах
5.1. При проектировании оснований и фундаментов на сильнольдистых вечномерзлых грунтах и подземных льдах следует предусматривать использование таких грунтов в качестве основания, как правило, по принципу I. В случаях необходимости использования сильнольдистых грунтов по принципу II должны обязательно предусматриваться мероприятия по их предварительному оттаиванию или замене льдистых грунтов на непросадочные на расчетную глубину согласно указаниям пп. 3.26 и 4.32.
5.2. Для предотвращения деформаций поверхности планировки у сооружений и развития термокарста вследствие оттаивания подземных льдов или сильнольдистых грунтов, залегающих на небольшой глубине от поверхности, необходимо предусматривать устройство теплоизоляционной подсыпки в пределах всей застраиваемой площадки. Толщина подсыпки hs определяется теплотехническим расчетом условия сохранения природного положения верхней поверхности вечномерзлого грунта или ее повышения. Для сплошных подсыпок значение hs , м, допускается определять по формуле
, (39)
где dth,n и dths,n – нормативные глубины сезонного оттаивания соответственно природного грунта и грунта подсыпки, м, определяемые согласно обязательному приложению 3;
d’th – допустимая глубина сезонного оттаивания природного грунта под подсыпкой, м.
Требования к материалу подсыпок, способам их укладки и уплотнения устанавливаются в проекте с учетом местных условий и указаний пп. 3.23 и 3.34.
5.3. Основания фундаментов, закладываемых в пределах толщины подсыпки, следует рассчитывать по несущей способности и деформациям в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01– 83. При этом расстояние от цоколя сооружения до бровки подсыпки должно быть не менее 3 м, а крутизна откосов подсыпки не более 1:1,75 – для песков и 1:2 – для прочих материалов.
Если столбчатые или ленточные фундаменты устанавливаются на вечномерзлые грунты, содержащие подземные льды, между их подошвой и слоем подземного льда должна быть прослойка природного грунта или искусственно уложенная с уплотнением грунтовая подушка. Толщину этой прослойки (подушки) следует принимать исходя из расчета основания по деформации, но не менее четверти ширины подошвы фундамента.
5.4. При устройстве свайных фундаментов на участках с сильнольдистыми грунтами и подземными льдами следует применять буроопускные сваи с заливкой известково-песчаных или цементно-песчаных растворов с расстоянием в осях не менее двух диаметров скважины. Сваи не должны опираться на прослои льда, а под их торцом следует устраивать уплотненную грунтовую подушку толщиной не менее диаметра сваи.
5.5. Расчет оснований по несущей способности следует производить:
для столбчатых фундаментов на сильнольдистых грунтах и подземных льдах – по указаниям п. 5.7;
для свайных фундаментов в сильнольдистых грунтах – по указаниям п. 5.9, а в подземных льдах – по данным полевых испытаний свай статической вдавливающей нагрузкой.
5.6. Расчет оснований по деформациям следует производить:
для столбчатых фундаментов на сильнольдистых грунтах и подземных льдах – по указаниям п. 5.8;
для свайных фундаментов в сильнольдистых грунтах и подземных льдах – по данным полевых испытаний свай статической вдавливающей нагрузкой.
5.7. Силу предельного сопротивления (несущую способность) основания столбчатого фундамента на сильнольдистых грунтах и подземных льдах следует определять по указаниям п. 4.7, при этом значения R и Raf допускается принимать по таблицам 2 и 3 рекомендуемого приложения 2.
5.8. Осадку основания столбчатого фундамента на сильнольдистых грунтах и подземных льдах s следует определять по формуле
s = sp + st (40)
где sp – осадка, обусловленная уплотнением основания под нагрузкой, определяемая по указаниям п. 1 рекомендуемого приложения 7;
st – осадка, обусловленная пластичновязким течением грунта за заданный срок эксплуатации сооружения, определяемая по формуле
s = tu n , (41)
здесь tu – заданный срок эксплуатации здания (сооружения), год;
n – скорость осадки, м/год (см/год), определяемая сходя из модели линейно или нелинейновязкого полупространства; допускается определять по рекомендуемому приложению 7.
5.9. Несущую способность основания свайного фундамента Fu в сильнольдистых грунтах следует определять, как правило, по данным полевых испытаний свай. Допускается определять несущую способность сваи расчетом в соответствии с указаниями пп. 4.7 и 4.8 по наименьшему значению Fu , полученному по условиям ее сопротивления сдвигу по грунтовому раствору и сдвигу грунтового раствора по контакту с льдистым грунтом. В последнем случае значение Fu , кН (кгс), следует рассчитывать по формуле
, (42)
где g t и g c – обозначения те же, что и в формуле (3);
R – расчетное сопротивление сильнольдистого грунта или льда под нижним концом сваи, кПа (кгс/см2 ), определяемое для сильнольдистых грунтов интерполяцией между значениями R по табл. 1 и 7 рекомендуемого приложения 2, а для льдов – по табл. 7 того же приложения;
Aw – площадь поперечного сечения скважины, м2 (см2 );
ii,j – льдистость за счет ледяных включений j -го слоя грунта;
Rshj ; Rsh,i,j – расчетные сопротивления сдвигу грунтового раствора по вечномерзлому грунту и грунтового раствора по льду для середины i -го слоя, кПа (кгс/см2 ), принимаемые соответственно по табл. 4 и 7 рекомендуемого приложения 2;
Ashj – площадь поверхности сдвига в j -ом слое, определяемая в зависимости от диаметра скважины, м2 (см2 ).
Если прочность смерзания грунтового раствора с поверхностью сваи Raf < Rsh , то расчет несущей способности сваи Fu по формуле (42) следует производить при значениях Rsh = Raf , принимая площадь поверхности сдвига в i -ом слое грунта Ashj равной площади поверхности сваи в этом слое.
Примечание. В случаях, когда под торцом сваи предусматривается устройство грунтовой подушки, то значение R в формуле (42) принимается для грунта подушки. При этом предельная нагрузка на торец сваи определяется по формуле (42) принимается для грунта подушки. При этом предельная нагрузка на торец сваи определяется по формуле (42), как для сваи, диаметр которой равен диаметру скважины, а длина – толщине подушки.
6. Особенности проектирования оснований и фундаментов на засоленных вечномерзлых грунтах
6.1. Для проектирования фундаментов на засоленных вечномерзлых грунтах материалы изысканий должны содержать данные об условиях залегания засоленных грунтов, степени их засоленности, а также о химическом составе водно-растворимых солей.
Засоленные вечномерзлые грунты могут использоваться в качестве основания сооружений как по принципу I, так и по принципу II. При этом должно учитываться повышенное коррозийное воздействие засоленных грунтов на материал фундаментов.
Примечание. Пылеватые грунты морского побережья Севера с преобладанием солей натрий-калиевого состава должны относиться к засоленным при содержании в них растворимых солей от 0,05 % и выше.
6.2. Основания и фундаменты на засоленных вечномерзлых грунтах при использовании таких грунтов в качестве основания по принципу I следует проектировать согласно основным указаниям пп. 3.10– 3.23 с учетом следующих особенностей: