СНиП 2.02.04-88 (1990), часть 7

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

Таблица 5

Коэффициент w

Таблица 6

Значения коэффициента k_t

Среднее дополнительное давление p _o должно удовлетворять условию (8), при этом значение k_f определяется по табл. 3 в зависимости от толщины грунтовой прослойки под фундаментом h_s и размеров подошвы l и b . Значение s _u определяется из испытаний образцов льда на одноосное сжатие при температуре T_max (п. 4.10) на уровне кровли льда.

Приложение 8

Рекомендуемое

Расчет глубины оттаивания грунтов под сооружениями

1. Расчет глубины оттаивания грунтов в основании сооружения (п. 4.25) Н , м (считая от поверхности грунта под сооружением), за время его эксплуатации t , с (ч), производится по формулам:

под серединой сооружения

Н_с  = k_n (x _c – k_c )В ; (1)

под краем сооружения

Н_е = k_n (x _e – k_e – 0,1b )В , (2)

где k_n – коэффициент, определяемый по табл. 1 в зависимости от отношения L /B (соответственно длина и ширина сооружения, м) и значений параметров b и y ;

x _с и k_c – коэффициенты, определяемые по графикам черт. 1 в зависимости от значений параметров a _R , b и y ;

x _e и k_c – коэффициенты, определяемые по графикам черт. 2 в зависимости от значений параметров a _R , b и y ;

a _R = l _th R ₀ /B ; (3)

; (4)

y = l _th T_in t /L_n B ² , (5)

здесь l _th и l _f – соответственно теплопроводность талого и мерзлого грунта, Вт/(м×°  С) [ккал/(м× ч×°  С)], принимаемые по табл. 3 обязательного приложения 1;

R _o  –  сопротивление теплопередаче пола первого этажа или подвала сооружения, м² ×°  С/Вт (м² ×°  С× ч/ккал) определяемое в соответствии со СНиП II-3-79*;

Т _о – расчетная среднегодовая температура вечномерзлого грунта, °  С, определяемая в соответствии с п. 8 обязательного приложения 3;

T_bf – температура начала замерзания грунта, °  С, определяемая по п. 5 обязательного приложения 1;

T_in – расчетная температура воздуха внутри сооружения, °  С;

L_n – теплота таяния мерзлого грунта, Дж/м³ (ккал/м³ ), определяемая по формуле (3) обязательного приложения 1.

Примечания: 1. При a _R значения Н_е следует определять по формуле Н_е  = k_n x _e B .

2. Если вычисленные по формуле (2) значения Н_е получаются меньше нормативной глубины сезонного оттаивания грунта d_th,n , то следует принимать Н_е  = 1,5d_th,n .

Таблица 1

Коэффициент k_n

2. Максимальная глубина оттаивания грунта H_max , м, (считая от поверхности грунта под сооружением), соответствующая установившемуся предельному положению границы зоны оттаивания, определяется по формулам:

под серединой сооружения

H_c,max = k_s x _c,max B ; (6)

под краем сооружения

H_e,max = k_s x _e,max B , (7)

где k_s – коэффициент, определяемый по табл. 2

x _c,max и x _e,max – коэффициенты, определяемые по графикам черт. 3, а и 3, б.

Таблица 2

Коэффициент k_s

3. Для заглубленного сооружения глубина оттаивания грунта Н , м (считая от поверхности грунта под заглубленной частью сооружения), за время t , с (ч), определяется по формулам:

под серединой сооружения

Н_с = k_n (x _d – a _R )B ; (8)

под краем сооружения

Н_е = k_d H_c , (9)

где k_d – коэффициент, определяемый по табл. 3;

x _d – коэффициент, определяемый по графикам черт. 4 в зависимости от отношения заглубления сооружения к его ширине H /B , параметра b и коэффициента y _d , определяемого по формуле

, (10)

здесь y ₀ – коэффициент, определяемый по графикам черт. 4 в зависимости от параметров Н /В и b при x _d = a _R .

Таблица 3

Коэффициент k_d

4. Максимальная глубина оттаивания грунта под заглубленным сооружением H_max , м, определяется по формулам:

под серединой сооружения

H_c,max = k_s (x _d,max – a _R )B ; (11)

под краем сооружения

H_e,max = k_d H_c,max , (12)

где x _d,max – коэффициент, определяемый по графикам черт. 3, в.

5. На участках, где слой сезонного промерзания не сливается с верхней поверхностью вечномерзлого грунта, глубина оттаивания грунта под серединой Н_с и краем сооружения Н_е , м (считая от верхней поверхности вечномерзлого грунта) за время t , с (ч), определяется по формулам:

Н_с = k_n x ‘_c B ; (13)

Н_e = k_n x ‘_e B , (14)

где k_n – коэффициент, определяемый по п. 1, принимая b = 0 и y  = y _th ;

здесь ; (15)

x ‘_c и x ‘_e – коэффициенты, определяемые соответственно по графикам черт. 5 и 6 в зависимости от значения параметров x ₀ = h_th /B и y _th ;

где h_th – глубина залегания верхней поверхности вечномерзлого грунта, м.

6. В случаях проведения мероприятий по предварительному оттаиванию или замене грунтов до глубины h_b,th (п. 4.35) расчетная глубина оттаивания Н , м, (считая от поверхности грунта под сооружением) за время t , с (ч), определяется по формуле

Н = h_b,th + h_c,e , (16)

где h_c,e – глубина оттаивания грунта под подошвой предварительно оттаянного или замененного слоя грунта, определяемая по формулам (13) или (14), принимая значения x ‘_c и x ‘_e по графикам черт. 5 и 6 при значении параметра x ₀ = h_b,th /B .

Приложение 9

Справочное

Основные буквенные обозначения величин

Коэффициенты надежности и условий работы

g _g – по грунту;

g _n – по назначению сооружения;

g _k – по виду фундаментов;

g _c – коэффициент условий работы;

g _t – температурный коэффициент условий работы;

g _eq – сейсмический коэффициент условий работы;

g _af – коэффициент условий смерзания грунтов с фундаментом;

g _p – коэффициент условий работы оттаивающего грунта.

Физические и теплофизические характеристики грунтов

c _n – нормативные значения характеристик;

c – расчетные значения характеристик;

– средние значения характеристик;

a – доверительная вероятность (обеспеченность) расчетных значений характеристик;

w_tot – суммарная влажность мерзлого грунта;

w_i – влажность мерзлого грунта за счет ледяных включений;

w_ic – влажность мерзлого грунта за счет порового льда (льда-цемента);

w_m – влажность мерзлого грунта, расположенного между льдистыми включениями;

w_w – влажность мерзлого грунта за счет не замерзшей воды (содержание не замерзшей воды);

w_p – влажность грунта на границе пластичности (раскатывания);

i_tot – суммарная льдистость мерзлого грунта;

i_i – льдистость грунта за счет ледяных включений;

i_ic – льдистость грунта за счет порового льда;

S_r – степень заполнения объема пор мерзлого грунта льдом и не замерзшей водой (степень влажности);

I_p – число пластичности грунта;

I_om – относительное содержание органического вещества;

D_sal – степень засоленности мерзлого грунта;

c_p – концентрация порового раствора в засоленном грунте;

r – плотность грунта;

r _t – плотность мерзлого грунта;

r _d,f – плотность мерзлого грунта в сухом состоянии (плотность скелета мерзлого грунта);

r _d,th – плотность талого грунта в сухом состоянии (плотность скелета грунта);

r _s – плотность частиц грунта;

r _t – плотность льда;

r _w – плотность воды;

e_f – коэффициент пористости мерзлого грунта;

l _f – теплопроводность грунта в мерзлом состоянии;

l _th – теплопроводность грунта в талом состоянии;

C_f – объемная теплоемкость грунта в мерзлом состоянии;

C_th – объемная теплоемкость грунта в талом состоянии.

Деформационно-прочностные характеристики и сопротивления мерзлых грунтов на силовые воздействия

Е – модуль деформации грунта;

c_eq – эквивалентное сцепление мерзлого грунта;

d _f – коэффициент сжимаемости мерзлого грунта;

d – коэффициент сжимаемости оттаивающего грунта;

x _i – относительное сжатие льда;

x _th – относительная деформация оттаивающего грунта;

h – коэффициент вязкости мерзлого грунта;

s _L – предел текучести мерзлого грунта;

A_th – коэффициент оттаивания мерзлого грунта;

R – расчетное давление на мерзлый грунт (сопротивление мерзлого грунта нормальному давлению);

R_af – сопротивление мерзлого грунта сдвигу по поверхности смерзания с фундаментом;

R_sh – сопротивление мерзлого грунта сдвигу по грунту или грунтовому раствору;

t _fh – удельная касательная сила пучения промерзающего грунта;

p_sh – удельное нормальное давление морозного пучения грунта;

f_n – удельное отрицательное трение оттаивающего грунта на поверхности фундамента;

a_e – коэффициент деформации системы "свая-грунт" на горизонтальные усилия.

Нагрузки и напряжения

F – расчетная нагрузка на основание;

F_u – несущая способность (сила предельного сопротивления) основания фундаментов;

F_h – расчетная горизонтальная нагрузка на фундамент;

F_h,u – предельная горизонтальная нагрузка на фундамент;

F_fh – расчетная сила пучения;

F_r – сила, удерживающая фундамент от выпучивания;

F_neg – сила отрицательного (негативного) трения;

F_f – расчетные усилия в элементах конструкции сооружения (фундаментов);

F_f,d – предельные усилия в элементах конструкции;

F_u,p и F_u,t – несущая способность проектируемой и опытной свай;

М – момент внешних сил;

M_af – момент внешних сил, воспринимаемый силами смерзания грунта по боковой поверхности фундамента;

M_b и M_l – моменты внешних сил по сторонам фундамента;

p – среднее давление под подошвой фундамента;

p ₀ – среднее дополнительное давление под подошвой фундамента;

q – равномерно распределенная вертикальная нагрузка;

s _g – природное (бытовое) давление в грунте;

s _z,p – дополнительное вертикальное напряжение в грунте (от веса сооружения);

s _a – атмосферное давление.

Осадки (деформации) основания

s – совместная осадка (деформация) основания и сооружения;

s_u – предельно допустимая совместная осадка (деформация) основания и сооружения;

s_f – осадка пластичномерзлого основания;

s_th – составляющая осадки оттаивающего основания за счет природного (бытового) давления;

s_p – составляющая осадки оттаивающего основания под действием нагрузки от здания;

s_p,th – осадка уплотнения предварительно оттаянного слоя грунта;

s_ad – дополнительная осадка, обусловленная оттаиванием мерзлого грунта;

s_a и s_b – осадки краев фундамента;

s_t – осадка мерзлого основания, обусловленная пластичновязким течением грунта или льда;

n – скорость осадки пластичномерзлого основания.

Параметры теплотехнических расчетов оснований

Т – температура;

Т _о – расчетная среднегодовая температура вечномерзлого грунта;

T _0,n – нормативная среднегодовая температура вечномерзлого грунта;

T’ ₀ – среднегодовая температура вечномерзлого грунта на его верхней поверхности;

T_m,z,e – расчетные температуры грунтов в основании сооружения;

T_bf – температура начала замерзания грунта;

T_aut – температура наружного воздуха;

T_ca – температура воздуха в подполье здания;

T_in – температура в помещении;

T_f и T_th – средние температуры воздуха за период с отрицательными и положительными температурами;

t – время;

t_n – расчетный срок эксплуатации сооружения;

k_h – коэффициент теплового влияния сооружения;

a _m,z,e – коэффициент сезонного изменения температуры грунтов основания;

М – модуль вентилирования подполья здания;

R _o – сопротивление теплопередаче перекрытия над подпольем;

R_p – сопротивление теплопередаче теплоизоляции трубопроводов;

L_n – теплота таяния (замерзания) грунта;

L ₀ – удельная теплота фазовых переходов вода– лед.

Геометрические характеристики

В – ширина сооружения;

L – длина сооружения;

a и b – стороны подошвы фундамента;

l – длина сваи;

е – эксцентриситет;

А – площадь подошвы фундамента;

А_af – площадь поверхности смерзания грунта с фундаментом;

u_p – периметр фундамента;

l_d – глубина заделки свай;

d – глубина заложения фундамента;

d_th – расчетная глубина сезонного оттаивания грунта;

d_th,n – нормативная глубина сезонного оттаивания грунта;

d_f – расчетная глубина сезонного промерзания грунта;

d_f,n – нормативная глубина сезонного промерзания грунта;

h – толщина слоя грунта;

Н – глубина оттаивания грунта в основании сооружения за расчетный срок его эксплуатации;

H_max – максимальная глубина оттаивания грунта под сооружением;

H_p,th – глубина предварительного оттаивания грунта;

z – глубина до расчетного уровня.

Содержание

1. Общие положения

2. Характеристики вечномерзлых грунтов оснований

3. Основные положения проектирования оснований и фундаментов

Принципы использования вечномерзлых грунтов в качестве основания

Глубина заложения фундаментов

Устройство оснований и фундаментов при использовании вечномерзлых грунтов по принципу I

Устройство оснований и фундаментов при использовании вечномерзлых грунтов по принципу II

Требования к инженерной подготовке территории и охране окружающей среды

4. Расчет оснований и фундаментов

Общие указания

Расчет оснований и фундаментов при использовании вечномерзлых грунтов по принципу I

Расчет оснований и фундаментов при использовании вечномерзлых грунтов по принципу II

Расчет оснований и фундаментов по устойчивости и прочности на воздействие сил морозного пучения

5. Особенности проектирования оснований и фундаментов на сильнольдистых вечномерзлых грунтах и подземных льдах

6. Особенности проектирования оснований и фундаментов на засоленных вечномерзлых грунтах

7. Особенности проектирования оснований и фундаментов на биогенных вечномерзлых грунтах

8. Особенности проектирования оснований и фундаментов на вечномерзлых грунтах в сейсмических районах

9. Особенности проектирования оснований и фундаментов мостов и труб под насыпями

Приложение 1. Обязательное. Физические и теплофизические характеристики вечномерзлых грунтов

Приложение 2. Рекомендуемое. Расчетные значения прочностных характеристик мерзлых грунтов

Приложение 3. Обязательное. Среднегодовая температура и глубина сезонного оттаивания и промерзания грунта

Приложение 4. Обязательное. Расчет температурного режима вентилируемого подполья

Приложение 5. Обязательное. Расчет оснований при строительстве по способу стабилизации верхней поверхности вечномерзлых грунтов

Приложение 6. Рекомендуемое. Расчет свайных фундаментов на действия горизонтальных сил и изгибающих моментов

Приложение 7. Рекомендуемое. Расчет осадок оснований, сложенных сильнольдистыми грунтами и подземным льдом

Приложение 8. Рекомендуемое. Расчет глубины оттаивания грунтов под сооружениями

Приложение 9. Справочное. Основные буквенные обозначения величин

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