СИСТЕМА НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

МОСКОВСКИЕ ГОРОДСКИЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

ОСНОВАНИЯ, ФУНДАМЕНТЫ И ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

МГСН 2.07-01

Дата введения 2003-04-22

ПРЕДИСЛОВИЕ

1. РАЗРАБОТАНЫ:

ГУП Научно-исследовательским, проектно-изыскательским и конструкторско-технологическим институтом оснований и подземных сооружений (НИИОСП) им. Н.М.Герсеванова Госстроя России - головная организация (руководитель работы доктор техн. наук, проф. Ильичев В.А., доктора техн. наук, профессора: Бахолдин Б.В., Коновалов П.А., Петрухин В.П., Сорочан Е.А., Шейнин В.И., кандидаты техн. наук Безволев С.Г., Буданов В.Г., Грачев Ю.А., Ибрагимов М.Н., Игнатова О.И., Колыбин И.В., Конаш В.Е., Лавров И.В., Мариупольский Л.Г., Михеев В.В., Никифорова Н.С., Скачко А.Н., Трофименков Ю.Г., инженеры Мещанский А.Б., Пекшев В.Г.);

Московским научно-исследовательским институтом типового и экспериментального проектирования (МНИИТЭП) (кандидаты техн. наук Максименко В.А., Дузинкевич М.С.);

АО Моспроект (инженеры Александровский В.С., Лавренев А.Н., Бершадский И.Ф.);

Моспроект-2 (инженеры Фадеев В.И., Ильин В.А.);

Институтом по изысканиям и проектированию инженерных сооружений (Мосинжпроект) (инженеры Панкина С.Ф., Самохвалов Ю.М., Казеева Н.К.);

Московским городским трестом геолого-геодезических и картографических работ (Мосгоргеотрест) (инж. Майоров С.Г., доктор геол.-мин. наук, проф. Зиангиров Р.С., инж. Николаев И.А.);

ФГУП "Центр методологии нормирования и стандартизации в строительстве" (инж. Еремеева В.В.);

Научно-исследовательским институтом строительной физики (НИИСФ) (доктор техн. наук, проф. Гулабянц Л.А.);

Ассоциацией "Стройнормирование" (инж. Дубиняк В.А.).

В подготовке материалов принимали участие:

Государственный проектно-изыскательский институт (ГПИИ "Фундаментпроект") (инженеры Михальчук В.А., Ханин Р.Е., кандидат техн. наук Пинк М.Н.), Московский государственный строительный университет (МГСУ) ( доктор техн. наук, проф. Ухов С.Б., кандидаты техн. наук, профессора Дорошкевич Н.М., Семенов В.В., кандидат техн. наук Знаменский В.В.).

2. ВНЕСЕНЫ Москомархитектурой.

3. ПОДГОТОВЛЕНЫ к утверждению и изданию Управлением перспективного проектирования и нормативов Москомархитектуры.

4. СОГЛАСОВАНЫ Москомархитектурой, Мосгосэкспертизой, Управлением технормирования Госстроя России, Департаментом природопользования и охраны окружающей среды Правительства Москвы, Департаментом природных ресурсов по Центральному региону Министерства природных ресурсов Российской Федерации.

5. ПРИНЯТЫ И ВВЕДЕНЫ в действие постановлением Правительства Москвы от 22.04.03 г. № 288-ПП.

ВЗАМЕН МГСН 2.07-97.

ВВЕДЕНИЕ

Москва является одним из крупнейших мегаполисов мира. Ее население составляет около 10 млн. человек, а площадь - более 1000 км².

Естественные и антропогенные процессы, происходящие на территории города, создают сосредоточенное воздействие на геологическую среду города, вызывая в ней необратимые изменения. Возникающие в геологической среде опасные процессы приводят к деформации зданий и сооружений, ускоренному разрушению подземных коммуникаций, резкому ухудшению экологической обстановки, увеличивается риск возникновения чрезвычайных ситуаций.

Инженерно-геологические условия значительной части территории Москвы являются сложными и неблагоприятными для строительства вследствие развития негативных геологических процессов, среди которых можно выделить: изменение гидрогеологических условий, в частности подтопление территории, карстово-суффозионные процессы, оползни, оседание земной поверхности.

Гидродинамические процессы, связанные с воздействием поверхностных и подземных вод, проявляются как в формировании депрессионных воронок, так и подтоплении, которое охватывает около 40% территории города.

Почти на всей территории города развиты техногенные отложения. В центральной части Москвы на поверхности залегают техногенные отложения средней толщиной около 3 м на водоразделах и до 20 м в понижениях рельефа. Для этой толщи характерны слоистость, наличие включений, каменистость, загрязненность рядом химических элементов, щелочность. Местами этот слой насыщен отходами строительного производства: цементом, бетоном, металлическими предметами и перекрыт асфальто-бетонным покрытием.

Следует также отметить загрязнение поверхностных слоев грунта города вредными для человека химическими элементами и другими отходами. Опасный уровень загрязнения отмечается на 25% территории города, главным образом в центральной и восточной его части.

Неблагоприятная инженерно- геологическая обстановка на территории Москвы, требует рассмотрения проблем экологического и геологического риска, что делает обязательным при проектировании и строительстве предусматривать мероприятия по снижению интенсивности развития опасных геологических процессов и повышению стабильности геологической среды. Разработка таких мероприятий должна производиться в составе проекта и основываться на результатах комплексного мониторинга состояния окружающей среды на стадии инженерных и инженерно-экологических изысканий. Эти изыскания должны выполняться по соответствующим нормативным документам. На их основе должны быть даны следующие прогнозы: 1) прогноз изменения физико-механических и фильтрационных свойств грунтов; 2) прогнозы техногенных изменений поверхностной и подземной гидросферы; 3) прогноз развития экзогенных геологических процессов, особенно в части специфических структурно-неустойчивых грунтов.

Мониторинг должен проводиться на стадии строительства и последующей эксплуатации. Этот мониторинг обеспечивает получение данных о ходе выполнения проекта и изменениях в окружающей среде, а для сложных объектов является также источником информации для принятия решений в ходе научного сопровождения строительства.

В настоящих территориальных строительных нормах на проектирование оснований, фундаментов и подземных сооружений дополнены действующие федеральные нормы проектирования с учетом условий г.Москвы. Приведенные в нормах требования являются обязательными для всех организаций, осуществляющих проектирование для Москвы, поскольку эти требования обеспечивают, как правило, более экономичные решения. Технические решения, которые не рассматриваются в настоящих нормах, должны приниматься по действующим федеральным нормам.

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1 Настоящие нормы разработаны для г.Москвы в соответствии с требованиями СНиП 10-01 в развитие федеральных нормативных документов в строительстве (СНиП 2.02.01 и СНиП 2.02.03) и распространяются на проектирование оснований и фундаментов вновь строящихся и реконструируемых зданий и сооружений, заглубленных и подземных сооружений.

1.2 Нормы не распространяются на транспортные, гидротехнические и мелиоративные сооружения, магистральные трубопроводы и фундаменты машин с динамическими нагрузками, а также на подземные сооружения, устраиваемые закрытым способом.

2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

2.1 В настоящих нормах использованы ссылки на следующие нормативные документы:

СНиП 10-01-94 Система нормативных документов в строительстве. Основные положения

СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия

СНиП 2.01.15-90 Иженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения проектирования

СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений

СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты

СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции

СНиП 2.05.03-84 Мосты и трубы

СНиП 2.06.07-87 Подпорные стены, судоходные шлюзы, рыбопропускные и рыбозащитные сооружения

СНиП 2.06.14-85 Защита горных выработок от подземных и поверхностных вод

СНиП 2.06.15-85 Инженерная защита территории от затопления и подтопления

СНиП 3.01.01-85* Организация строительного производства

СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты

СНиП 3.06.04-91 Мосты и трубы

СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения

СНиП 22-01-95 Геофизика опасных природных воздействий

СП 11-102-97 Инженерно-экологические изыскания для строительства

СП 11-105-97 Инженерно-экологические изыскания для строительства (ч.I, II, III)

ГОСТ 12248-96 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 17623-87 Бетоны. Радиоизотопный метод определения средней плотности

ГОСТ 19804-79 Сваи железобетонные. Технические условия

ГОСТ 20276-99 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 20522-96 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний

ГОСТ 23061-90 Грунты. Методы радиоизотопных измерений плотности и влажности

ГОСТ 24846-81 Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений

ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация

ГОСТ 27751-88 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету. Изменение № 1. БСТ № 3, 1994

МГСН 2.04-97 Допустимые уровни шума, вибрации и требования к звукоизоляции в жилых и общественных зданиях

ВСН 70-98 Организационно-технологические правила строительства (реконструкции) объектов в стесненных условиях существующей городской застройки

ВСН 490-87 Проектирование и устройство свайных фундаментов и шпунтовых ограждений в условиях реконструкции промышленных предприятий и городской застройки

Рекомендации и другие документы, регламентирующие изыскания, проектирование и строительство в г.Москве:

Рекомендации по расчету, проектированию и устройству свайных фундаментов нового типа в г.Москве, 1997.

Рекомендации по проектированию и устройству оснований, фундаментов и подземных сооружений при реконструкции гражданских зданий и исторической застройки, 1998.

Рекомендации по обследованию и мониторингу технического состояния эксплуатируемых зданий, расположенных вблизи нового строительства или реконструкции, 1998.

Рекомендации по проектированию и устройству оснований и фундаментов при возведении зданий вблизи существующих в условиях плотной застройки в г.Москве, 1999.

Методика назначения объема инженерно-геологических изысканий в центре и серединной части г.Москвы, 2000.

Инструкция по проектированию и устройству свайных фундаментов зданий и сооружений в г.Москве, 2001.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Фундамент мелкого заложения	Фундамент, имеющий отношение его высоты к ширине подошвы менее четырех и передающий нагрузку на грунты основания преимущественно через подошву
Подземное сооружение	Сооружение, расположенное ниже уровня поверхности земли (планировки)
Заглубленное сооружение	Часть сооружения, расположенная ниже уровня поверхности земли (планировки) и имеющая более одного этажа
Подземное сооружение, устраиваемое открытым способом	Сооружение, устраиваемое в котловане, отрываемом с поверхности земли
Комбинированный свайно-плитный (КСП) фундамент	Фундамент, состоящий из свай и железобетонной плиты, располагаемой на грунте у поверхности, или, при наличии подземных этажей, у пола нижнего этажа
Геотехнический мониторинг	Система наблюдений и контроля за состоянием и изменением грунтовых, природных и техногенных условий в процессе строительства и эксплуатации объекта
Геотехническая категория объекта строительства	Категория сложности строительства объекта, определяемая в зависимости от его уровня ответственности и сложности инженерно-геологических условий площадки
Научное сопровождение проектирования и строительства	Участие специализированных научных организаций в процессе изысканий, проектирвания и строительства объекта

4. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.1 Инженерно геологические изыскания для строительства должны проводиться в соответствии с требованиями нормативных документов на изыскания и исследования строительных свойств грунтов и раздела 5 настоящих норм.

4.2 Результаты инженерно геологических изысканий должны содержать необходимые данные для обоснованного выбора типа основания, фундаментов, заглубленных и подземных сооружений, определения глубины заложения и размеров фундаментов и габаритов несущих конструкций подземного и заглубленного сооружения исходя из прогноза возможных изменений инженерно-геологических, гидрогеологических и экологических условий площадки в процессе строительства и эксплуатации, а также необходимые данные для оценки влияния строительства на соседние сооружения и окружающую среду.

4.3 Для определения объема работ при инженерно геологических изысканиях, проектировании и строительстве необходимо установить категорию сложности объекта строительства, которая зависит от его уровня ответственности (ГОСТ 27751) и сложности инженерно-геологических условий (СП 11-105).

4.4 Для установления категории сложности объекта вводятся три геотехнические категории: 1 (простая), 2 (средней сложности), 3 (сложная).

Геотехническая категория объекта строительства устанавливается до начала изысканий на основе анализа материалов изысканий прошлых лет и уровня ответственности сооружения. Эта категория может быть уточнена как на стадии изысканий, так и на стадии проектирования и строительства.

4.5 Геотехническая категория объекта 1 включает сооружения пониженного (III) уровня ответственности (приложение Л) в простых и средней сложности инженерно-геологических условиях, когда отсутствуют структурно-неустойчивые грунты и опасные геологические процессы.

Геотехническая категория объекта 2 включает сооружения повышенного (I) и нормального (II) уровней ответственности в простых и средней сложности инженерно-геологических условиях.

Геотехническая категория объекта 3 включает, как правило, сооружения повышенного (I) и нормального (II) уровней ответственности в сложных инженерно-геологических условиях, а также устройство котлованов подземных и заглубленных сооружений в условиях плотной городской застройки.

4.6 Для сооружений геотехнических категорий 3 и сооружений повышенного уровня ответственности при геотехнической категории 2 следует предусматривать научное сопровождение проектирования и строительства и геотехнический мониторинг (см. раздел 14) для оценки надежности системы сооружение-основание, своевременного выявления дефектов, предотвращения аварийных ситуаций, оценки правильности прогнозов и принятых методов расчета и проектных решений.

4.7 В зависимости от геотехнической категории объекта применяются следующие методы, обеспечивающие ненаступление предельных состояний по несущей способности и по деформациям:

- прямой метод, в котором выполняются независимые расчеты для каждого предельного состояния;

- косвенный метод, в котором выполняется расчет для одного из предельных состояний с учетом показателей, подтверждающих, что другое предельное состояние маловероятно;

- эмпирический метод, в котором параметры фундаментов и несущих конструкций подземных сооружений назначаются на основе опыта проектирования и строительства в аналогичных условиях.

4.8 Расчеты по предельным состояниям должны проводиться с учетом усилий, воздействующих на основания и фундаменты на различных стадиях строительства и эксплуатации, при этом необходимо учитывать развитие деформаций оснований во времени, в том числе вследствие возможных опасных геологических процессов.

При проектировании следует учитывать уровень ответственности сооружения в соответствии с ГОСТ 27751 и приложением Л (настоящих норм) путем введения к нагрузке коэффициента надежности по ответственности g_n.

Коэффициенты g_n следует принимать:

- для I уровня ответственности - 1,0 (для уникальных сооружений - 1,2);

- для II уровня ответственности - 0,95;

- для III уровня ответственности - 0,9 (для временных сооружений - 0,8).

4.9 Необходимо также выполнять расчеты влияния проектируемого сооружения на окружающую застройку, включая все сооружения, попадающие в зону влияния нового строительства.

В том случае, если строительство объекта оказывает влияние на существующие здания и сооружения более высокой геотехнической категории, геотехническая категория проектируемого объекта должна быть повышена до геотехнической категории сооружения, на которое оказывается влияние.

4.10 При проектировании новых и реконструируемых зданий и сооружений необходимо учитывать воздействие вибраций, передающихся через грунт от промышленных и транспортных источников и строительных машин (МГСН 2.04).

4.11 При проектировании сооружений должны быть предусмотрены мероприятия, обеспечивающие инженерную экологическую защиту прилегающей территории, в том числе от подтопления, загрязнения грунтов и подземных вод промышленными и бытовыми стоками и пр., а также защиту близлежащих зданий и сооружений от недопустимых деформаций.

5. ИНЖЕНЕРНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ

5.1 Инженерные изыскания на территории Москвы должны проводиться в соответствии с требованиями СНиП 11-02, СП 11-105 и ГОСТ 25100 и удовлетворять требованиям настоящих норм.

5.2 Изыскания помимо комплексного изучения инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства должны предусматривать проведение инженерно-экологических изысканий в соответствии с требованиями СНиП 11-02 и СП 11-102, при этом необходимо определять уровни радиоактивного, токсико-химического и бактериологического загрязнения грунтов и подземных вод, оценивать радоноопасность площадки строительства (СП 11-102).

5.3 Инженерные изыскания должны выполняться на основе технического задания на производство изысканий, выданного организацией-заказчиком. Формы технических заданий для нового строительства, при реконструкции существующих зданий и для подземных и заглубленных сооружений приведены в приложении А.

5.4 При проведении изысканий и анализе их результатов необходимо использовать материалы ранее выполненных изысканий. При этом следует учитывать срок проведения изысканий прошлых лет в связи с возможными изменениями гидрогеологических условий и свойств грунтов.

Техническое задание должно быть согласовано организацией, проектирующей основания, фундаменты и подземные сооружения (СНиП 11-02).

5.5 При составлении программы и проведении изысканий необходимо учитывать геотехническую категорию объекта строительства (пп.4.4 и 4.5). В зависимости от геотехнической категории объекта назначают методы испытаний грунтов для определения их расчетных характеристик.

5.6 Для объектов геотехнической категории 1 характеристики грунтов могут быть назначены по материалам изысканий прошлых лет, таблицам СНиП 2.02.01, результатам зондирования в соответствии с таблицами СП 11-105 и настоящих норм (приложение Б).

5.7 Для объектов геотехнических категорий 2 и 3 характеристики грунтов должны устанавливаться на основе непосредственных испытаний грунтов в полевых и лабораторных условиях:

- испытания штампом, прессиометром, зондированием - в полевых условиях;

- испытания на одноплоскостной срез, трехосное сжатие, одноосное сжатие (для полускальных и скальных грунтов), компрессию и фильтрацию, определение состава грунтов и воды - в лабораторных условиях.

В результате статистической обработки частных значений характеристик грунтов по ГОСТ 20522 должны быть вычислены их нормативные и расчетные значения.

Прочностные характеристики песков и глинистых грунтов допускается принимать при соответствующем обосновании по таблицам СНиП 2.02.01.

Несущую способность висячих забивных свай следует определять по данным статического зондирования грунтов в соответствии со СНиП 2.02.03 и настоящими нормами.

5.8 Для объектов геотехнической категории 3 дополнительно к требованиям п.5.7 должны быть определены состав и свойства специфических грунтов и проведены все необходимые исследования, связанные с развитием опасных геологических и инженерно-геологических процессов. Должны выполняться опытно-фильтрационные работы, стационарные наблюдения и другие специальные работы и исследования в соответствии с техническим заданием и программой изысканий, а также привлекаться специализированные научные организации.

Несущую способность забивных и буронабивных свай следует уточнять по результатам их испытаний статической нагрузкой.

5.9 При изысканиях для проектирования свайных фундаментов из висячих свай глубина проходки выработок и исследований грунтов должна быть не менее чем на 10 м ниже проектируемой глубины погружения свай, а для объектов выше 12 этажей половина всех выработок должна иметь глубину не менее ширины объекта.

Для свайно-плитных фундаментов глубина проходки выработок и исследований грунтов должна быть ниже концов свай на величину ширины плиты, но не менее чем на 15 м.

5.10 В качестве несущего слоя для свайных фундаментов на территории Москвы могут служить скальные грунты, пески разной крупности средней плотности и плотные, и глинистые грунты от твердой до тугопластичной консистенции.

5.11 Для подземных и заглубленных сооружений в зависимости от их особенностей и вида при полевых и лабораторных исследованиях физико-механических свойств грунтов по специальному заданию могут определяться дополнительные специфические характеристики, необходимые для расчетов оснований сооружений и их конструкций, а также применяться геофизические и другие методы.

5.12 Инженерно-экологические изыскания должны быть направлены:

а) на получение исходных данных о фактическом экологическом состоянии участка застройки, необходимых для проектирования и реализации мероприятий по приведению этого состояния в соответствие с требованиями санитарных норм;

б) на получение исходных данных, необходимых для проектирования и реализации мероприятий по противорадоновой защите зданий;

в) на оценку влияния строительства и эксплуатации сооружений на окружающую среду.

5.13 При изысканиях для реконструкции существующих сооружений необходимо выполнить следующие работы:

- установить изменение инженерно-геологических условий за период строительства и эксплуатации сооружения, включая изменение характеристик грунтов;

- установить характер и причины имеющихся деформаций сооружений;

- провести путем проходки шурфов обследование оснований фундаментов и состояния фундаментных конструкций;

- провести необходимые инженерно-геологические работы (бурение, зондирование, отбор монолитов из шурфов и скважин, лабораторные исследования и др.) для установления фактических характеристик грунтов.

Глубина шурфов должна быть на 0,5-1 м ниже подошвы вскрываемого фундамента. В шурфах монолиты необходимо отбирать непосредственно из под подошвы фундамента и из стенок шурфа.

При проходке шурфов должны быть выполнены мероприятия по предохранению грунтов основания существующих фундаментов от разрыхления, замачивания, промерзания и т.п.

5.14 К специфическим грунтам на территории Москвы относятся рыхлые пески, набухающие, пучинистые и слабые (текучепластичные и текучие) глинистые грунты, органо-минеральные, органические и техногенные грунты. Характеристики специфических грунтов должны определяться в результате непосредственных испытаний.

При наличии в основании сооружения водонасыщенных мелких и пылеватых песков, органо-минеральных и органических грунтов возможно проявление виброползучести, а для водонасыщенных пылеватых песков - плывунных свойств. В этих случаях необходимо проведение исследований по специальной методике.

5.15 К опасным геологическим процессам на территории Москвы относятся современные движения земной коры, эрозия, карстово-суффозионные провалы и просадки, оползни, подтопление, образование различных техногенных и других слабых грунтов и техногенных полей.

Схематические карты инженерно-геологического районирования территории Москвы по степени опасности проявления карстово-суффозионных процессов и по степени проявления оползневых процессов приведены в приложении В.

. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ И УСТРОЙСТВЕ ОСНОВАНИЙ, ФУНДАМЕНТОВ, ПОДЗЕМНЫХ И ЗАГЛУБЛЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ

6.1 При проектировании и устройстве оснований, фундаментов, подземных и заглубленных сооружений должны быть учтены особенности экологической обстановки на участке строительства, дан прогноз ее изменения с учетом ожидаемого строительства и разработаны необходимые инженерные решения для защиты человека от вредных воздействий окружающей среды или улучшения экологической обстановки. При выборе вариантов проекта необходимо учитывать приоритетность решения экологических проблем факторы, ухудшающие условия жизни человека.

6.2 При разработке проектных решений должны быть решены, в зависимости от природных и градообразующих условий, противооползневые и водозащитные мероприятия, мероприятия по защите от проявления карста и грунтов от загрязнений, решены вопросы отвалов загрязненного грунта и сохранения растительного слоя (СНиП 2.01.15). При строительстве на радоноопасных площадках должна предусматриваться противорадоновая защита подземных конструкций (СНиП 22-01).

6.3 При оценке экологической обстановки необходимо учитывать возможное изменение уровня подземных вод на застраиваемой территории (понижение при откачке и за счет дренажа, подтопление от действия различных факторов), которое может вызвать деформации грунтового массива, опасные для существующих и строящихся зданий и сооружений.

6.4 При возможном поступлении к объекту строительства загрязненных поверхностных вод проектом должно быть предусмотрено строительство защитных сооружений с тем, чтобы исключить или уменьшить поступление загрязненных вод на площадку, их инфильтрацию в грунт, уменьшить или исключить эррозию грунта.

6.5 В проекте следует учесть влияние устройства противофильтрационных завес на изменение уровня и направления движения подземных вод, а также на возможные дополнительные деформации близрасположенных зданий и сооружений.

6.6 В проект строящегося объекта должен быть включен раздел по организации геоэкологического мониторинга в соответствии с разделом 14.

7. ФУНДАМЕНТЫ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

7.1 Глубина заложения фундаментов должна приниматься согласно СНиП 2.02.01.

Расчетное сопротивление грунтов оснований R₀ для назначения предварительных размеров фундаментов, а для объектов геотехнической категории 1 для окончательных расчетов допускается принимать согласно приложению Г.

Значения R₀ для указанных выше условий могут быть определены также по результатам статического зондирования в соответствии с приложением Д.

7.2 Расчет деформаций фундаментов мелкого заложения производится по указаниям СНиП 2.02.01.

При необходимости разделения осадки на глинистых грунтах на мгновенную и осадку консолидации может быть использован метод, изложенный в приложении Д.

7.3 При расчете плитных фундаментов предварительный размер плиты принимается исходя из габаритов сооружения и из условия

p £ R₀, (7.1)

где p - среднее давление по подошве плиты;

R₀ - расчетное сопротивление грунта основания (приложение Г).

7.4 При расчете плитного фундамента допускается не учитывать влияние на перераспределение усилий в фундаменте реактивных касательных напряжений по его подошве.

Допускается использование приближенных приемов учета нелинейных и неупругих деформаций основания и выполнение расчета плитного фундамента в предположении линейно-упругого деформирования материала фундамента и элементов надфундаментной конструкции.

7.5 Расчет системы основание-фундамент-сооружение следует выполнять с учетом последовательности возведения сооружения.

Допускается расчет системы основание-фундамент-сооружение выполнять как совместно, так и раздельно по элементам системы, используя метод последовательных приближений.

При расчете плитного фундамента допускается использовать расчетную схему основания, характеризующуюся переменным коэффициентом жесткости, учитывающим неоднородность в плане и по глубине и распределительную способность основания.

7.6 При необходимости улучшения прочностных и деформационных характеристик грунтов основания следует руководствоваться следующим.

При наличии в основании сооружений слабых грунтов (рыхлых песков, глинистых грунтов текучепластичной и текучей консистенции, органо-минеральных и органических грунтов), а также сильно набухающих грунтов применяются следующие мероприятия: грунтовые подушки, свайные фундаменты или песчаные сваи; при пылеватых и мелких песках рыхлых с плотностью сухого грунта до 1,65 т/м³ - уплотнение грунтов; при несвязных грунтах с коэффициентами фильтрации более 0,5 м/сутки - различные методы закрепления грунтов; при наличии трещиноватых скальных грунтов - метод цементации.

7.7 Для объектов геотехнической категории 3 следует проводить опытные работы по преобразованию свойств грунтов выбранным методом.

7.8 Необходимая степень уплотнения грунтов устанавливается в зависимости от последующего использования уплотненных грунтов, нагрузок, передаваемых на них от сооружений, возможных изменений температурно-влажностного режима уплотненного грунта, климатических условий, условий производства работ и пр.

При отсутствии результатов лабораторных и полевых испытаний уплотненного грунта необходимую степень уплотнения, значения модулей деформации и расчетных сопротивлений оснований из уплотненных грунтов для объектов геотехнической категории 1 допускается принимать по приложению Е.

7.9 Инъекционное, буросмесительное закрепление грунтов и использование геокомпозитов с целью устройства фундаментов и подземных конструкций из закрепленных массивов допускается при применении способов, обеспечивающих необходимые прочностные и другие физико-механические свойства закрепленных грунтов.

Рекомендуемые способы химического закрепления грунтов и области их применения приведены в приложении Е.

Химически закрепленные грунты не армируются и не могут быть использованы как гибкие фундаменты и конструкции.

8. СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

8.1 Основными типами свай заводского изготовления, погружаемых тем или иным способом, применение которых эффективно при строительстве в Москве, являются:

- забивные железобетонные сваи квадратного сплошного сечения, погружаемые в основание забивкой без выемки грунта или в лидерные скважины;

- железобетонные сваи-оболочки (полые круглые), погружаемые вибропогружателями без выемки или с частичной выемкой грунта при соответствующем обосновании;

- винтовые сваи, состоящие из металлической винтовой лопасти и трубчатого металлического ствола (трубы) со значительно меньшей по сравнению с лопастью площадью поперечного сечения, погружаемые в основание завинчиванием в сочетании с вдавливанием;

- бурозавинчивающиеся сваи, представляющие собой металлическую трубу со спиральной навивкой, погружаемые в основание завинчиванием в сочетании с вдавливанием;

- вдавливаемые железобетонные сваи квадратного сплошного сечения и металлические трубчатые сваи, погружаемые в основание вдавливанием.

8.2 Номенклатура забивных свай и свай-оболочек приведена в приложении Ж, при этом для обоих типов выделены составные сваи и сваи-колонны.

8.3 Применение вместо традиционных железобетонных свай сечением 30х30 см свай большого сечения, полых круглых свай, свай-колонн, а также составных свай различного типа более эффективно. При этом следует принимать во внимание, что длина цельных свай ограничена 12 м по условиям их транспортировки в городе Москве.

При применении составных свай и наличии в основании слоя погребенного органо-минерального или органического грунта фундаменты должны быть запроектированы таким образом, чтобы стыки составных свай располагались на расстоянии не менее 3 м от подошвы слоя такого грунта.

8.4 Для винтовых свай диаметр винтовой лопасти составляет 40, 60, 80 и 100 см, наружный диаметр ствола - примерно в три раза меньше.

8.5 Для бурозавинчивающихся свай наружный диаметр металлических труб, используемых в качестве их стволов, составляет от 10 до 60 см, а длина не превышает 12 м. Спиральная навивка представляет собой непрерывный металлический стержень треугольного, квадратного или круглого сечения (например, арматуру) шириной (0,04-0,06)d, приваренный к металлической трубе с шагом (0,5-1,0)d, где d - наружный диаметр трубы.

8.6 Для вдавливаемых свай ширина грани железобетонных квадратных свай составляет 20, 25 и 30 см, а наружный диаметр металлических трубчатых свай изменяется в диапазоне от 15 до 32,5 см. Вдавливание таких свай (особенно металлических) может осуществляться отдельными секциями.

8.7 Основными типами свай, изготавливаемых непосредственно на площадке, применение которых эффективно при строительстве в городе Москве, являются:

- буронабивные железобетонные сваи сплошного сечения с уширениями и без них, устраиваемые путем бурения скважин, изготовления при необходимости уширения и последующего их бетонирования;

- буроинъекционные сваи, устраиваемые в пробуренных скважинах путем нагнетания в них (инъекции) мелкозернистой бетонной смеси или цементно-песчаного раствора, либо буроинъекционные сваи РИТ, ствол которых формируется по разрядно-импульсной технологии электрическими разрядами.

8.8 Номенклатура буронабивных свай приведена в приложении Ж. Сваи должны изготавливаться из тяжелого бетона класса не ниже В15.

8.9 Диаметр буроинъекционных свай составляет от 15 до 25 см, длина - до 40 м.

8.10 Для уменьшения общей и неравномерной осадок сооружений с большой нагрузкой на фундамент следует при проектировании рассмотреть вариант использования комбинированного свайно-плитного фундамента, состоящего из железобетонной плиты, располагаемой на грунте у поверхности или, при наличии подземных этажей, у пола нижнего этажа, и жестко связанных с плитой свай. Применяются буронабивные сваи диаметром 0,8-1,2 м, а также квадратные забивные сваи сечением не менее 30х30 см.

Длину свай следует принимать от 0,5B до B (B - ширина фундамента), а расстояние между сваями - от 5 до 7 диаметров или ширин грани сваи в зависимости от геотехнической категории объекта, по результатам расчета.

Определение несущей способности свай

8.11 Несущая способность свай, за исключением бурозавинчивающихся, при применении расчетных методов определяется согласно требованиям раздела 4 СниП 2.02.03.

8.12 Несущую способность бурозавинчивающихся свай F_d, кН, определяют по формуле

, (8.1)

где g_c - коэффициент условий работы свай в грунте, принимаемый

g_c = 1;

R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, определяемое по формуле 8.2;

A - площадь поперечного сечения ствола сваи, брутто, м²;

и - периметр поперечного сечения ствола сваи, м;

f_i - расчетное сопротивление i-го слоя грунта на боковой поверхности cваи, кПа, принимаемое по таблице 2 СНиП 2.02.03;

h_i - толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;

g_cR - коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи, принимаемый g_cR = 0,8;

g_cf - коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи, принимаемый равным 1,1 при погружении сваи с поверхности грунта в ненарушенный грунтовый массив, равным 0,8 - при погружении сваи в разрыхленный предварительным бурением грунтовый массив и равным 0,6 при погружении сваи в лидерную скважину.

Расчетное сопротивление грунта R следует определять по формуле

R = a₁c₁ + a₂g₁h, (8.2)

где a₁, a₂ - безразмерные коэффициенты, принимаемые по таблице 8.1 в зависимости от расчетного угла внутреннего трения грунта j₁ основания;

c₁ - расчетное значение удельного сцепления грунта основания, кПа;

g₁ - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, кН/м³, залегающих выше нижнего конца сваи (при водонасыщенных грунтах с учетом взвешивающего действия воды);

h - глубина погружения сваи, м.

Таблица 8.1

Расчетное значение угла внутреннего трения грунта в рабочей зоне j1, град.	Коэффициенты
	a1	a2
13	7,8	2,8
15	8,4	3,3
16	9,4	3,8
18	10,1	4,5
20	12,1	5,5
22	15,0	7,0
24	18,0	9,2
26	23,1	12,3
28	29,5	16,5
30	38,0	22,5
32	48,4	31,0
34	64,9	44,4

 

8.13 Несущую способность всех видов свай по результатам полевых испытаний определяют по требованиям раздела 5 СНиП 2.02.03.

При использовании статического зондирования несущая способность свай может быть определена по указаниям пп.8.14-8.16.

8.14 Значение расчетного сопротивления (несущей способности) отдельной сваи в точке зондирования

, кН, определяемое без использования данных о сопротивлении грунта на боковой поверхности зонда, вычисляется по формулам:

а) для забивной сваи

, (8.3)

где b₁ - коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи, принимаемый по табл.8.2;

q_c - сопротивление конуса зонда на уровне подошвы сваи, определяемое на участке 1d выше и 4d ниже подошвы сваи, кПа;

A - площадь подошвы сваи, м²;

и- периметр поперечного сечения сваи, м;

f_i - среднее сопротивление i-го слоя грунта, кПа, принимаемое по табл.8.2 в зависимости от сопротивления зонда q_c, МПа;

h_i - толщина i-го слоя грунта, м;

d - диаметр сваи, м.

Таблица 8.2

Значения	Значения qc, МПа
	1	2,5	5	7,5	10	12
fi, кПа	20	30	45	60	70	80
b1	0,35	0,30	0,25	0,20	0,20	0,20

б) для буронабивной сваи

, (8.4)

где R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, принимаемое по табл.8.3 в зависимости от среднего сопротивления конуса q_c, кПа, на участке, расположенном в пределах от одного диаметра выше до двух диаметров ниже подошвы проектируемой сваи;

A - площадь опирания сваи на грунт, м²;

и - периметр поперечного сечения сваи, м;

f_i - среднее значение расчетного сопротивления грунта на боковой поверхности сваи, кПа, на расчетном участке h_i сваи, определяемое по данным зондирования в соответствии с табл.8.3;

h_i - толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, которая должна приниматься не более 2 м;

g_cf - коэффициент, зависящий от технологии изготовления сваи и принимаемый:

а) при сваях, бетонируемых насухо, равным 1;

б) при бетонировании под водой, под глинистым раствором, а также при использовании обсадных инвентарных труб, равным 0,7.

Таблица 8.3

Сопротивление конуса зонда qc, кПа	Расчетное сопротивление грунта под нижним концом буронабивной сваи R, кПа		Среднее значение расчетного сопротивления на боковой поверхности сваи fi, кПа
	Пески	Глинистые грунты	Пески	Глинистые грунты
1000	-	200	-	15
2500	-	580	-	25
5000	900	900	30	35
7500	1100	1200	40	45
10000	1300	1400	50	60
12000	1400	-	60	-
15000	1500	-	70	-
20000	2000	-	70	-
Примечания: 1. Значения R и fi для промежуточных значений qc определяются по линейной интерполяции. 2. Приведенные в таблице значения R и fi относятся к буровым сваям диаметром 600-1200 мм, погруженным в грунт не менее чем на 5 м. При возможности возникновения на боковой поверхности сваи отрицательного трения значения fi для оседающих слоев принимают со знаком "минус". 3. При принятых в таблице значениях R и fi осадка сваи при расчетной нагрузке Fd не превышает 0,03d.

8.15 Несущая способность F_d, кН, свай по результатам их расчетов по формулам (8.3) и (8.4), основанным на данных статического зондирования конусом, определяется как среднее значение из частных значений для всех точек зондирования, которых должно быть не менее шести.

8.16 При определении несущей способности сваи по результатам статического зондирования следует провести контрольный расчет в соответствии с п.8.11. При расхождениях в полученных значениях несущей способности свай более 25% следует провести статические испытания не менее 2 натурных свай.

8.17 В развитие п.5.4 СНиП 2.02.03 в случае, если число свай n, испытанных статической нагрузкой на вдавливание в одинаковых грунтовых условиях, составляет менее шести (3-5), следует использовать результаты статического зондирования для оценки коэффициента вариации опытных данных, и определять несущую способность по формуле

, (8.5)

где - среднее значение предельного сопротивления по испытаниям 3-5 свай;

F_и - частное значение предельного сопротивления сваи;

g_gs - коэффициент надежности по грунту, определяемый по результатам зондирования по формуле

g_gs = 1 + V_s, (8.6)

где V_s - коэффициент вариации результатов зондирования, определяемый по формуле

, (8.7)

 

где F_si и F_s - соответственно частные и среднее значения несущей способности свай, определенные по результатам зондирования;

n_s - число точек зондирования (не менее шести).

При двух испытаниях свай несущую способность следует принимать равной меньшему значению из результатов испытаний, а коэффициент надежности по грунту g_g = 1.

Расчет осадок, кренов и горизонтальных перемещений свай и свайных фундаментов

8.18 Расчет осадки и крена свайного фундамента следует производить в соответствии с пп.8.19-8.33, а горизонтальных перемещений - в соответствии с п.8.34 и приложением К.

8.19 Расчет осадок свайных фундаментов (из отдельных свай, кустов свай) следует производить исходя из условия

s £ s_и, (8.8)

где s - совместная деформация сваи, свайного фундамента и сооружения, определяемая расчетом;

s_и - предельное значение средней осадки фундамента здания или сооружения, принимаемое по указаниям СНиП 2.02.01.

8.20 Осадку s₁, м, одиночной висячей сваи определяют на основе решения, полученного численными методами, по формуле

, (8.9)

где P - расчетное значение нагрузки на сваю, кН;

I_S - коэффициент осадки, зависящий от отношения l/d длины сваи к ее диаметру (или стороне квадратной сваи) и от относительной жесткости сваи l = E_p / E_SL, где E_p - модуль упругости материала сваи;

E_SL - модуль деформации грунта, который в рассматриваемом решении следует определять на уровне подошвы сваи, если ниже подошвы сваи нет слабых грунтов, кПа;

d - диаметр или сторона квадратной сваи, м.

8.21 Коэффициент осадки в формуле (8.9) для сваи, принимаемой несжимаемой, определяют по формуле

. (8.10)

Значения коэффициента I_S для сжимаемой сваи принимаются по табл.8.4.

Таблица 8.4

l/d	Значения IS при l, равном
	100	1000	10000
10	0,19	0,16	0,15
25	0,18	0,10	0,08
50	0,17	0,06	0,05
Примечание. Для промежуточных значений l/d и l значения IS определяются по интерполяции.

8.22 При расчете осадки сваи значение модуля деформации грунта E_SL определяется по результатам полевых испытаний грунтов сваей при применении на объекте более 100 свай.

При использовании результатов статического зондирования для расчета осадки принимаются значения модуля деформации E_SL грунта в зависимости от сопротивления зондированию q_c:

- в песках - E_SL = 6 q_c;

- в глинистых грунтах при расчете буровых свай - E_SL = 10 q_c;

- в глинистых грунтах при расчете забивных свай - E_SL = 12 q_c.

8.23 Осадка куста свай при расстояниях между сваями (3-4)d определяется как осадка условного массивного фундамента на естественном основании согласно требованиям раздела 6 СНиП 2.02.03.

При расстояниях между сваями в кусте до 7d, при однородных или улучшающихся с глубиной грунтах основания расчет осадки куста свай выполняется по методике, учитывающей взаимовлияние свай в кусте (пп.8.24-8.27).

8.24 Осадка куста свай s_G определяется по формуле

s_G = s₁ R_S, (8.11)

где s₁ - осадка одиночной сваи при принятой на нее нагрузке, определяемая по формуле (8.9), при этом нагрузка P принимается равной средней нагрузке на сваю в кусте;

R_S - коэффициент увеличения осадки (п.8.25).

8.25 При использовании осадки одиночной сваи для проектирования свайных кустов и полей, следует учитывать, что осадка группы свай в результате их взаимодействия в свайном фундаменте увеличивается, что учитывается коэффициентом увеличения осадки R_S (табл.8.5).

Таблица 8.5

Число свай n	Значения коэффициента RS
	l/d = 10; l= 100				l/d = 25; l= 1000				l/d = 50; l= 10000
	a/d				a/d				a/d
	3	5	7	10	3	5	7	10	3	5	7	10
4	1,40	1,30	1,20	1,10	2,45	2,00	1,80	1,70	2,75	2,25	2,00	1,80
9	2,25	2,00	1,90	1,80	3,90	3,25	2,90	2,65	4,35	3,55	3,15	2,85
16	2,85	2,50	2,35	2,25	4,90	4,10	3,65	3,30	5,50	4,50	4,00	3,60
25	3,30	3,00	2,75	2,60	5,60	4,75	4,25	3,90	6,50	5,25	4,70	4,25
36	3,70	3,30	3,10	2,90	6,40	5,35	4,80	4,30	7,20	5,85	5,25	4,70
49	4,00	3,55	3,30	3,15	6,90	5,75	5,10	4,70	7,75	6,35	5,60	5,10
100	4,70	4,20	4,00	3,70	8,20	6,80	6,10	5,50	9,20	7,50	6,70	6,00
196	5,40	4,80	4,50	4,25	9,35	7,75	7,00	6,35	10,50	8,60	7,65	6,90
400	6,15	5,50	5,10	4,85	10,60	8,85	7,90	7,20	12,00	9,80	8,70	7,80
1000	7,05	6,30	6,00	5,55	12,30	10,00	9,15	8,25	13,80	11,25	10,05	9,00
Примечание. В каждом столбце при других значениях n коэффициент RS определяется по формуле RS (n) = 0,5 RS (100) lgn

Таблица 8.5 составлена для групп свай квадратной формы (см. графу 1 таблицы). Для групп свай прямоугольной формы следует руководствоваться тем, что они имеют одинаковую эффективность с квадратными группами при одинаковом расстоянии между сваями. Для прямоугольного фундамента значения R_S принимаются при числе свай n (графа 1), равном квадрату намечаемого количества свай на короткой стороне фундамента.

8.26 Таблица 8.5 справедлива для свай, объединенных жестким ростверком, расположенным над поверхностью грунта или на слое относительно слабых поверхностных грунтов, когда ростверк практически не влияет на осадку группы свай.

При низком ростверке со сваями под отдельные колонны (кусты свай), не связанные общей плитой, значения R_S в табл.8.5 могут быть уменьшены за счет работы ростверка, расположенного на грунте, в зависимости от отношения расстояния a между осями свай к их диаметру d:

при a/d = 3 - на 10%;

при a/d = 5-10 - на 15%.

8.27 Проверка расчетного сопротивления грунта основания подошвы свайного ростверка производится по указаниям СНиП 2.02.01.

8.28 Метод расчета осадки комбинированного свайно-плитного фундамента (КСП фундамента) приведен в приложении И.

8.29 Если под нижними концами свай залегают грунты с модулем деформации E_sb ³ 20 МПа и доля временной нагрузки не превышает 40% общей нагрузки, осадку КСП фундамента допускается определять по формуле

s = 0,12 pB / E_sb, (8.12)

где p - среднее давление на уровне подошвы плитного ростверка;

E_sb - средневзвешенный модуль деформации сжимаемой толщи грунта под нижними концами свай, равной ширине ростверка B.

8.30 Проверка расчетного сопротивления грунта основания подошвы свайного ростверка производится по формуле (7) СНиП 2.02.01 на часть нагрузки, приходящейся по расчету на плиту, считая нагрузку равномерно распределенной по жесткому ростверку.

8.31 Выполненные расчеты осадки кустов свай и КСП фундаментов должны быть сопоставлены с расчетом их осадки как условного фундамента на естественном основании в соответствии со СНиП 2.02.03.

8.32 Крен прямоугольного свайного фундамента следует определять по формуле

,

(8.13)

где i₀ - безразмерный коэффициент, устанавливаемый по табл.8.6 в зависимости от 2h/L, где h - глубина погружения свай, и от отношения L/b;

v - коэффициент Пуассона;

M - расчетный момент, действующий на фундамент;

g_f - коэффициент надежности по нагрузке;

E - модуль деформации грунта в основании свай;

L и b - длина и ширина фундамента;

8.33 Крен круглого фундамента следует определять по формуле

, (8.14)

где i₀ определяется по табл.8.7 в зависимости от отношения h/r, (r - радиус фундамента).

8.34 При расчете горизонтальных перемещений свай следует руководствоваться приложением 1 СНиП 2.02.03.

Для объектов II и III уровня ответственности расчет горизонтальных перемещений куста свай при жестко заделанных в ростверк сваях допускается выполнять по методу, приведенному в приложении К.

Таблица 8.6

Значения 2h/L	Значения i0 при L/b, равном
	0,5	2,4	5
0,5	0,37	0,36	0,28
1	0,32	0,30	0,25
3	0,30	0,22	0,18

 

Таблица 8.7

 

h/r	0,5	1,0	2,0	5,0
i0	0,36	0,26	0,23	0,23

 

Примечание. В таблицах 8.6 и 8.7 значения i₀ для промежуточных значений h/L, L/_b и h/r принимаются по интерполяции.

Проектирование свайных фундаментов, сооружаемых вблизи существующих зданий и сооружений

8.35 При проектировании свайных фундаментов зданий, которые должны возводиться вблизи существующих зданий и сооружений, необходимо учитывать:

- тип и конструкции фундаментов существующих зданий и сооружений, состояние их конструкций, а также наличие в них высокоточного оборудования, чувствительного к вибрации, вызываемой забивкой свай;

- допустимое расстояние от погружаемых забивкой свай до зданий и сооружений, которое должно назначаться не менее 20 м. Меньшее расстояние допускается принимать только по результатам пробной забивки свай с измерением фактических колебаний (ВСН 490-87);

- возможность подъема (выпора) поверхности грунта при забивке свай в кустах и свайных полях;

- возможность выжимания грунта из под зданий и сооружений при проходке вблизи них буровых скважин для буронабивных свай, что должно быть исключено за счет обсадки скважин и/или проходки их под глинистым (бентонитовым) раствором с сохранением уровня раствора на 2 м выше уровня подземных вод при их наличии.