ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОСНОВАНИЙ И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ ГОССТРОЯ СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ

МОСКВА —1 972

СОДЕРЖАН И Е

_    Стр.

Предисловие .......     3

1.    Общие положения    ........... 5

2.    Основные положения    по проектированию..... 8

3.    Инженерно-мелиоративные мероприятия .....    9

4.    Строительно-конструктивные мероприятия против деформа

ции зданий и сооружений при промерзании и пучении грунтов ...............11

5.    Термохимические мероприятия........20

6.    Особенности требований к производству работ по нулевому

циклу...............23

Приложение I. Примеры расчета фундаментов зданий и сооружений на устойчивость при промерзании сильнопучинистых грунтов    .    .    25

Приложение II. Предложения по конструктивным приспособлениям столбчатых и ленточных фундаментов к условиям строительства на пучинистых    грунтах    ....    31

НИИОПС ГОССТРОЯ СССР РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОСНОВАНИИ И ФУНДАМЕНТОВ НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ • • •

Стройиздат Москва, К 31, Кузнецкий мост, д. 9.

9    *    *

Редактор издательства В. В. Петрова Технический редактор К. Е. Тархова Корректор В. С. Леонова

Сдано в набор 1/XII 1971 г. Подписано к печати 31/III 1972 г. Т-04943. Бумага 84X108’/аз- 0,5 бум. л. 1,68 уел. печ. л. (уч.-изд. 2,0 л.). Тираж 35 ООО экз. Изд. № XII-3284.    Заказ № 2195. Цена 10 коп.

Типография № 32 Главполиграфпрома. Москва, Цветной бульвар, 26.

тах должны обеспечиваться инженерно-мелиоративными, строительно-конструктивными и термохимическими мероприятиями.

3. ИНЖЕНЕРНО-МЕЛИОРАТИВНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ

3.1.    Инженерно-мелиоративные мероприятия направлены на осушение грунтов в слое сезонного промерзания и снижение влажности грунтов в основании фундаментов в осенне-зимний период до их промерзания.

Примечание. При проектировании и осуществлении мелиоративных работ необходимо учитывать характер растительного покрова и требования к его сохранению.

3.2.    При проектировании фундаментов на пучини-стых грунтах надлежит предусмотреть надежный отвод подземных, атмосферных и производственных вод с площадки путем своевременной вертикальной планировки застраиваемой территории устройства ливневой канализационной сети, водоотводных каналов и лотков, дренажа и других гидромелиоративных сооружений сразу же после окончания работ по нулевому циклу, не дожидаясь полного окончания строительных работ.

При составлении проектов и выполнении в натуре работ по вертикальной планировке площадок, сложенных пучинистыми грунтами, следует по возможности не изменять естественных водостоков.

3.3.    При планировочных работах следует стремиться к минимальному нарушению природного дерново-почвенного покрова, а на срезках, где позволяют условия, поверхность грунта покрывать почвенным слоем толщиной 10—12 см с последующим посевом многолетних дернообразующих трав.

3.4.    Насыпной глинистый грунт при планировке местности в пределах застройки должен быть послойно уплотнен механизмами до объемного веса скелета не менее 1,6 т/м* и пористости не более 40% (для глинистого грунта без дренирующих прослоек). Поверхность насыпного грунта так же, как и поверхность на срезке, должна покрываться почвенным слоем и задерняться,

3.5.    Уклон при твердых покрытиях (отмостки, площадки, подъезды) должен быть не менее 3%, а для за-дерненной поверхности ■— не менее 5%.

9

3.6.    Для снижения неравномерного увлажнения пу-чинистых грунтов вокруг фундаментов при проектировании и строительстве рекомендуется: земляные работы производить с минимальным объемом нарушения грунтов природного сложения при рытье котлованов под фундаменты и траншей подземных инженерных коммуникаций; тщательно послойно уплотнять грунты при обратной засыпке пазух фундаментов и траншей ручными и пневмо- или электротрамбовками; обязательно устраивать водонепроницаемые отмостки шириной не менее 1 м вокруг здания с глиняными гидроизолирующими слоями в основании или покрывать почвенным слоем толщиной 10—12 см и задернять многолетними травами.

3.7.    На строительных площадках, сложенных глинистыми грунтами и имеющих уклон местности более 2%о, при проектировании следует избегать устройства резервуаров для воды, прудов и других источников увлажнения, а также расположения вводов в здание трубопроводов канализации и водоснабжения с нагорной стороны здания или сооружения.

3.8.    Строительные площадки, расположенные на склонах, должны быть ограждены от стекающих со склонов поверхностных вод постоянной нагорной канавкой с уклоном не менее 5%о до начала земляных работ по рытью котлованов.

3.9.    Нельзя допускать при строительстве скопления воды от повреждения временного водопровода. При обнаружении на поверхности грунта стоячей воды или при увлажнении грунта от повреждения трубопровода необходимо принять срочные меры по ликвидации причин скопления воды или увлажнения грунта вблизи расположения фундаментов.

3.10.    При засыпке коммуникационных траншей с нагорной стороны от здания или сооружения необходимо устраивать перемычки из мятой глины или суглинка с тщательным уплотнением для предотвращения попадания (по траншеям) воды к зданиям и сооружениям и увлажнения грунтов вблизи фундаментов.

3.11.    Устройство прудов и водоемов, которые могут изменить гидрогеологические условия стройплощадки и повысить водонасыщение пучинистых грунтов застраиваемой территории, не допускается. Необходимо учитывать проектируемое изменение уровня воды в реках,

озерах и прудах в соответствии с перспективным генеральным планом.

3.12. Следует избегать расположения зданий и сооружений ближе 20 м к действующим колонкам для заправки тепловозов, обмывки автомашин, снабжения населения и для других целей, а также не проектировать колонок на пучинистых грунтах ближе 20 м к существующим зданиям и сооружениям. Площадки вокруг колонок должны быть спланированы с обеспечением отвода воды.

4. СТРОИТЕЛЬНО-КОНСТРУКТИВНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПРОТИВ ДЕФОРМАЦИИ ЗДАНИИ И СООРУЖЕНИИ ПРИ ПРОМЕРЗАНИИ И ПУЧЕНИИ ГРУНТОВ

4.1.    Фундаменты зданий и сооружений, возводимые на пучинистых грунтах, могут быть запроектированы из любых строительных материалов, которые обеспечивают эксплуатационную пригодность зданий и сооружений и удовлетворяют требованиям прочности и долголетней сохранности. При этом необходимо считаться с возможными вертикальными знакопеременными напряжениями от морозного пучения грунтов (поднятие грунтов при промерзании и осадка их при оттаивании).

4.2.    При размещении зданий и сооружений на строительной площадке необходимо по возможности учитывать степень пучинистости грунтов с тем расчетом, чтобы не могли оказаться под фундаментами одного здания грунты с различной степенью пучинистости. При неизбежности строительства здания на грунтах с различной степенью пучинистости следует предусматривать конструктивные мероприятия против действия сил морозного пучения, например, при ленточных сборных железобетонных фундаментах устраивать по фундаментным подушкам монолитный железобетонный пояс и др.

4.3.    При проектировании зданий и сооружений с ленточными фундаментами па сильнопучинистых грунтах в уровне верха фундаментов надлежит предусматривать для 1—2-этажных каменных зданий по периметру наружных и внутренних капитальных стен конструктивные железобетонные пояса шириной не менее 0,8 тол-

11

щины стены, высотой 0,15 м и над проемами последнего этажа — армированные пояса.

Примечание. Железобетонные пояса должны иметь марку бетона не менее 150, арматуру с минимальным сечением, 3 диаметром 10 мм; с усиленным стыкованием стержней по длине.

4.4.    При проектировании свайных фундаментов с ростверком на сильно- и среднепучинистых грунтах необходимо учитывать действие нормальных сил морозного пучения грунтов на подошву ростверка. Сборные железобетонные подстеновые рандбалки должны быть монолитно связаны между собой и уложены с зазором не менее 15 см между рандбалкой и грунтом.

4.5.    Глубина заложения фундаментов каменных граждански х зданий и промышленных сооружений на пучи-нистых грунтах принимается не менее расчетной глубины промерзания грунтов согласно табл. 6 главы СНиП П-Б.1-62. В тех случаях, когда влажность грунтов не повышается в период строительства и эксплуатации зданий на слабопучинистых грунтах (полутвердой и тугопластичной консистенции), глубина заложения фундаментов должна приниматься при нормативной глубине промерзания:

до 1 м — не менее 0,5 м от планировочной отметки до 1,5 »    »    »    0,75»    »    »    »

от 1,5 до 2,5 м »    1    »    »    »    »

» 2,5 » 3,5 » »    1,5 » »    »    »

Для условнонепучинистых грунтов (твердой консистенции) расчетная глубина промерзания может приниматься равной нормативной глубине промерзания с коэффициентом 0,5.

4.6.    Глубина заложения фундаментов под внутренние несущие стены и колонны неотапливаемых промышленных зданий на сильно- и среднепучинистых грунтах принимается не менее расчетной глубины промерзания грунтов.

Глубина заложения фундаментов стен и колонн отапливаемых зданий, имеющих неотапливаемые подвалы или подполья на сильнопучииистых и среднепучинистых грунтах, принимается равной нормативной глубине промерзания с коэффициентом 0,5, считая от поверхности пола подвала.

При срезках грунта с наружной стороны стен здания нормативная глубина промерзания грунта счита-

12

ется от поверхности грунта после срезки, т. е. от планировочной отметки. При подсыпках грунта вокруг стен с наружной стороны нельзя допускать возведения здания до отсыпки грунта вокруг фундаментов на проектную отметку.

При срезках и отсыпках грунта следует особо обратить внимание на осушение грунтов снаружи здания, так как водонасыщенные грунты при промерзании могут нанести повреждения зданию вследствие бокового давления на стены подвала.

4.7.    Как правило, не допускается промораживание грунта ниже подошвы фундамента каменных зданий и сооружений и фундаментов под специальное технологическое оборудование и машины на сильнопучинистых и среднепучинистых грунтах как во время строительства, так и в период эксплуатации.

На условнонепучинистых грунтах может быть допущено промерзание грунтов ниже подошвы фундаментов только при условии, если грунты природного сложения плотные и к моменту промерзания или во время промерзания природная влажность их не превышает влажность на границе раскатывания.

4.8.    Запрещается, как правило, укладка фундаментов на промороженный грунт в основании без проведения специальных исследований замерзшего слоя грунта. Допускается укладка фундаментов на мерзлый грунт только в том случае, если объемный вес скелета мерзлого грунта более 1,6 г/сж³, а природная влажность менее влажности на границе раскатывания (т. е. на грунт плотный, уеловнонепучинистый) и уровень грунтовых вод ниже на 2 м и более от глубины промерзания грунтов.

4.9.    В целях уменьшения сил пучения и предупреждения деформаций фундаментов вследствие смерзания пучащихся грунтов с боковой поверхностью фундаментов

следует:

а)    принимать простейшие формы фундаментов с малой площадью поперечного сечения;

б)    отдавать предпочтение столбчатым и свайным фундаментам с фундаментными балками;

в)    уменьшать площадь смерзания грунта с поверхностью фундаментов;

г)    заанкеривать фундаменты в слое грунта ниже сезонного промерзания.

13

4.10.    Устойчивость фундаментов при действии на них касательных сил морозного выпучивания проверяется расчетом по формуле

bm(? + n₁(N^a + g')> я х" F,    (1)

где Nⁿ — нормативная нагрузка от веса сооружения в кг;

gn — нормативная нагрузка от веса фундамента п веса грунта, лежащего на уступах, в кг;

Q¹¹ — нормативная сила, удерживающая фундамент от выпучивания вследствие трения его о талый грунт, в кг, определяется по п. 4.11 настоящих Рекомендаций. При анкерных фундаментах вместо Q^H принимается Р” , определяемая по п. 4.15 настоящих Рекомендаций;

т^н — нормативное сцепление примерзшего грунта к боковой поверхности фундамента в кг/см², принимается по п. 4.13 настоящих Рекомендаций;

Р — площадь боковой поверхности части фундамента, находящейся в пределах сезонномерзлого слоя, в см² (при определении F принимается расчетная глубина промерзания грунта, но не более 2 м)\ km — произведение коэффициентов однородности и условий работы грунта, km = 0,9;

п — коэффициент перегрузки сил пучения, принимаемый равным 1,1;

п\ — коэффициент перегрузки постоянной нагрузки, принимаемый равным 0,9.

Примечание. При проектировании и строительстве малоэтажных зданий, осуществляемых с конструкциями малочувствительными к неравномерным осадкам (например, с деревянными рубленными или брусчатыми стенами), а также для сельскохозяйственных сооружений типа овоще-и силосохранилищ и т. п., выполняемых из древесных материалов, расчеты на действие сил морозного пучения можно не производить и мероприятия против пучения не применять.

4.11.    Нормативная сила, удерживающая фундамент от выпучивания вследствие трения фундамента о талый грунт, определяется по формуле

Q" = №.    (2)

где f" — нормативное сопротивление грунта основания по боковой поверхности фундамента в кг/см^{1 2}, принимаемое для свайных фундаментов по главе СНиП П-Б.5-67 «Свайные фундаменты. Нормы проектирования», а для прочих видов фундаментов при отсутствии опытных данных: для глинистых грунтов — 0,2 кг/см², для песчаных — 0,3 кг/см²-.

Ft — площадь боковой поверхности фундамента в см², находящаяся ниже слоя, подвергающегося зимнему промерзанию.

4.12.    Площадь боковой поверхности ступенчатого фундамента, находящегося в пределах сезонного промерзания, определяется по формуле

Л

F = h\ti\ Ч-    *    ■    *    +    h_nUn    ⁼    y^hiUu    (3)

где и_и и₂, ...» и_п — периметры ступеней в см;

h\, I121 ..., h_n — соответствующие высоты ступеней в см.

4.13.    Нормативное сцепление примерзшего грунта к боковой поверхности фундамента т¹¹ определяется в зависимости от вида грунта, его природной влажности и уровня залегания грунтовых вод по табл. 2 в соответствии со степенью пучинистости грунтов.

Таблица 2

Нормативное сцепление примерзшего грунта к фундаменту

Степень пучинистости грунтов

4.14. Проверка прочности фундамента на разрыв выполняется при условии

nx"F > пг (N" + _ёЧ).    (4)

Расчетное усилие, разрывающее заанкеренный фундамент силами морозного выпучивания в наиболее слабом сечении, определяется по формуле

Р = m"F - л_ж(ЛГ + gl),    (5)

где т", N^H, F, п, п_t — значения те же, что и в формуле (1);

g" — нормативная нагрузка от веса части фундамента, расположенной выше расчетного сечения, в кг.

4.15.    Удерживающая сила анкера определяется расчетом по формуле (6) на момент проявления силы выпучивания

PZ = 2y₀HiF>,    (6)

где F_a — площадь анкера в см² (разность между площадью башмака и площадью поперечного сечения стойки);

Н1 — заглубление анкера в см (расстояние от дневной поверхности до верхней плоскости анкера) ;

Yo — объемный вес грунта в кг/см³.

4.16.    При возведении зданий в зимнее время в случае неизбежного промерзания грунтов под фундаментами (для недопущения аварийного состояния зданий и принятия надлежащих мер по ликвидации возможных недопустимых деформаций конструктивных элементов зданий на силыюпучинистых грунтах) рекомендуется проверка фундаментов по условию их устойчивости на действие касательных и нормальных сил морозного выпучивания по формуле

n₁{N" + g^H)> m^uF + fhR,    (7)

где    /    —    площадь    подошвы    фундамента

в см²\

h — толщина мерзлого слоя грунта под подошвой фундамента в см;

R — эмпирический коэффициент в кг/см³, определяется как частное

16

от деления удельной нормальной силы выпучивания на толщину мерзлого слоя грунта под подошвой фундамента. Для средне- и сильнопучинистых грунтов R рекомендуется принимать равным 0,06 кг1см²; g^u — нормативная нагрузка от веса фундамента, включая вес грунта, лежащего на уступах фундамен та, в кг;

п\_у А/^н, п, т^н, F — то же, что и в формуле (1).

Допустимую величину промерзания грунта под подошвой фундамента можно определить по формуле

4.17.    Фундаменты под стены легких каменных зданий и сооружений на сильнопучинистых грунтах должны быть монолитными с анкерами по расчету на действие касательных сил пучения. Сборные блоки и фундаментные башмаки необходимо замоноличивать согласно настоящим Рекомендациям, по приложению II.

4.18.    При строительстве малоэтажных зданий на сильнопучинистых грунтах рекомендуется проектировать крыльца на сплошной железобетонной плите по гравийно-песчаной подушке толщиной 30—50 см (верх плиты должен быть ниже пола в тамбуре на 10 еле с зазором между крыльцом и зданием 2—3 см). Для капитальных каменных зданий следует предусматривать устройство крылец на сборных железобетонных консолях с зазором между поверхностью грунта и низом консоли не менее 20 см; при столбчатых или свайных фундаментах следует предусматривать промежуточные опоры, с тем чтобы расположение столбов или свай под наружные стены совпадало с местом установки консолей для крылец.

4.19.    Рекомендуется отдавать предпочтение таким конструкциям фундаментов, которые позволяют механизировать процесс производства фундаментных работ и сократить объем земляных работ по рытью котлованов, а также транспортировку, обратную засыпку и трамбовку грунта. На сильнопучинистых и среднепучинистых грунтах этому условию удовлетворяют столбчатые,

17

свайные и анкерные свайные фундаменты, при устройстве которых не требуется производить больших объемов земляных работ.

4.20.    При наличии местных дешевых строительных материалов (песок, гравий, щебень, балласт и др.) или непучинистых грунтов вблизи строительной площадки целесообразно устройство под зданиями или сооружениями сплошных подсыпок толщиной на ²/з нормативной глубины промерзания или засыпок пазух с наружной стороны фундаментов из непучинистых материалов или грунтов (щебень, гравий, галька, пески крупные и средние, а также шлаки, горелые породы и другие горнопромышленные отходы). Засыпка пазух при условии отвода воды из них и без отвода ее выполняется согласно п. 5.10 настоящих Рекомендаций.

Осушение дренирующих засыпок в пазухах и подушек под фундаментами при наличии водопоглощающих грунтов ниже пучинистого слоя должно осуществляться путем сброса воды через дренирующие скважины или воронки (см. приложение 1, пример 6). При проектировании фундаментов на подсыпках следует руководствоваться «Указаниями по проектированию и устройству фундаментов и подвалов зданий и сооружений в глинистых грунтах по методу дренирующих прослоек».

4.21.    При строительстве зданий и сооружений на пу-чинистых грунтах из сборных конструкций пазухи необходимо засыпать с тщательным уплотнением грунта немедленно после укладки цокольного перекрытия; в остальных случаях пазухи должны засыпаться с утрамбовкой грунта по мере возведения кладки или монтажа фундаментов.

4.22.    Проектирование заглубления фундаментов в пучинистых грунтах на расчетную глубину промерзания грунтов с учетом теплового влияния зданий и сооружений принимается по главе СНиП П-Б.1-62 в тех случаях, когда они не будут перезимовывать без предохранения грунтов от промерзания в период строительства и после его окончания до ввода здания в постоянную эксплуатацию с нормальным отоплением или когда они не будут находиться в длительной консервации.

4.23.    При проектировании на пучинистых грунтах фундаментов промышленных зданий, строительство которых длится в течение двух-трех лет (например, теплоэлектростанции), в проектах следует предусматри-

18

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОСНОВАНИЙ И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ ГОССТРОЯ СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ

ИЗДАТЕЛЬСТВО ЛИТЕРАТУРЫ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ МОСК'ВА-1972

вать мероприятия по предохранению грунтов оснований от увлажнения и промерзания.

4.24.    При строительстве малоэтажных зданий следует предусматривать декоративные цокольные обшивки с засыпкой пространства между цоколем и заборной стенкой малотеплопроводными и невлагоемкими материалами (опилками, шлаком, гравием, сухим песком и различными отходами горной промышленности).

4.25.    Замену пучинистого грунта непучинистым у фундаментов отапливаемых зданий и сооружений рекомендуется производить только с наружной стороны фундаментов. Для неотапливаемых зданий и сооружений замену пучинистого грунта непучинистым рекомендуется производить с обеих сторон фундаментов под наружные стены и также с обеих сторон фундаментов под внутренние несущие стены.

Ширина пазухи для засыпки непучинистым грунтом определяется в зависимости от глубины промерзания грунтов и от гидрогеологических условий грунтов оснований.

При условии отвода воды из засыпок пазух и при глубине промерзания грунтов до 1 м ширина пазухи для засыпки непучииистого грунта (песка, гравия, гальки, щебня) достаточна в 0,2 м. С заглублением фундаментов от 1 до 1,5 jk минимально допустимая ширина пазухи для засыпки непучииистого грунта должна быть не менее 0,3 м, и при глубине промерзания грунтов от 1,5 до 2,5 м пазуху желательно засыпать на ширину не менее 0,5 м. Глубина засыпки пазух в данном случае принимается не менее ³Д глубины заложения фундамента, считая от планировочной отметки.

При невозможности отвода воды из непучииистого грунта засыпку пазух ориентировочно можно рекомендовать на ширину, равную на уровне подошвы фундамента 0,25—0,5 м и на уровне дневной поверхности грунта — не менее расчетной глубины промерзания грунтов с обязательным перекрытием непучииистого материала засыпки отмосткой с асфальтовым покрытием в соответствии с рис. 4.

4.26. Устройство шлаковых подушек по периметру зданий с наружной стороны фундаментов надлежит применять для жилых и промышленных отапливаемых зданий и сооружений. Шлаковая подушка укладывается толщиной слоя от 0,2 до 0,4 м и шириной от 1 до 2 ж в

19

УДК 624.15:624.131.434

«Рекомендации по проектированию оснований и фундаментов на пучинистых грунтах» составлены по результатам научных исследований и обобщения передового опыта фундаментостроения на пучинистых грунтах.

В Рекомендациях изложены инженерно-мелиоративные, строительно-конструктивные и термохимические мероприятия по борьбе с вредным влиянием морозного пучения грунтов на фундаменты зданий и сооружений, а также даны основные требования к производству строительных работ по нулевому циклу. Рекомендации предназначены для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций, которые осуществляют проектирование и строительство фундаментов зданий и сооружений на пучинистых грунтах.

3-2-4____

План II—III кв. 1971 г., № 40

ПРЕДИСЛОВИЕ

Действие сил морозного пучения грунтов ежегодно наносит народному хозяйству большой материальный ущерб, заключающийся в снижении сроков службы зданий и сооружений, в ухудшении условий эксплуатации и в больших денежных затратах на ежегодный ремонт поврежденных зданий и сооружений, на исправление деформированных конструкций.

В целях снижения деформаций фундаментов и сил морозного выпучивания Научно-исследовательским институтом оснований и подземных сооружений Госстроя СССР на основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований с учетом передового опыта строительства разработаны новые и усовершенствованы уже существующие в настоящее время мероприятия против деформации грунтов при их промерзании и оттаивании.

Обеспечение проектных условий прочности, устойчивости и эксплуатационной пригодности зданий и сооружений на пучинистых грунтах достигается применением в практике строительства инженерно-мелиоративных, строительно-конструктивных и термохимических мероприятий.

Инженерно-мелиоративные мероприятия являются коренными, поскольку они направлены на осушение грунтов в зоне нормативной глубины промерзания и на снижение степени увлажнения слоя грунта на глубине 2—3 м ниже глубины сезонного промерзания.

Строительно-конструктивные мероприятия против сил морозного выпучивания фундаментов направлены на приспособление конструкций фундаментов и частично надфундаментного строения к действующим силам морозного пучения грунтов и к их деформациям при промерзании и оттаивании (например, выбор типа фундаментов, глубины их заложения в грунт, жесткости конструкций, нагрузок на фундаменты, анкеровки их в грунтах ниже глубины промерзания и многие другие конструктивные приспособления).

Часть предлагаемых конструктивных мероприятий приведена в самых общих формулировках без надлежащей конкретизации, как, например, толщина слоя песча-

з

но-гравийной или щебеночной подушки под фундаментами при замене пучинистого грунта непучинистым,толщина слоя теплоизолирующих покрытий во время строительства и на период эксплуатации и др.; более детально даются рекомендации по размерам засыпки пазух непучинистым грунтом и по размерам теплоизоляционных подушек в зависимости от глубины промерзания грунтов по опыту строительства.

В помощь проектировщикам и строителям приводятся примеры расчетов конструктивных мероприятий и, кроме того, даны предложения по заанкериванию сборных фундаментов (монолитное соединение стойки с анкерной плитой, соединение на сварке и на болтах, а также за-моноличивание сборных железобетонных ленточных фундаментов) .

Рекомендуемые для строительства примеры расчетов по конструктивным мероприятиям составлены впервые, а поэтому они не могут претендовать на исчерпывающее и эффективное решение всех затронутых вопросов по борьбе с вредным влиянием морозного пучения грунтов.

Термохимические мероприятия предусматривают, главным образом, снижение сил морозного выпучивания и величин деформации фундаментов при промерзании грунтов. Это достигается применением рекомендуемых теплоизоляционных покрытий поверхности грунта вокруг фундаментов, теплоносителей для обогрева грунтов и химических реагентов, понижающих температуру смерзания грунта и сил сцепления мерзлого грунта с плоскостями фундаментов.

При назначении противопучинных мероприятий рекомендуется руководствоваться в первую очередь значимостью зданий и сооружений, особенностями технологических процессов, гидрогеологическими условиями стройплощадки и климатическими характеристиками данного района. При проектировании предпочтение должно отдаваться таким мероприятиям, которые исключают возможность деформации зданий и сооружений силами морозного выпучивания как в период строительства, так и за весь срок эксплуатации. Рекомендации составлены доктором технических наук М. Ф. Киселевым.

Все предложения и замечания просьба присылать в НИИ оснований и подземных сооружений Госстроя СССР по адресу: Москва, Ж-389, 2-я Институтская ул„ дом. 6.

4

. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Настоящие Рекомендации содержат данные по проектированию и строительству фундаментов зданий, промышленных сооружений и различного специального и технологического оборудования на пучинистых грунтах.

1.2.    Рекомендации разработаны в соответствии с основными положениями глав СНиП П-Б.1-62 «Основания зданий и сооружений. Нормы проектирования», СНиП П-Б.6-66 «Основания и фундаменты зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах. Нормы проектирования», СНиП Н-А.10-62 «Строительные конструкции и основания. Основные положения проектирования» и СН 353-66 «Указания по проектированию населенных мест, предприятий, зданий и сооружений в северной строительноклиматической зоне» и могут быть использованы для инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий, выполняемых в соответствии с общими требованиями по исследованию грунтов для строительных целей. Материалы инженерно-геологических изысканий должны удовлетворять требованиям п. 1.6 настоящих Рекомендаций.

Примечание. Рекомендации не распространяются на площадки, где сезонное промерзание грунта сливается с вечномерзлым грунтом.

1.3.    Пучинистыми (морозоопасными) грунтами называются такие грунты, которые при промерзании обладают свойством увеличиваться в объеме. Изменение объема грунта обнаруживается в поднятии при промерзании и опускании при оттаивании дневной поверхности грунта, в результате чего наносятся повреждения основаниям и фундаментам зданий и сооружений.

К пучинистым грунтам относятся пески мелкие и пылеватые, супеси, суглинки и глины, а также крупнообломочные грунты с содержанием в виде заполнителя частиц размером менее 0,1 мм в количестве более 30% по весу, промерзающие в условиях увлажнения. К непучи-иистым (неморозоопасным) грунтам относятся скальные, крупнообломочные с содержанием частиц грунта диамет-

5

Таблица 1 Подразделение грунтов по степени морозной пучинистости

Степень пучинистости грунтов при консистенции В Положение уровня грунтовых вод Z в м для грунтов песков мелках песков пылеватых супесей | суглинков глин I. Сильнопучинистые при 0,5 < В — — Z < 0,5 Z< I Z < 1,5 И. Среднепучинистые при 0,26 < В < 0,5 Z<0,6 j 0,5 < Z < 1 1<Z< 1,5 1,5 < Z < 2 III. Слабопучинистые при 0< В < 0,25 Z< 0,5 0,6<Z< 1 1<Z< 1,5 1,5 <Z « 2 2 < Z < 3 IV. Условнонепучинистые при В<0 Z> 1 Z>1 I Z> 1,5 Z > 2 Z>3

Примечания: 1. Наименование грунта по степени пучинистости принимается при удовлетворении одного из двух показателей В или Z.

2.    Консистенция глинистых грунтов В определяется по влажности грунта в слое сезонного промерзания как средневзвешенное значение. Влажность грунта первого слоя на глубину от 0 до 0,5 ж в расчет не принимается.

3.    Величина Z, превышающая расчетную глубину промерзания грунта в ж, т. е. разность между глубиной залегания уровня грунтовых вод и расчетной глубиной промерзания грунта, определяется по формуле:

Z = H₀-H,

где Я₀ — расстояние от планировочной отметки до залегания уровня грунтовых вод в ж; Я —расчетная глубина промерзания грунта в ж по главе СНиП П-Б.1-62.

ром менее 0,1 мм, менее 30% по весу, пески гравелистые, крупные и средней крупности.

1.4.    В зависимости от гранулометрического состава, природной влажности, глубины промерзания грунтов и уровня стояния грунтовых вод грунты, склонные к деформациям при промерзании, по степени морозного пучения по табл. 1 подразделяются на: сильнопучинистые, среднепучинистые, слабопучинистые и условнонепучини-стые.

1.5.    Приведенные в табл. 1 подразделения грунтов по степени пучинистости на основании показателя консистенции следует учитывать также возможные изменения влажности грунта в слое сезонного промерзания как в период строительства, так и за весь период эксплуатации зданий и сооружений,

1.6.    Основанием для определения степени пучинистости грунтов должны служить материалы гидрогеологических и грунтовых исследований (состав грунта, его влажность и уровень грунтовых вод, которые могут охарактеризовать участок застройки на глубину не менее удвоенной нормативной глубины промерзания грунта, считая от планировочной отметки).

1.7.    Основания и фундаменты зданий и сооружений на пучинистых грунтах, подверженных деформациям при промерзании и оттаивании, должны проектироваться с учетом:

а)    степени пучинистости грунтов;

б)    рельефа местности, времени и количества выпадающих атмосферных осадков, гидрогеологического режима, условий увлажнения грунтов и глубины сезонного промерзания;

в)    экспозиции строительной площадки по отношению освещаемости солнцем;

г)    назначения, срока службы, значимости сооружений и условий их эксплуатации;

д)    технической и экономической целесообразности конструкций фундаментов, трудоемкости и сроков возведения и экономии строительных материалов;

е)    возможности изменения гидрогеологического режима грунтов, условий их увлажнения в период строительства и за весь срок эксплуатации здания или сооружения.

1.8.    Объем и виды гидрогеологических и грунтовых исследований предусматриваются в зависимости от ин-

7

женерно-геологических условий и стадии проектирования общей программой изысканий, составляемой проектноизыскательской организацией и согласовываемой с заказчиком.

2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ

2.1.    При выборе грунтов в качестве оснований на строительной площадке следует отдавать предпочтение непучинистым грунтам (скальным, щебенистым, галеч-никовым, дресвяным, гравийным, пескам гравелистым, пескам крупным и средней крупности, а также глинистым грунтам, залегающим на возвышенных участках местности с обеспечением поверхностного стока и с уровнем стояния грунтовых вод ниже планировочной отметки на 4—5 м).

2.2.    При проектировании фундаментов под каменные здания и сооружения на сильно- и среднепучинистых грунтах надлежит принимать столбчатые или свайные фундаменты, заанкеренные по расчету на силу выпучивания и на разрыв в наиболее опасном сечении, или же предусматривать замену пучинистых грунтов иепу-чинистыми на глубину сезонного промерзания. Возможно также устройство подсыпки (подушки) из гравия, песка, горелых пород и других дренирующих материалов под всем зданием или сооружением слоем на расчетную глубину промерзания без удаления пучинистых грунтов или только под фундаментами при надлежащем технико-экономическом обосновании расчетом.

2.3.    Основные мероприятия, направленные против деформаций конструктивных элементов зданий и сооружений при промерзании и пучении грунтов, должны быть предусмотрены при проектировании оснований и фундаментов.

В тех случаях, когда проектом мероприятия против пучения не предусмотрены, а гидрогеологические условия грунтов сроительной площадки в период выполнения работ по нулевому циклу изменились с ухудшением свойств грунтов оснований, то авторский надзор должен возбудить вопрос перед проектной организацией о назначении мероприятий против пучения (осушение грунтов, уплотнение с втрамбовыванием щебня и др.).

2.4.    Прочность, устойчивость и эксплуатационная пригодность зданий и сооружений на пучинистых грун-

8

1

Сильнопучинистые

Среднепучинистые

Слабопучинистые

Примечания: 1. Степень пучинистости определяется по п. 1.4 настоящих Рекомендаций.

2

При условии покрытия плоскостей фундаментов полимерной пленкой (см. п. 5. 3) настоящих Рекомендаций нормативное сцепление примерзшего грунта к фундаменту, определенное на основании опытных данных, рекомендуется принимать с коэффициентом (п) 0,4 для фундаментов, имеющих форму призмовидную или цилиндрическую, и 0,2—для трапециевидных фундаментов, но в первом случае произведение х¹¹п не должно быть меньше 0,4 кг/см^г, во втором >0,3 кг/см². При отсутствии опытных данных т¹¹ принимается равным 0,4 кг/см² для призмо-видных и цилиндрических фундаментов и 0,3 — для трапециевидных.

15