СНиП

11-18-76

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА

Часть II

НОРМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

j 6>lf ! ^r V ЙТ /£ 01. <f/ ^!

Глава 18

Основания и фундаменты

и дол, с о/. сеш взаг, й 1 EOT в - et_t *. |

на вечномерзлых грушах Штйм{?ы. ' |

Й5ВТ Ш&У от -It, 01Щ

Утверждены КТ<Р~ $G С. И- 1Я j

постановлением. / ' \ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам строительства от 21 декабря 1976 г. № 218

is

Москва—Стройиздат— 1977

наличии в основании скальных грунтов или вечномерзлых грунтов, деформация которых при оттаивании не превышает предельно допускаемых значений для проектируемых зданий (сооружений), а также при несплошном распространении вечномерзлых грунтов, неодинаковой глубине залегания верхней поверхности вечномерзлых грунтов и в тех случаях, когда по технологическим или конструктивным особенностям здания (сооружения) экономически целесообразно применить принцип II.

Оттаивание вечномерзлых грунтов в процессе эксплуатации зданий или сооружений допускается при условии, если величина деформации оттаивающего основания, определенная при проектировании, не будет превышать предельно допускаемую величину, нормируемую требованиями п. 3.69 главы СНиП II-15-74. В случаях когда величина деформации оттаивающего основания превышает предельно допускаемую величину, должны предусматриваться мероприятия, указанные в пп. 3.20—3.24 настоящей главы.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГРУНТОВ ОСНОВАНИИ В МЕРЗЛОМ СОСТОЯНИИ (ПРИНЦИП I)

3.11.    Сохранение грунтов основания в мерзлом состоянии и соблюдение их расчетного теплового режима должно обеспечиваться: устройством холодных подполий или холодных первых этажей зданий (п. 3.12), укладкой охлаждающих труб, каналов и др. (п. 3.13), установкой саморегулирующих охлаждающих устройств (п. 3.14), ограничением зоны оттаивания и заложения фундаментов ниже расчетной зоны оттаивания (п. 3.15 настоящей главы).

Способ охлаждения грунтов основания должен выбираться в зависимости от конкретных природных условий строительной площадки, конструктивцых и технологических особенностей проектируемого здания или сооружения на основе теплотехнического расчета (прил. 2 к настоящей главе), опыта местного строительства и экономической целесообразности.

3.12.    Устройство холодного подполья с круглогодичной естественной вентиляцией должно предусматриваться в качестве основного мероприятия по сохранению мерзлого состояния грунтов оснований зданий и соору

жений, выделяющих тепло. В необходимых случаях для усиления охлаждения допускается применять в зимний период вентиляцию подполья с механическим побуждением.

Подполье в соответствии с теплотехническим расчетом или местным опытом строительства, а также условиями снегозаносимости допускается устраивать открытым, с вентиляционными продухами в цоколе или закрытым; при необходимости у продухов следует устраивать вытяжные или приточные трубы.

Холодные первые этажи зданий допускается предусматривать вместо холодных подполий, когда это целесообразно по технологическим требованиям и обосновано теплотехническим расчетом.

Высота подполья должна приниматься не менее 1 м от поверхности спланированного грунта в подполье до низа выступающих конструкций перекрытия, а при размещении в подполье санитарно-технических трубопроводов высота его должна назначаться из условия свободного к ним доступа, но не менее 1,2 м. По поверхности грунта в подполье должно устраиваться твердое покрытие с уклоном не менее 2% в стороны к наружным стенам или к водосборным лоткам. Принятые планировочные отметки поверхности подполья должны сохраняться на весь период эксплуатации здания (сооружения), о чем должно быть сделано соответствующее указание в проекте.

3.13.    Охлаждающие трубы и каналы должны применяться для производственных зданий и сооружений с повышенными нагрузками на полы,, а также в случаях когда устройство подполий нецелесообразно. Допускается предусматривать охлаждающие трубы и каналы в сочетании с вентилируемым подпольем под отдельными частями здания.

3.14.    Саморегулирующие охлаждающие устройства, в которых за счет циркуляции газа (например, фреона) или жидкости (керосина) охлаждается окружающий грунт, должны применяться как вспомогательные средства для обеспечения заданного в проекте температурного режима вечномерзлых грунтов, а также для создания заслонов из промерзшего грунта от температурного влияния соседних зданий и грунтовых вод.

3.15.    Ограничение зоны оттаивания вечномерзлых грунтов в основании должно предусматриваться для фундаментов, опирающихся ниже зоны оттаивания. Этот способ целесообразен при температуре вечномерзлых

грунтов ниже минус 3° С для зданий шириной до 10 м без мокрого технологического процесса и тепловыделяющих устройств (например, тепловых агрегатов).

3.16.    Понижение температуры пластичномерзлых грунтов допускается предусматривать как до начала строительства, так и в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений.

Понижение температуры грунтов до начала строительства должно осуществляться удалением снега с поверхности грунта, заблаговременным (до наступления периода с положительной температурой воздуха) устройством перекрытия над вентилируемым подпольем, а также продуванием в зимний период холодного воздуха через скважины, пробуренные для погружения свай, и т. п.

Понижение температуры грунтов в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений должно осуществляться средствами, указанными в п. 3.11 настоящей главы, в том числе устройством саморегулирующих охлаждающих устройств.

3.17.    Основным типом фундаментов при использовании вечномерзлых грунтов как оснований по принципу I должны предусматриваться свайные фундаменты: железобетонные (сплошного сечения и полые), а также сваи-оболочки, сваи-столбы (несущие железобетонные элементы сплошного сечения диаметром 800 мм и более) и антисептированные деревянные. Деревянные сваи допускается применять при условии их предохранения от загнивания в пределах слоя сезонного промерзания — оттаивания. Допускается также применение столбчатых железобетонных (преимущественно сборных) и монолитных бетонных фундаментов.

3.18.    В проекте свайных фундаментов должны быть указаны способ погружения свай, а также условия, при которых разрешается загружать сваи после их погружения.

По способу погружения в вечномерзлый грунт сваи подразделяются на:

а) буроопускные — погружаемые в предварительно пробуренные скважины, диаметр которых превышает (на 5 см и более) наибольший размер поперечного сечения сваи, с заполнением скважины грунтовым раствором; к буроопускным сваям относятся все виды свай, включая сваи-оболочки, а также сваи-столбы. Буроопускные сваи следует применять в твердомерзлых и пластично-мерзлых грунтах, в том числе содержащих крупнооб-2*

ломочные включения, при средней температуре грунтов по длине сваи минус 0,5° С и ниже.

Полость погруженных полых свай и свай-оболочек заполняется грунтом или бетоном марки MI00, а в пределах размещения свай в слое сезонного промерзания — оттаивания грунта — бетоном марки не ниже М300;

б)    опускные—погружаемые с оттаиванием грунта, следует применять в твердомерзлых глинистых грунтах, мелких и пылеватых песках, содержащих крупнообломочные включения в количестве не более 15%, при средней температуре грунтов по длине сваи от минус 1,5° С и ниже; диаметр зоны оттаивания должен быть не более 2d, где d—размер наибольшей стороны поперечного сечения сваи;

в)    бурозабивные — забиваемые в предварительно пробуренные скважины — лидеры, диаметр которых менее (на 1—2 см) наименьшего размера поперечного сечения сваи, следует применять в пластичномерзлых грунтах, кроме случаев, когда в грунте содержатся крупнообломочные включения.

Бурообсадные (разновидность бурозабивных) полые круглые сваи и сваи-оболочки с ножевым кольцом, погружаемые путем разбуривания забоя через полость свай с периодическим обсаживанием их забивкой, следует применять при наличии вскрываемых грунтовых вод и при перемежающихся слоях мерзлых и талых грунтов. Полость погруженных бурообсадных свай должна заполняться грунтом или бетоном марки М100, а в пределах размещения свай в слое сезонного промерзания — оттаивания грунта— бетоном марки не ниже М300.

Примечания: 1. Для ускорения смерзания грунта со сваями допускается применять искусственное охлаждение грунта.

2.    Возможность применения бурозабивных и бурообсадных свай устанавливается по материалам инженерно-геокриологических изысканий (включая данные полевых испытаний свай).

3.    Допускается забивка свай в пластичномерзлый грунт без предварительного бурения скважин, что устанавливается данными полевых испытаний свай.

3.19. Расстояния между осями свай должны приниматься:

а)    для буроопускных и бурообсадных свай — не менее двух диаметров скважины при диаметре ее до 1 м включительно и не менее диаметра скважины плюс 1 м при ее диаметре более 1 м;

б)    для опускных и бурозабивных свай — не менее 3d.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГРУНТОВ ОСНОВАНИИ В ОТТАИВАЮЩЕМ И ОТТАЯВШЕМ СОСТОЯНИИ (ПРИНЦИП 1Г)

3.20.    При использовании вечномерзлых грунтов в качестве основания зданий и сооружений по принципу II в случае необходимости (определяемой в соответствии с результатами расчета основания по деформациям) должны предусматриваться мероприятия по уменьшению величины деформации основания (п. 3.21) или по приспособлению конструкций зданий и сооружений к восприятию повышенных деформаций (п. 3.24 настоящей главы) или и те и другие мероприятия совместно.

3.21.    Уменьшение деформации основания должно обеспечиваться;

предварительным искусственным оттаиванием вечномерзлого грунта на заданную глубину до возведения здания или сооружения (при необходимости — с уплотнением либо закреплением оттаявшего грунта); при этом глубина оттаивания грунта — зона оттаивания — определяется теплотехническим расчетом в соответствии с п. 4.23 и прил. 3 к настоящей главе;

заменой льдонасыщенного мерзлого грунта (полностью или частично) карьерным песчаным или крупнообломочным грунтом, а при наличии в основании скальных или других видов малосжимаемых при оттаивании грунтов — прорезкой сильно сжимаемых слоев с опиранием фундаментов на скальное или другое малосжимаемое основание;

регулированием глубины оттаивания грунта основания в процессе эксплуатации здания или сооружения (п. 3.22 настоящей главы);

увеличением глубины заложения фундаментов.

Допускается предусматривать сочетание указанных выше мероприятий по уменьшению деформации основания.

3.22.    Для регулирования глубинь! оттаивания основания в период эксплуатации здания или сооружения в проекте должны предусматриваться: теплоизоляция по грунту, электронагреватели у фундаментов (прокладка греющего кабеля) и т. п.

3.23.    При использовании вечномерзлых грунтов основания с предварительным их оттаиванием следует определить минимально необходимую глубину и контур зоны предварительного оттаивания грунтов под зданием или сооружением, а также способ оттаивания.

Глубина предварительного оттаивания грунтов основания или глубина, на которую предполагается осуществить замену вечномерзлого грунта талым карьерным грунтом, должна определяться по результатам расчета основания по деформациям; пределы участка, в которых должно производиться предварительное оттаивание грунта или его замена, должны выходить за контуры здания или сооружения на расстояние, равное половине толщины слоя предварительно оттаиваемого или заменяемого грунта. Предварительное оттаивание грунта должно производиться также на участках вводов и выпусков санитарно-технических сетей.

Допускается предусматривать локальное предварительное оттаивание вечномерзлых грунтов под фундаментами (вместо сплошного оттаивания под всей площадью здания или сооружения), когда это подтверждено расчетами основания.

3.24. Приспособление конструкций зданий и сооружений к восприятию повышенных деформаций должно осуществляться:

а)    повышением прочности и общей пространственной жесткости здания и сооружения,

достигаемой устройством поэтажных железобетонных или армокирпичных поясов, связанных с перекрытиями; усилением армирования конструкций, в частности простенков; усилением анкеровки и замоноличивания сборных элементов перекрытий; усилением фундаментов и несущих конструкций подвалов; применением монолитных и сборно-монолитных ленточных фундаментов, перекрестных лент и плитных фундаментов; дополнительной разрезкой зданий и сооружений на отдельные отсеки; устройством осадочных швов на расстоянии от торцовых стен, равном 1—0,5 ширины зданий, и т. п.;

б)    увеличением податливости и гибкости зданий и сооружений, достигаемой применением гибких и разрезных конструкций (если это позволяют технологические требования) и обеспечением возможности выравнивания конструкций зданий и сооружений, а также технологического оборудования.

Перечисленные в настоящем пункте мероприятия допускается предусматривать отдельно или в сочетании применительно к особенностям и конкретным условиям строительства проектируемого объекта.

Во всех случаях приспособления конструкций к восприятию ими повышенных деформа-маций необходимо обеспечивать сохранение расчетных габаритов въездов, расстояний между мостовыми кранами и фермами и т. п.; планировочные отметки должны назначаться с учетом возможных осадок основания.

3.25.    Способы оттаивания мерзлого грунта (электрооттаивание, гидрооттаивание и др.) должны выбираться с условием, чтобы не происходило вымывание мелких частиц грунта и чтобы была обеспечена наиболее полная осадка (уплотнение) грунтов основания от их собственного веса в процессе предварительного оттаивания.

3.26.    При использовании в качестве основания грунтов, оттаивающих в период эксплуатации здания или сооружения либо оттаиваемых предварительно, следует предусматривать:

а)    для зданий и сооружений с жесткой конструктивной схемой — применение фундаментов ленточных, в том числе и в виде перекрестных лент, или плитных, воспринимающих усилия, вызванные неравномерными осадками основания; для предварительно оттаявших и уплотненных грунтов допускается применение также столбчатых и свайных фундаментов;

б)    для зданий и сооружений с гибкой конструктивной схемой — применение отдельно стоящих столбчатых фундаментов, а для предварительно оттаявших и уплотненных грунтов — также и свайных.

3.27.    В случаях когда в основании залегают скальные или малосжимаемые крупнообломочные и плотные песчаные грунты, следует применять столбчатые фундаменты, сваи-стойки, сваи-столбы, а также буронабивные сваи при условии обеспечения достижения бетоном необходимой прочности и морозостойкости в сроки, предусмотренные в проекте.

Сваи-стойки следует выполнять из свай сплошного сечения, в том числе составных по длине, и свай-оболочек, устанавливаемых в пробуренные скважины, диаметр которых должен превышать наибольший размер поперечного сечения свай или диаметр свай-оболочек не менее чем на 15 см с заполнением зазора между стенкой скважин и боковой поверхностью свай грунтовым рас твором.

ТРЕБОВАНИЯ

К ИНЖЕНЕРНОЙ ПОДГОТОВКЕ ТЕРРИТОРИИ И К ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

3.28.    При любом принципе использования вечномерзлых грунтов в качестве оснований зданий и сооружений в проекте должны предусматриваться мероприятия по инженерной подготовке территории, выполнение которых должно обеспечить сохранение расчетного температурного режима грунтов в основании, а также сохранение природных условий окружающей среды.

3.29.    В проекте должен предусматриваться отвод ливневых и других поверхностных вод со строительной площадки с начала организации строительства.

3.30.    В проекте инженерной подготовки застраиваемой территории должно предусматриваться сохранение растительного и почвенного покровов, а также природной растительности (деревьев, кустарников).

Дороги, подъезды и насыпные площадки в пределах возводимых зданий или сооружений для работы строительных механизмов должны устраиваться до начала земляных и фундаментных работ.

Вертикальную планировку по инженерной подготовке территории следует осуществлять, как правило, подсыпкой. При наличии участков с подземными льдами и грунтами с льди-стостью Л_в>0,4 подсыпка должна устраиваться в соответствии с п. 6.2 настоящей главы; срезка допускается на участках, где нижележащие слои грунта имеют льдистость Л_в<0,03.

3.31.    Для обеспечения устойчивости и эксплуатационной пригодности зданий и сооружений прокладка наружных сетей систем водоснабжения, канализации, теплоснабжения должна осуществляться, как правило, по тому же принципу использования грунтов в качестве оснований, который принят для зданий и сооружений, размещаемых на данной территории застройки. Применение различных принципов допускается лишь при условии прокладки сетей на таком расстоянии от зданий и сооружений, при котором не произойдет изменения расчетных температур основания зданий и сооружений.

Вводы и выпуски санитарно-технических сетей в зданиях или сооружениях и прокладка этих сетей в подпольях и технических этажах должны осуществляться по принципу использования вечномерзлых грунтов, принятому для

данного здания или сооружения. Конструкция вводов и выпусков должна быть такой, чтобы при использовании вечномерзлых грунтов в качестве основания по принципу I исключалась возможность местного оттаивания грунтов или повышения (против установленной в проекте) их расчетной температуры, а при использовании грунтов в качестве основания по принципу II — ускоренного местного оттаивания и как следствие увеличенной неравномерности деформации основания фундаментов.

ГЛУБИНА ЗАЛОЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ

3.32.    Нормативная глубина сезонного оттаивания грунта Я£ должна определяться как наибольшая его глубина, наблюдаемая за срок не менее 10 лет на участках, где слой сезонно-промерзающего-оттаивающего грунта сливается с вечномерзлой толщей; при этом опытная площадка должна быть без растительного и торфяного покрова и очищаться весной от снега.

Нормативная глубина сезонного промерзания грунта Я“ должна определяться по данным наблюдений за промерзанием грунта на участках, где слой сезоннопромерзающего-от-таивающего грунта не сливается с вечномерзлой толщей или вечномерзлые грунты отсутствуют; определение величины Я£ должно производиться в соответствии с п. 3.30 главы СНиП П-15-74.

При отсутствии данных многолетних наблюдений допускается определять Я£ и Я“ теплотехническим расчетом (прил. 4 к настоящей главе) или по данным единовременных натурных наблюдений (замеров) глубины оттаивания и промерзания с корректировкой этих данных соответствующими теплотехническими расчетами.

3.33.    Расчетная глубина сезонного оттаивания грунта Я_т и расчетная глубина сезонного промерзания грунта Я_м определяются соответственно по формуле (8) и (9) :

Я_т —mj Я";    (8)

я_м«т“я;.    (9),

где Я” и Я” —нормативные глубины соответственно сезонного оттаивания и сезонного промерзания грунта;

mj и mf — коэффициенты теплового влияния зданий и сооружений, принимаемые по табл. 5.

3.34. При использовании вечномерзлых грунтов оснований по принципу I минимальная глубина заложения фундаментов Я должна приниматься по табл. 6 в зависимости от расчетной глубины сезонного оттаивания грунта Я_т.

Фундаменты допускается закладывать в слое сезонного оттаивания, если грунты этого слоя непучинистые (прил. 5 к настоящей главе).

При использовании вечномерзлых грунтов оснований по принципу II минимальная глу-

бина заложения фундаментов Н должна приниматься в соответствии с требованиями главы СНиП П-15-74 в зависимости от расчетной глубины сезонного промерзания грунта Я_м и уровня грунтовых вод, который принимается с учетом образования под зданием или сооружением зоны оттаивания.

3.35. Глубина заложения фундамента на территории распространения вечномерзлых грунтов должна проверяться расчетом по устойчивости фундамента на действие сил морозного пучения в соответствии с требованиями прил. 5 к настоящей главе.

4. РАСЧЕТ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

4.1.    При проектировании оснований и фундаментов зданий и сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах, должны выполняться статические и теплотехнические расчеты. При этих расчетах следует учитывать принятый в проекте принцип использования вечномерзлых грунтов в качестве основания и взаимное тепловое и механическое воздействия здания (сооружения) и основания.

4.2.    Основания и фундаменты следует рассчитывать на силовые воздействия по двум группам предельных состояний; по первой — по несущей способности и второй — по деформациям (осадкам, прогибам и пр.), затрудняющим нормальнуюэксплуатацию конструкций и оснований или снижающим их долговечность, а элементы железобетонных конструкций — и по трещиностойкости.

При расчете по предельным состояниям несущая способность основания и его ожидаемые деформации должны устанавливаться с

учетом их температурного режима, а при I принципе—также и с учетом продолжительности действия нагрузок и реологических свойств грунтов, т. е. изменения их свойств во времени.

Фундаменты как элементы конструкций (в зависимости от материала фунда мента) должны рассчитываться по соответствующим главам СНиП по проектированию бетонных, железобетонных и деревянных конструкций с учетом в необходимых случаях защиты фундаментов от коррозии, а древесины — от загниваний.

4.3.    Расчет оснований должен производиться:

а)    при использовании вечномерзлых грунтов по принципу I: по несущей способности — для твердомерзлых грунтов; по несущей способности и по деформациям—для пластичномерзлых и сильнольдистых грунтов., а также подземных льдов;

б)    при использовании вечномерзлых грунтов по принципу II: по деформациям — во всех случаях; по несущей способности — в случаях, предусмотренных п. 3.4 главы СНиП П-15-74.

4.4.    Нагрузки и воздействия на основания, передаваемые фундаментами зданий и сооружений или их отдельных элементов, устанавливаются в соответствии с пп. 3.6—3.9 главы СНиП П-15-74.

В дополнение к указаниям, приведенным в п. 3.6 главы СНиП И-15-74, нагрузки на основания допускается определять без учета их перераспределения надфундам^нтной конструкцией и принимать в соответствии со статической схемой здания или сооружения при использовании вечномерзлых грунтов в качестве основания по принципу I, если эти грунты находятся в твердомерзлом состоянии.

Нагрузки, передавамые на грунты основания, используемые по принципу II, определяются, как правило, расчетом из условия совместной работы здания (сооружения) и основания или фундамента и основания в соответствии с пп. 3.6—3.9 главы СНиП П-15-74.

4.5.    Во всех расчетах оснований должны использоваться расчетные значения характеристик грунта А, которые определяются по формуле

где А^н — нормативное значение данной характеристики, устанавливаемое, как правило, на основе результатов непо-

средственных определений, выполняемых в полевых или лабораторных условиях. Нормативные значения характеристик грунтов определяются в соответствии с главой СНиП Н-15-74 и ГОСТ 20522-75; k_T — коэффициент безопасности по грунту, устанавливаемый в соответствии с главой СНиП И-15-74 и ГОСТ 20522-75, при этом для мерзлых грунтов доверительную вероятность допускается принимать как при расчете по несущей способности, так й по деформациям равной 0,85, а для мерзлых грунтов, используемых как основания фундаментов опор мостов, — 0,9; для оттаивающих или оттаявших грунтов> доверительную вероятность следует принимать в соответствии с главой СНиП II-15-74.

Расчетное значение прочностных характеристик мерзлых грунтов допускается принимать по таблицам прил. 6 к настоящей главе.,

РАСЧЕТ ОСНОВАНИЙ,

ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПО ПРИНЦИПУ 1

4.6. Расчет оснований фундаментов по первой группе предельных состояний (по несущей способности) производится по формуле

ф

А< —,    (11)

«н

где N—расчетная нагрузка на основание в наиболее невыгодной комбинации, включая вес фундамента, а при столбчатом фундаменте и вес грунта, лежащего на его уступах;

Ф—несущая способность основания, определяемая по указаниям п. 4.7 настоящей главы; k_B — коэффициент надежности, которым учитываются ответственность здания или сооружения, значимость последствий нарушения условий предельного состояния и степень изученности грунтовых условий; численное значение k_a устанавливается проектной организацией, но не менее k_B= ==1,2 для всех видов фундаментов, кроме свай для мостов с высоким ростверком, для которых значения k_B принимаются в зависимости от числа свай в фундаменте под опору: k_B=lA при числе свай более 20; ^н=1,6 при числе свай от 20 до 11;

£н=1,65 при числе свай от 10 до 6; k_H—l,75 при числе свай от 5 до Г, для опор воздушных линий электропередачи значения k_H должны соответствовать приведенным в табл. 25 главы СНиП П-15-74.

4.7.    Несущая способность оснований столбчатых фундаментов должна устанавливаться расчетом в соответствии с п. 4.8 настоящей главы, а несущая способность оснований свайных фундаментов — в соответствии с п. 4.8 или по данным полевых испытаний свай в соответствии с п. 4.14 настоящей главы.

Выбор способа определения несущей способности одиночной сваи и установление необходимости и объема испытания свай должны производиться проектной организацией, осуществляющей проектирование оснований и фундаментов, и должны быть отражены в согласованной с ней программе на исследование грунтов строительной площадки.

4.8.    Несущая способность основания (по прочности) вертикально нагруженной висячей сваи и столбчатого фундамента определяется по формуле

п

<t> = m(RF+ 2 RcM.iF_CMA ,    (12)

ы

где т — коэффициент условий работы грунтового основания, принимаемый по п. 4.9 настоящей главы; п — число слоев вечномерзлого грунта, на которое в расчетной схеме разделяется основание;

R — расчетное давление на мерзлый грунт под нижним концом сваи или под подошвой столбчатого фундамента, кгс/см², определяемое по прил. 6 к настоящей главе. Для оснований свай значение R определяется при температуре грунта t_z (п. 4.10 настоящей главы) на глубине z, равной глубине погружения сваи в вечномерзлый грунт. Для оснований столбчатых фундаментов значение R определяется при температуре грунта t_M (п. 4.10 настоящей главы) на глубине г, равной заглублению подошвы фундамента в вечномерзлый грунт;

F — площадь поперечного сечения сваи у нижнего ее конца или подошвы столбчатого фундамента, см²; для полых свай и свай-оболочек при условии заполнения полости сваи

бетоном на высоту, равную не менее трем диаметрам сваи;

Ясм.1—расчетное сопротивление мерзлого грунта или грунтового раствора сдвигу по поверхности смерзания фундамента, кгс/см², для середины i-ro, слоя вечномерзлого грунта, определяемое по прил. 6 к настоящей главе. Для оснований свай значение /?_см.г определяется при температуре грунта t_z (п. 4.10 настоящей главы) в середине i-ro слоя на глубине г, отсчитываемой от верхней поверхности вечномерзлого грунта. Для оснований столбчатых фундаментов значение Ясмл определяется при температуре грунта i_M (п. 4.10 настоящей главы) на глубине z, равной расстоянию от верхней поверхности вечномерзлых грунтов до середины нижней ступени фундамента;

F_cu.i— для свай — площадь поверхности смерзанря i-ro слоя вечномерзлого грунта с боковой поверхностью сваи; для столбчатых фундаментов площадь поверхности смерзания с нижней ступенью башмака, см².

Для однородных вечномерзлых грунтов несущая способность основания висячей сваи определяется по формуле

Ф = m (RF + #см ^смЬ    (13)

где R, R_CM — соответственно расчетное давление на мерзлый грунт под нижним концом сваи и расчетное сопротивление грунта сдвигу по поверхности смерзания (кгс/см²), определяемые по прил. 6 к настоящей главе при расчетной температуре грунта t₂ (для R) и /_э (для Rcm), принимаемой по указаниям п. 4.10 настоящей главы. Здесь t_z — обозначает то же, что и в формуле (12), a U—расчетная эквивалентная температура мерзлого грунта, определяемая для глубины, соответствующей положению нижнего конца свай и измеряемой от верхней поверхности вечномерзлых грунтов;

3—109

^т, F, F_CM — обозначения те же, что и в формуле (12).

При определении несущей способности висячей сваи, прорезающей талые грунты ниже слоя сезонного оттаивания, допускается учитывать сопротивление боковой поверхности сваи в пределах этих грунтов в соответствии с главой СНиП по проектированию свайных фундаментов; при этом значение коэффициента условий работы т принимается по п. 4.9 настоящей главы.

Примечания: I. При расчете несущей способности основания столбчатого фундамента смерзание грунта, определяемое вторым слагаемым формулы (12), учитывается только при условии обратной засыпки пазух котлована влажным грунтом, что должно быть отмечено в проекте.

2.    При грунтах с льдистостью Л_в>0,2 независимо от их разновидности под столбчатыми фундаментами и буроопускными сваями следует предусматривать песчаную подушку толщиной не менее 0,2 м.

3.    Для деревянных свай, погружаемых с оттаиванием грунта или в предварительно пробуренные скважины, заполняемые грунтовым раствором, составляющую RF в формулах (12) и (13) допускается учитывать, если предотвращено всплытие или выпучивание сваи.

4.9. Коэффициент условий работы основания т принимается по табл. 7 в зависимости от температуры грунта и технологии устройства фундаментов.

Таблица 7

Значение коэффициента т, приведенное в табл. 7, следует увеличивать пропорционально отношению полной нагрузки на фундамент N к сумме постоянной и длительных долей временных нагрузок Nь но не более чем в 1,2 раза. Величины длительных долей времен-

ных нагрузок принимаются в соответствии с главой СНиП на нагрузки и воздействия; при этом величина длительной доли снеговой нагрузки принимается равной половине ее нормативного значения, а длительная доля ветровой нагрузки при определении Ni не учитывается.

4.10. Расчетные температуры вечномерзлого грунта t_K, t_z и U следует принимать;

для определения R и /?_См при расчете оснований столбчатых фундаментов по формуле (12) — равными t_M;

для определения R и R_cм при расчете оснований свайных фундаментов по формуле

(12)    — равными tz,

для определения R и R_cм при расчете оснований свайных фундаментов по формуле

(13)    соответственно — равными t_z и U.

Все расчетные значения температур вечномерзлого грунта устанавливаются теплотехническим расчетом по формулам;

1)    для зданий с холодным подпольем

под серединой здания:

= (Ч ~ U « + (<₀ - Q К + („,₃;    (И)

под краем:

*м, г, э “ ( А) "Ь ^0    "Ь ( *0    ^о) "Ь ^н.з^-

05)

2)    для зданий с ограниченной зоной оттаивания

под серединой здания:

2, Э “ (*0    ^#в.з) ^kC ^Н.З»

под краем:

4;э = (<о ~ *н.а) Т + (^?o-U К +    07)

3)    для мостов, опор линий электропередач, антенно-мачтовых сооружений и трубопроводов (при их надземной прокладке):

*м; г; э ⁼ (    *н.з)    ^akt    *н.з* ^    ^

Здесь    t'₀ — среднегодовая температура веч

номерзлого грунта на его верхней поверхности, °С, определяемая в соответствии с п. 4.11 настоящей главы; t₀ — температура вечномерзлого грунта, °С, на глубине 10 м, принимаемая за среднегодовую и определяемая по данным инженерных изысканий с учетом прогноза ее изменения при застройке территории;

?н.з— температура начала замерзания, °С, определяемая в соот

ветствии с п. 2.13 настоящей главы;

а — коэффициент сезонного изменения температур, принимаемый по п. 4.12 настоящей главы; k_c, k_K и k_t — коэффициенты теплового влияния, определяемые по п. 4.13 настоящей главы.

4.11. Среднегодовая температура вечномерзлого грунта на его верхней поверхности , устанавливающаяся при эксплуатации зданий или сооружений, должна назначаться из условия обеспечения требуемых расчетных температур грунта охлаждающими устройствами.

Для зданий и сооружений значение ^ определяется по формуле

t'o~t_Q + At_f    (19)

где t₀—температура вечномерзлого грунта, °С, определяемая по п. 4.10 настоящей главы;

Ы — понижение температуры, которое должно быть обеспечено охлаждающими устройствами, принимается при:

(*о—М>-0.5°С -0,5°С^(/₀—*я.в)>—I^е, С —1°С>(/о—*«)>—1,5° С —1,5°С> (fo—М >— 6° С

При t₀—?н.з ниже минус 6° С допускается повышение природных температур вечномерзлых грунтов до значения которое обеспечивает требуемую несущую способность основания.

4.12. Коэффициенты а_м, а₂ и а_Э) используемые при определении расчетных температур грунта /_м, t_z и t_3l принимаются по табл. 8.

Mi и M_b—соответственно моменты внешних сил от расчетных нагрузок относительно тех же осей, кгс*см;

N—расчетная вертикальная нагрузка, кгс, от здания (сооружения) на основание, включая вес фундамента и грунта, лежащего на его уступах;

М_си — часть момента от внешних сил, кгс• см, воспринимаемого касательными силами смерзания вечномерзлого грунта с боковыми поверхностями нижней ступени фундамента высотой he и вычисляемого по формуле Л^см “ he lb,    (25)

где т — значение то же, что и в формуле

(12);

*см — расчетное сопротивление мерзлого грунта сдвигу по поверхностям смерзания, кгс/см², определяемое по прил. 6 к настоящей главе при температуре грунта /_м (п. 4.10 настоящей главы) на глубине 2, равной расстоянию от верхней поверхности вечномерзлых грунтов до середины нижней ступени фундамента.

При эксцентрицитете нагрузки относительно одной оси фундамента (е_ь=0) допускается М_ш определять по формуле

М_сгл = mR_CM h₆l(b + 0,5 /),    (26)

где I—сторона подошвы фундамента, параллельная плоскости действия момента, см.

Для глинистых грунтов, а также для мелких и пылеватых песков допускается принимать угол внутреннего трения равным нулю (ф₁₌=0) и определять несущую способность при внецентренной вертикальной нагрузке по формуле

0 = m(R + q~- 0,5)75,    (27)

где m, R—обозначения те же, что и в формуле (12); q — пригрузка со стороны предполагаемого выпора грунта, кгс/см²;

I и Ь — соответственно приведенные размеры сторон прямоугольной подошвы фундамента, см, вычисляемые по формулам:

/'=/ — 2e_t;    (28)

Ъ = Ь — 2е_ь;    (29)

ei и еь — обозначения те же, что и в формулах (23) и (24.)

4.16.    Расчет фундамента на сдвиг по подошве при действии на фундамент значительных горизонтальных усилий должен производиться в соответствии с п. 3.81 главы СНиП П-15-74.

4.17.    Расчет свайных фундаментов на действие горизонтальных нагрузок должен производиться из условия совместной работы свай и основания; при этом грунты как в талом, так и мерзлом состоянии допускается рассматривать линейно-деформируемыми. Допускается учитывать нарастание коэффициента деформации (коэффициента постели) грунта по глубине и заделку сваи в нижележащую толщу твердомерзлого грунта.

В железобетонных сваях, являющихся элементами статически неопределимых конструкций, усилия должны определяться, как правило, с учетом пластических деформаций и образования трещин в соответствии с главой СНиП И-21-75 «Бетонные и железобетонные конструкции».

4.18.    Расчет оснований по второй группе предельных состояний (по деформациям) производится исходя из условия:

S < 5_пр,    (30)

где S — величина совместной деформации основания и здания или сооружения, определяемая расчетом;

S_np—предельно допускаемая величина совместной деформации основания и здания (сооружения), принимаемая по пп. 3.63—3.69 главы СНиП Н-15-74.

4.19.    Осадка основания столбчатого фундамента, возводимого на пластичномерзлых грунтах, определяется применительно к требованиям прил. 3 главы СНиП Н-15-74 исходя из расчетной схемы в виде линейно-дефор-мируемого основания с ограничением величины сжимаемой толщи основания или в виде линейно-деформируемого слоя конечной толщины в случаях, оговоренных в той же главе СНиП; допускается применять расчетную схему в виде нелинейно-деформируемого основания.

Модуль деформации Е или коэффициент сжимаемости грунта а определяется по данным полевых или лабораторных испытаний.

Проверку давления на основание из условия ограничения глубины развития пластических деформаций под подошвой фундамента

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Нормы настоящей главы должны соблюдаться при проектирований оснований, свайных фундаментов и фундаментов на естественном основании зданий и сооружений, возводимых на территории распространения вечномерзлых грунтов. Схематическая карта распространения вечномерзлых грунтов на территории СССР приведена в главе СНиП II-A.6-72 «Строительная климатология и геофизика».

Нормы настоящей главы, кроме пп. 1.2—

3.2, не распространяются на проектирование оснований гидротехнических сооружений, земляного полотна автомобильных и железных дорог, аэродромных покрытий и фундаментов машин с динамическими нагрузками.

Примечание. Требования пп. 1.2—3.2 настоящей главы распространяются на проектирование оснований на вечномерзлых грунтах всех видов зданий и сооружений.

1.2.    Основания и фундаменты зданий и сооружений, возводимых на территории распространения вечномерзлых грунтов, должны проектироваться на основе результатов инженерно-геокриологических (инженерно-геологических, мерзлотных и гидрогеологических) изысканий и исследований, выполненных в соответствии с требованиями глав СНиП, государственных стандартов и других нормативных документов по инженерным изысканиям и исследованиям грунтов для строительства, а также с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей проектируемых зданий и сооружений, в том числе:

теплового и механического взаимодействия зданий или сооружений с грунтами основания;

размеров, вида конструкций, технологического назначения и режима эксплуатации зданий или сооружений;

действующих на фундамент нагрузок и воздействий.

1.3.    В материалах по инженерно-геокриологическим изысканиям должны быть:

а)    данные, характеризующие инженерногеокриологические условия строительной площадки (распространение и залегание вечномерзлых грунтов, их состав, сложение, строение и температурный режим, толщина слоя сезонного оттаивания и промерзания, сведения о мерзлотных процессах, о климатических условиях района строительства и др.);

б)    результаты полевых и лабораторных исследований и испытаний грунтов, включая определения характеристик мерзлых грунтов (в соответствии с п. 2.6) и грунтовых вод (п. 2.15 настоящей главы);

в)    исходные данные, необходимые для прогнозирования возможных изменений мерзлотных и гидрогеологических условий строительной площадки;

г)    сведения об опыте местного строительства;

д)    исходные данные и требования, необходимые для разработки мероприятий по охране природы, подлежащих включению в проект, в том числе проект организации строительства.

В случаях если между временем проведения изысканий и началом строительства произошел больщой перерыв (более трех лет),то при необходимости, определяемой проектной организацией, материалы изысканий должны быть уточнены.

1.4.    При проектировании оснований и фун-

даментов зданий и сооружений, возводимых на территории распространения вечномерзлых грунтов, должны, учитываться возможные изменения инженерно-геокриологических условий, в том числе и за пределами расположения зданий или сооружений (изменение среднегодовых температур грунта, глубин сезонного промерзания — оттаивания грунта, положения верхней поверхности вечномерзлых грунтов и т. п.), которые произойдут в результате освоения территории застройки, в том числе в результате эксплуатации возведенных зданий и сооружений, коммуникаций и устройств, изменений в растительном и снежном покровах, устройства водоемов и т. п.

При выборе строительных площадок следует избегать участков с подземными льдами или с вечномерзлыми грунтами, льдистость которых Л_в>0,6 (см. п. 2.7 настоящей главы). Возможность использования таких площадок для строительства зданий и сооружений, а также площадок, подверженных оползням и карсту, должна решаться на основе результатов специально проведенных исследований.

1.5. В период строительства зданий и сооружений на территории распространения веч^: номерзлых грунтов и во время их эксплуатации должны проводиться систематические Наблюдения за состоянием грунтов оснований (в том числе за изменением их температурного режима), фундаментов, а также за соблюдением требований и положений, принятых в проекте оснований и фундаментов.

Число и расположение постоянно действующих скважин для наблюдения за температурой грунтов, а также нивелировочных марок, и реперов для инструментальных наблюдений за деформациями оснований и фундаментов должны быть определены программой наблюдений.

Программа наблюдений устанавливается проектной организацией — автором проекта в зависимости от принятого в проекте принципа использования вечномерзлых грунтов в качестве основания зданий или сооружений (см. и. 3.2 настоящей главы), назначения зданий или сооружений, их конструктивных особенностей и класса; организация и проведение наблюдений должны быть предусмотрены в проекте.

Программа и результаты наблюдений, проводившихся в период строительства, должны включаться в состав проектной документации, передаваемой при приемочном акте организации, эксплуатирующей здание или сооружение.

Порядок наблюдений за сохранностью зданий и сооружений, законченных строительством и переданных в эксплуатацию, в том числе и наблюдения за состоянием грунтов и фундаментов, определяется соответствующими положениями о проведении планово-предупредительного ремонта зданий и сооружений с учетом требований настоящей главы.

2. НОМЕНКЛАТУРА ГРУНТОВ ОСНОВАНИЯ

2.1.    Грунты всех видов относятся к мерзлым, если имеют отрицательную температуру и содержат в своем составе лед. Грунты относятся к вечномерзлым, если находятся в мерзлом состоянии в течение многих лет (от трех и более).

Поверхностный слой грунта, замерзающий зимой и оттаивающий летом, различается как слой сезонного промерзания или сезонного оттаивания, глубина которого должна определяться в соответствии с п. 3.32 настоящей главы.

2.2.    Наименование видов мерзлых грунтов должно приниматься согласно номенклатуре грунтов, установленной главой СНиП П-15-74 «Основания зданий и сооружений», в соответствии с характеристиками, которые грунты приобретают после оттаивания, а также с учетом указаний п. 2.3 настоящей главы.

2.3.    Среди вечномерзлых грунтов должны выделяться сильнольдистые, засоленные, а также грунты с примесью растительных остатков, различаемые по степени заторфован-ности.

К сильнольдистым вечномерзлым грунтам относятся грунты, льдистость которых за счет включений льда Л® (п. 2.7 настоящей главы) больше 0,4.

К засоленным вечномерзлым грунтам при их использовании в качестве оснований в мерзлом состоянии (п. 3.2 настоящей главы) относятся грунты, в составе которых содержатся легкорастворимые соли в количестве, определяемом засоленностью Z (п. 2.11 настоящей главы) и превышающем следующие значения, %:

для песков..... 0,1

»    супесей..... 0,15

»    суглинков ....    0,2

»    глин...... 0,25

для крупнообломочных грунтов....... по    соответствую

щей характеристике засоленности заполнителя

Примечания:    1.    Пылеватые    пески    морского

побережья Севера относятся к засоленным, если 5*0,05%.

2. Засоленность вечномерзлых грунтов в случае их использования в качестве основания в оттаявшем состоянии (п. 3.2 настоящей главы) должна определяться по п. 2.17 главы СНиП II-15-74.

Относительное содержание растительных остатков q (степень заторфованности) и подразделение вечномерзлых грунтов в зависимости от величины q должны приниматься в соответствии с требованиями п. 2.19 главы СНиП Н-15-74.

2.4. Вечномерзлые грунты по степени цементации их льдом и по реологическим свойствам подразделяются на твердомерзлые, пластичномерзлые и сыпучемерзлые.

К твердомерзлым относятся грунты, прочно сцементированные льдом и характеризуемые относительно хрупким разрушением и практической несжимаемостью под нагрузками от зданий и сооружений — с коэффициентом сжимаемости а^0,001 см²/кгс (п. 4.19 настоящей главы); к твердомерзлым относятся крупнообломочные, песчаные и глинистые грунты, если их температура ниже значения /^т, характеризующего переход грунта из пластичного в твердомерзлое состояние и равного:

для крупнообломочных грунтов ..........

для песков крупных и средней крупности .....

для песков мелких и пылеватых ........

для супесей......

» суглинков .....

» глин .......

Грунты со степенью заторфованности q^ ^0,25 относятся к твердомерзлым, если их температура ^_тф ниже значения (К?+/^т), где К — температурная поправка, соответственно равная: для песчаных грунтов с примесью растительных остатков и заторфован-ных — минус 10° С; для глинистых грунтов с примесью растительных остатков и заторфо-ванных—минус 5° С.

К пластичномерзлым относятся грунты, сцементированные льдом, но обладающие вязкими свойствами и характеризуемые сжимаемостью под нагрузками от здания и сооружения

(а>0,001 см²/кгс); к пластичномерзлым относятся песчаные и глинистые грунты со степенью заполнения объема пор грунта льдом и незамерзшей водой G^0,8 (п. 2.9 настоящей главы), если их температура находится в пределах от температуры начала замерзания грунта (п. 2.13 настоящей главы) до значения 2^Т, а также все грунты со степенью заторфованности ^>0,25. Состояние песчаных и глинистых грунтов при G<0,8, а также состояние засоленных грунтов устанавливается на основе результатов опытного определения коэффициента сжимаемости а.

К сыпучемерзлым относятся грунты крупнообломочные и песчаные, не сцементированные льдом вследствие малой их влажности; суммарная влажность таких грунтов составляет 1^с^0,03 (п. 2.7 настоящей главы).

2.5.    При использовании в качестве оснований сыпучемерзлых и монолйтных скальных грунтов, как правило, не меняющих свои прочностные свойства и не дающих осадки при изменении отрицательной температуры грунта на положительную, следует руководствоваться главой СНиП П-15-74.

Мерзлые крупнообломочные и трещиноватые скальные грунты, трещины, пустоты и поры которых заполнены льдом, а также вы-ветрелые скальные грунты, сохранившие свою структуру, но содержащие замерзшую влагу, как правило, меняют свои прочностные свойства и дают осадки при оттаивании, что должно определяться при изысканиях и учитываться при проектировании оснований и фундаментов на таких грунтах.

2.6.    Для мерзлых грунтов дополнительно к характеристикам грунтов, регламентируемым главой СНиП И-15-74, должны определяться:

а)    суммарная влажность W_c и суммарная льдистость Л_с (п. 2.7 настоящей главы);

б)    криогенная текстура (п. 2.8 настоящей главы);

в)    степень заполнения объема пор мерзлого грунта льдом и незамерзшей водой G

(пп. 2.9 и 2.12 настоящей главы);

г)    объемный вес скелета мерзлого грунта уск.м (п. 2.10 настоящей главы);

д)    характеристики мерзлых грунтов для расчета оснований и фундаментов на силовые воздействия по первой и второй группам предельных состояний (п. 4.5 настоящей главы), а также характеристики мерзлых грунтов для расчета с учетом сейсмических воздействий (п. 8.9 настоящей главы);

е)    характеристики оттаивающих грунтов для расчета оснований и фундаментов на силовые воздействия по первой и второй группам предельных состояний — по деформациям (пп. 4.22, 4.25 и 4.26) и по несущей способности (пп. 4.20 и 4.30 настоящей главы);

ж)    характеристики грунтов слоя сезонного промерзания — оттаивания: для расчета оснований и фундаментов по первой группе предельных состояний (по устойчивости и прочности) на действие сил морозного пучения (п. 3.35 и прил. 5 к настоящей главе);

з)    теплофизические характеристики грунтов: температура начала замерзания воды в порах грунта /_н.₃, а также коэффициент теплопроводности и объемная теплоемкость грун^ та в мерзлом и в талом состояниях ^_м, Ят> С_м, С_т (пп. 2.13 и 2.14 настоящей главы);

и)    засоленность грунта (п. 2.3 настоящей главы);

к)    характеристики агрессивности грунтовых вод к материалу фундаментов (п. 2.15 настоящей главы).

2.7. Суммарная влажность мерзлого грунта W_c в долях единицы, определяемая отношением всех видов содержащихся в нем воды и льда к весу скелета грунта (а для засоленных грунтов — к весу скелета грунта и содержащихся в нем солей), равна:

W_c = W_B + W_ll + W_a = W_B + W_rt    (1)

где W_B — влажность мерзлого грунта за счет ледяных включений, т. е. линз и прослоек льда;

W_a — влажность мерзлого грунта за счет порового льда, т. е. льда, находящегося в его порах и цементирующего минеральные частицы грунта (льда-цемента);

W_B — влажность мерзлого грунта за счет содержащейся в нем при данной температуре незамерзшей воды;

W_r — влажность мерзлого грунта, расположенного между ледяными включениями (W_r— W_n+ W_H). Значения Wc, W_B, Wn, Wu и Wr выражаются в долях единицы, причем Wc, W_Bt W_h и W_r определяются опытным путем, a W_n — вычисляется из формулы (1). Значение W_B также допускается вычислять из формулы (1), a W_n — согласно указаниям п. 2.12 настоящей главы.

Суммарная льдистость мерзлого грунта Л_с

в долях единицы, определяемая отношением содержащегося в нем объема льда к объему мерзлого грунта, равна:

Ум (^с-^н)

Тл (1 +^с)    •

где    Л_в'—льдистость грунта за счет

ледяных включений в долях единицы, определяемая по формуле

Ул + У₅(^с-0,1^_н)’

Л_ц — льдистость грунта за счет порового льда в долях единицы;

у_м — объемный вес грунта в мерзлом состоянии, кгс/см^э;

y_s — удельный вес грунта, кгс/см³;

Уд — удельный вес льда, принимаемый равным 0,0009 кгс/см³;

W_ct W_B и W_B — значения те же, что и в формуле (1).

2.8.    Криогенная текстура, характеризующая строение мерзлого грунта, расположение, форму и величину ледяных включений, подразделяется на массивную (при Л_в<0,03) и слоисто-сетчатую (при Л_в^0,03) текстуры.

К грунтам с массивной криогенной текстурой относятся мерзлые грунты, содержащие только поровый лед.

К грунтам со слоисто-сетчатой криогенной текстурой относятся мерзлые грунты, содержащие лед в виде включений различных форм и размеров; при этом различаются текстуры параллельно-слоистая и сетчатая.

Допускается вводить в описаниях мерзлых грунтов дополнительные виды криогенной текстуры, если они уточняют оценку строительных свойств грунтов, учитываемых в расчетах оснований.

2.9.    Степень заполнения льдом и незамерзшей водой пор мерзлого грунта G, расположенного между ледяными прослойками, определяется по формуле

(1,1Уд + 1Рн)У«

^ем У\р

где Г_ц, W_B и y_s — значения те же, что и в формулах (1) и (3); е_м — коэффициент пористости мерзлого грунта;

y_w — удельный вес воды, принимаемый равным 0,001 кгс/см^э.

2.10.    Объемный вес скелета мерзлого грунта уск.м равен весу сухого грунта в единице

объема мерзлого грунта.

2.11.    Засоленные мерзлые грунты характеризуются его засоленностью Z и концентрацией порового раствора йц._р.

Засоленность мерзлого грунта Z, %, определяется как отношение веса легкорастворимых солей g_z, содержащихся в единице объема грунта, к объемному весу скелета грунта уск.м по формуле

Z =    100.    (5)

Тск.м

Концентрация порового раствора й_п.р характеризуется степенью минерализации воды в порах грунта и определяется по формуле

^{kn p} = Z + 10(Гг7 *    ⁽⁶⁾

где W_r принимается по указаниям п. 2.7 настоящей главы.

2.12.    Количество незамерзшей воды в мерзлых грунтах И7_Н, если отсутствуют опытные данные, допускается для всех видов грунтов, включая грунты с примесью растительных ос

татков (при ^^0,1) и засоленные, определять по формуле

W_а — k_wWp + 0,9—^ W_rt    (7)

*Р

где Wр — влажность грунта на границе раскатывания в долях единицы; k_w — коэффициент, принимаемый по табл. 1 в зависимости от числа пластичности /_р и температуры грунта;

й_п._Р — концентрация порового раствора в засоленном грунте, определяемая по указаниям п. 2.11 настоящей главы; й_р — равновесная концентрация порового раствора в засоленном грунте, определяемая опытным путем, а при отсутствии опытных данных допускается принимать по табл. 2 (только для значений температур ниже температуры начала замерзания грунта);

W_r — влажность грунта (п. 2.7 настоящей главы).

Примечание. Количество незамерзшей воды в заторфованных грунтах и торфе определяется опытным путем.

Таблица 1

2.13.    Температура начала замерзания всех грунтов £_н.з должна определяться опытным путем. При отсутствии опытных данных температуру t_H.₃ допускается принимать для минеральных грунтов по табл. 3, а для грунтов с примесью растительных остатков, заторфованных и для торфа, — по табл. 4.

2.14.    Теплофизические характеристики — коэффициент теплопроводности и объемная теплоемкость минеральных грунтов, грунтов

с примесью растительных остатков и затор-фованных, а также торфов в мерзлом состоянии К_Му См и в талом СОСТОЯНИИ А,Т, С_т — следует определять по данным прил. 1 к настоящей главе.

2.15. Грунтовые воды в районах распространения вечномерзлых грунтов подразделяются: на надмерзлотные, находящиеся в слоях грунта выше верхней поверхности вечномерзлых грунтов, включая и слой сезонного промерзания — оттаивания; на межмерзлотные, движущиеся по талым слоям в толще вечномерзлого грунта; на подмерзлотные, находящиеся ниже толщи вечномерзлых грунтов.

Грунтовые воды также должны характеризоваться по степени агрессивности к материалу фундаментов в соответствии с главой СНиП 11-28-73 «Защита строительных конструкций от коррозии» и по гидростатическому уровню грунтовых вод.

3. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ

ВЫБОР ПРИНЦИПА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ В КАЧЕСТВЕ ОСНОВАНИЯ

3.1. При проектировании оснований и фундаментов зданий и сооружений, возводимых на территории распространения вечномерзлых грунтов, должны предусматриваться мероприятия, осуществление которых исключает возможность появления недопустимых деформаций оснований и фундаментов и обеспечи

вает требуемые эксплуатационные качества, надежность и долговечность зданий и сооружений. Это достигается выбором соответствующей конструктивной схемы здания (сооружения), улучшением строительных свойств грунтов основания и регулированием его температурного режима.

3.2.    В зависимости от конструктивных и технологических особенностей зданий и сооружений, инженерно-геокриологических условий и возможности изменения свойств грунтов основания в требуемом направлении принимается один из следующих двух принципов использования вечномерзлых грунтов в качестве основания зданий и сооружений:

принцип I — вечномерзлые грунты основания используются в мерзлом состоянии, сохраняемом в процессе строительства и в течение всего заданного периода эксплуатации здания или сооружения;

принцип II — вечномерзлые грунты основания используются в оттаявшем состоянии (с допущением оттаивания их в процессе эксплуатации здания или сооружения или с их оттаиванием на расчетную глубину до начала возведения).

3.3.    Грунты, имеющие положительную температуру в условиях природного залегания на территории распространения вечномерзлых грунтов, должны использоваться в качестве основания согласно указаниям соответствующих глав СНиП по проектированию оснований зданий и сооружений и по проектированию свайных фундаментов при условии, что в период эксплуатации зданий и сооружений промерзание грунтов основания не будет допущено.

3.4.    Для каждой строительной площадки должен предусматриваться, как правило, один принцип использования вечномерзлых грунтов в качестве оснований зданий и сооружений. Это требование должно учитываться также и при проектировании новых или реконструкции существующих зданий и сооружений, размещаемых в пределах застроенной территории.

Линейные сооружения допускается проектировать с применением на отдельных участках разных принципов использования вечномерзлых грунтов в качестве основания при условии принятия мер, обеспечивающих нормальную работу сооружений в местах перехо-

да от участка с одним принципом использования вечномерзлых грунтов в качестве оснований к участку с другим принципом; последнее достигается путем приспособления конструкций сооружения к неравномерной деформации основания или путем соответствующей подготовки основания в местах перехода, устраняющей возможность превышения деформаций, допускаемых для данного сооружения.

3.5.    При проектировании оснований и фундаментов должны предусматриваться мероприятия по обеспечению в процессе строительства и эксплуатации здания или сооружения теплового режима грунтов основания, принятого в проекте (например, сохранение мерзлого состояния; понижение температуры грунтов; стабилизация верхней поверхности вечномерзлых грунтов при ее залегании ниже подошвы фундаментов, оттаивание грунтов основания и т. п.). Для этого в проект здания или сооружения должны включаться требования к производству работ при их возведении и к эксплуатации, соблюдение которых обеспечивает стабильность расчетного теплового режима грунтов основания.

В рабочих чертежах фундаментов зданий и сооружений должны быть приведены инженерно-геологические разрезы и основные данные о мерзлотных характеристиках и температуре грунтов как в природном состоянии, так и в состоянии, предусмотренном проектом на период эксплуатации зданий и сооружений.

Предусмотренный в проекте тепловой режим грунтов основания в период эксплуатации здания или сооружения, а также требования по соблюдению этого режима должны быть занесены в паспорт здания или сооружения.

3.6.    Для уменьшения воздействия сил морозного пучения грунтов на фундаменты зданий и сооружений следует при необходимости предусматривать в проекте: устройство защиты сезоннопромерзающего грунта вблизи фундаментов от избыточного увлажнения; покрытие поверхности фундаментов в пределах слоя сезоннопромерзающего грунта консистентной смазкой, полимерной пленкой и т. п., заанкеривание фундаментов в грунте ниже слоя сезонного промерзания — оттаивания.

Уменьшение сил морозного пучения грунтов и глубины их сезонного промерзания, достигаемое в результате осуществления указанных в настоящем пункте мероприятий, следует учитывать при расчетах фундаментов 2—*109

зданий и сооружений на устойчивость, выполняемых в соответствии с п. 3.35 настоящей главы.

Выбор отдельных мероприятий, преду-смотреннных в настоящем пункте, или комплекса мероприятий должен производиться применительно к конкретным условиям строительства проектируемого объекта.

Фундаментные (обвязочные) балки и ростверки свайных фундаментов следует укладывать с зазором между ними и поверхностью грунта, причем величина зазора должна быть не менее 0,15 м, а для мостов — не менее 0,5 м в устоях и 1 м — в промежуточных опорах.

Фундаментные (обвязочные) балки и ростверки свайных фундаментов, кроме выполнения общих расчетов на силовые воздействия, должны быть проверены на температурно-влажностные воздействия.

3.7.    В проектах железобетонных, бетонных и деревянных фундаментов, а также стальных закладных и крепежных деталей должны указываться требования к материалам фундаментов по прочности и для соответствующих материалов — по морозостойкости и водонепроницаемости, а в необходимых случаях — по коррозионной стойкости, биостойкости и защиты от увлажнения, предъявляемые соответствующими главами СНиП: по проектированию бетонных и железобетонных и деревянных конструкций, по проектированию антикоррозионной защиты строительных конструкций и по проектированию гидроизоляции подземных частей зданий и сооружений.

3.8.    Выбор принципа использования вечномерзлых грунтов основания, а также средств, которыми достигается сохранение предусмотренного в проекте состояния основания (мерзлого или оттаявшего), производится применительно к конкретным условиям с учетом стоимости, материалоемкости, трудоемкости и продолжительности строительства.

3.9.    Принцип I должен применяться, если грунты застраиваемой территории можно сохранить в мерзлом состоянии при экономически целесообразных затратах на мероприятия, обеспечивающие сохранение такого состояния.

Использование пластичномерзлых грун* тов в качестве основания по принципу I допускается при условии понижения их температуры в соответствии с пп. 3.16 и 4.11 настоящей главы.

ЗЛО. Принцип 11 должен применяться при