14.5 Кривизна подошвы фундаментов (в табл. 14.1 определяется
по результатам специальных измерений наклонов фундаментов
существующих зданий прибором - измерителем кривизны, либо
вычисляется по результатам геодезических измерений осадок
геодезических марок, установленных по контуру здания в его цоколе в
точках с координатами х, х + дельта х, х + 2 дельта х, по формуле:
p(x) = (S(x + 2 дельта x) - 2S(x + дельта x) +
2 (14.1)
S(x))/(дельта x) ,
где S(x) - осадка здания в точке с координатой х, м;
S(x + дельта x) - осадка здания в точке с координатой
х + дельта х, м;
S(x + 2 дельта x) - осадка здания в точке с координатой
х + 2 дельта х, м;
дельта х = 5-10 м.
Таблица 14.1
-----------------------------------------------------------------------
Кате- Предельные дополнительные деформации
Наименование гория ------------------------------------
и конструктивные состо- Макси- Относи- Кривиз-
особенности здания яния мальная тельная на
или сооружения конст- осадка разность Крен i подошвы
рукций s , осадок фун-
max дельта дамента
см s/L р,1/м
----------------------------------------------------------------------
-3 -3 -4
Многоэтажные бескаркасные I 4,0 2х10 2х10 4х10
здания с несущими стенами -3 -4 -4
из крупных блоков или II 3,0 1x10 1x10 1x10
кирпичной кладки без -4 -4 -5
армирования III 1,0 7х10 7х10 8х10
-4 -4 -6
IV 0,4 4х10 4х10 5х10
IV* 0 0 0 0
Многоэтажные и I - - - -
одноэтажные здания -4 -4 -4
исторической застройки II 1,0 6х10 6х10 2х10
или памятники истории, -4 -4 -5
культуры и архитектуры с III 0,4 4х10 4х10 4х10
несущими стенами из -4 -4 -6
кирпичной кладки без IV 0,2 1x10 1x10 2х10
армирования IV* 0 0 0 0
----------------------------------------------------------------------
Примечания к табл. 14.1:
1. Категория состояния конструкций здания определяется по
указаниям "Рекомендаций по обследованию и мониторингу технического
состояния эксплуатируемых зданий, расположенных вблизи нового
строительства или реконструкции", 1998.
2. Здания исторической застройки или памятники истории,
культуры и архитектуры, как правило, не имеют I категорию состояния
конструкций. Категорию IV имеют здания, находящиеся в предаварийном
состоянии, категория IV* присваивается зданиям, находящиеся в
аварийном состоянии.
3. Значения кривизны подошвы фундамента здания приведены для
случая его расположения в зоне влияния отрывки котлована
строящегося здания.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Рекомендуемое
ФОРМЫ ТЕХНИЧЕСКИХ ЗАДАНИЙ НА ПРОИЗВОДСТВО
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИЙ
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на производство инженерно-геологических изысканий для
строительства зданий и сооружений
1. Объект и адрес _________________________________________________
2. Заказчик _______________________________________________________
3. Стадия проектирования __________________________________________
4. Серия здания (по типовому или индивидуальному проекту) _________
5. Уровень ответственности здания _________________________________
6. Габариты здания в плане и полезная площадь _____________________
7. Количество и высота этажей _____________________________________
8. Наличие подвала, его назначение и заглубление от поверхности
земли _____________________________________________________________
9. Конструкция здания
а) основные несущие конструкции (каркас, панели, кирпичные стены)
___________________________________________________________________
б) ограждающие конструкции (панели, кирпичные стены) ______________
10. Предполагаемый тип фундаментов ________________________________
11. Нагрузки (на погонный метр ленточного фундамента, на отдельную
2
опору, на 1 м плиты) _____________________________________________
12. Планировочные отметки (ориентировочно) ________________________
13. Предельные значения средних осадок фундаментов ________________
14. Особые требования к изысканиям ________________________________
15. Геотехническая категория объекта ______________________________
Заказчик __________________________________________________________
"__" ________ 200 г.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на производство инженерно-геологических изысканий при
реконструкции здания (сооружения)
1. Объект и адрес _________________________________________________
2. Заказчик _______________________________________________________
3. Характеристика здания __________________________________________
4. Уровень ответственности здания _________________________________
5. Габарит предполагаемой к обследованию части здания _____________
6. Обследованию подлежат (да, нет):
а) Фундаменты и основание _________________________________________
б) Стены __________________________________________________________
в) Внутренние отдельно стоящие опоры ______________________________
г) Прочие конструкции (перечислить) _______________________________
7. Временные нормативные нагрузки по этажам:
а) существующие ___________________________________________________
б) будущие ________________________________________________________
8. Дополнительные постоянные нагрузки _____________________________
9. Конечные цели обследования здания ______________________________
10. Геотехническая категория объекта ______________________________
Заказчик __________________________________________________________
"__" _______ 200 г.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на производство инженерно-геологических изысканий для
строительства подземных и заглубленных сооружений
1. Объект и адрес _________________________________________________
2. Заказчик _______________________________________________________
3. Стадия проектирования __________________________________________
4. Уровень ответственности сооружения
5. Краткая характеристика сооружения ______________________________
6. Предполагаемая глубина заложения _______________________________
7. Способ устройства (открытым или закрытым способом) _____________
8. Основные технические данные:
а) Локального сооружения:
габариты сооружения _______________________________________________
основные несущие конструкции ______________________________________
предполагаемый тип фундаментов ____________________________________
сведения о нагрузках ______________________________________________
б) Линейного сооружения:
начало и конец сооружения (трассы) ________________________________
характерные точки трассы __________________________________________
габариты (диаметр) поперечника ____________________________________
материал сооружения _______________________________________________
9. Особые требования к изысканиям _________________________________
10. Геотехническая категория объекта ______________________________
Заказчик __________________________________________________________
"__"________ 200 г.
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Рекомендуемое
НОРМАТИВНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВ,
ОПРЕДЕЛЯЕМЫЕ МЕТОДОМ СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ
1. При определении характеристик грунтов по табл. 1-5 в
зависимости от удельного сопротивления грунта под конусом зонда q
c
необходимо использовать нормативное значение q для
c
инженерно-геологического элемента.
2. Для промежуточных значений q значения характеристик в
c
таблицах 2-5 определяются по интерполяции.
Таблица 1
Плотность сложения песков
крупных, средней крупности и мелких независимо от влажности
-------------------------------------------------------------------
Значения q , МПа, для песков
c
Глубина зондирования, м -------------------------------------------
Плотных Средней плотности Рыхлых
-------------------------------------------------------------------
3 и менее Свыше 7 От 2,5 до 7 включ. Менее 2,5
5 Свыше 10 От 3 до 10 включ. Менее 3
10 и более Свыше 15 От 5 до 15 включ. Менее 5
-------------------------------------------------------------------
Примечание. Для промежуточных глубин зондирования значения q
c
определяются по интерполяции.
Таблица 2
Нормативные значения
о
угла внутреннего трения фи песков
-------------------------------------------------------------------
о
Значения фи при q , МПа, равном
Глубина c
зондирования, м ---------------------------------------------------
1 2 3 4 5 6 10 и более
-------------------------------------------------------------------
2 30 32 34 36 38 40 42
5 и более 28 30 32 34 36 38 40
-------------------------------------------------------------------
Таблица 3
Нормативные значения
о
угла внутреннего трения фи и удельного сцепления с суглинков
и глин ледникового комплекса
-------------------------------------------------------------------
о
Значения фи и с, кПа, для грунтов
------------------------------------------------------
Значения qc, Моренных, озерно-ледниковых Флювиогляциальных
МПа и покровных
------------------------------------------------------
Суглинки Глины Суглинки Глины
------------------------------------------------------
о о о о
фи с, кПа фи с, кПа фи с, кПа фи с, кПа
-------------------------------------------------------------------
1 15 22 13 35 14 20 12 29
2 17 43 16 57 16 35 15 46
3 20 63 19 79 19 50 18 63
4 23 83 22 101 22 65 21 80
-------------------------------------------------------------------
Таблица 4
Нормативные значения
угла внутреннего трения фи и удельного сцепления с
o
четвертичных суглинков и глин
(кроме грунтов ледникового комплекса)
-------------------------------------------------------------------
o
Значения фи и с, кПа, при q , МПа, равном
c
Характеристика ______________________________________________
1 2 3 4 5
-------------------------------------------------------------------
o
фи 20 21 22 23 24
с, кПа 25 28 32 35 40
-------------------------------------------------------------------
Таблица 5
Нормативные значения
модуля деформации Е в зависимости от q
c
-------------------------------------------------------------------
Грунты Значения E, МПа,
в зависимости
от q , МПа
c
-------------------------------------------------------------------
Пески:
1. Современные аллювиальные (a-Q ) и E = 3 q
4 1
озерно-болотные (1 h-Q )
1 4
2. Древнеаллювиальные (а-Q ), Е = 2,5 q + 10
3 c
флювиогляциальные (f-Q ) и внутриморенные
2
-------------------------------------------------------------------
Суглинки и глины:
1. Современные аллювиальные (a-Q ) и Е = 7g
4 c
озерно-болотные (1 h-Q )
1 4
2. Покровные (Pr-Q ), озерно-болотные E = 7 q
2-3 c
(1 h-Q ) и озерно-ледниковые (1g-Q )
1 3 3
3. Моренные (g-Q ) E = 7 q + 5
2 c
4. Флювиогляциальные (f-Q ) E = 3 q + 8
2 c
-------------------------------------------------------------------
3. Для характеристики глинистых грунтов строительной площадки
рекомендуется оценивать состояние их уплотненности по показателю
КПУ (коэффициенту переуплотнения), определяемому по результатам
испытаний грунтов методом вращательного среза в полевых условиях по
ГОСТ 20276.
В зависимости от КПУ грунты подразделяются на:
- нормально уплотненные 1 < КПУ <= 4;
- переуплотненные КПУ > 4.
Показатель КПУ вычисляется по формуле
'
KПУ = сигма /сигма , (1)
p zg
'
сигма - давление переуплотнения, определяемое по формуле
p
(2), МПа;
сигма - вертикальное напряжение от собственного веса грунта
zg
(бытовое давление) на глубине испытания, МПа.
'
сигма = 23,5с /корень квадрат. из I (2)
p u p
где c - недренированная прочность грунта, определяемая по
u
испытаниям крыльчаткой и принимаемая равной максимальному
сопротивлению грунта срезу (тау ), МПа.
max
I - число пластичности грунта, %.
p
Для пределов I = 10-30% принимают
p
'
сигма = kc , (3)
p u
где коэффициент k зависит от I :
p
I = 10 20 30
p
k = 6,62 5,25 4,30
'
Давление переуплотнения сигма может быть также определено по
p
формуле (4) по результатам статического зондирования, учитывая
тесную экспериментальную связь между с и q в виде с = q /15.
u c u c
'
С учетом вышеприведенных значений k и c давление сигма , МПа,
u p
определяется по формуле:
'
сигма = ламбда q , (4)
p c
где ламбда - коэффициент, равный 0,45 при I = 10%; 0,35 при
p
I = 20% и 0,30 при I = 30%;
p p
q - удельное сопротивление грунта под конусом зонда, МПа.
с
4. При значениях КПУ > 6 коэффициент бокового давления грунта
в покое К может превышать 2, что необходимо учитывать при расчете
0
подземных сооружений.
ПРИЛОЖЕНИЕ В не публикуется
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
Рекомендуемое
РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ R
о
Глинистые грунты
-------------------------------------------------------------------
Коэффициент Значения R , кПа, при показателе текучести
Грунты пористости е о
----------------------------------------------
I = 0 I = 1
L L
-------------------------------------------------------------------
Супеси 0,5 350 200
0,7 250 150
-------------------------------------------------------------------
Суглинки 0,5 400 250
0,7 250 180
1,0 200 100
-------------------------------------------------------------------
Глины 0,5 600 400
0,6 500 350
0,8 300 200
1,1 250 100
-------------------------------------------------------------------
Примечание. Для грунтов с промежуточными значениями е и I
L
значения R определяются по интерполяции.
о
Пески
-------------------------------------------------------------------
Значения R , кПа, при плотности
Пески -------------------------------------------
Плотные Средней плотности
-------------------------------------------------------------------
Крупные 600 500
Средней крупности 550 450
Мелкие: маловлажные, 450 350
влажные и водонасыщенные 350 250
Пылеватые: маловлажные 450 250
влажные 350 150
водонасыщенные 250 100
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
Рекомендуемое
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ ФУНДАМЕНТОВ
МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ
И УЧЕТ ОСАДКИ КОНСОЛИДАЦИИ НА ГЛИНИСТЫХ ГРУНТАХ
1. Расчетное сопротивление R грунтов оснований фундаментов
о
мелкого заложения по результатам статического зондирования
определяют по формулам:
а) для песков (кроме пылеватых), имеющих сопротивление конуса
q = 5-15 МПа
с
R = 0,04q (1)
о с
б) для глин и суглинков при q = 1-5 МПа
с
R = 0,1q , (2)
о с
Сопротивление конуса зонда q , следует определять как среднее
с
значение для слоя грунта толщиной В ниже подошвы фундамента, где
В - ширина проектируемого фундамента.
2. Расчет осадки основания фундаментов мелкого заложения
шириной до 10 м на глинистых грунтах в соответствии с п. 7.2
производится по формуле:
s = s + s , (3)
1 с
где s - мгновенная осадка, определяемая по формуле (4);
1
s - осадка консолидации, определяемая по формуле (5);
с 2
s = C pB(1-v )/E , (4)
1 s u
где C - коэффициент осадки, принимаемый для жесткого
s
фундамента в зависимости от соотношения сторон фундамента L/B по
табл.1;
v - коэффициент Пуассона;
E - недренированный модуль деформации (при быстром
u
загружении), E = 9 q ;
u с
Таблица 1
-------------------------------------------------------------------
L/B 1 2 5 10
-------------------------------------------------------------------
C 0,88 1,12 1,6 2
s
-------------------------------------------------------------------
Формулу (3) следует применять при р <= F / 3, где F - сила
u u
предельного сопротивления основания.
Консолидационная осадка слоя нормально уплотненного (см.
приложение Б) глинистого грунта определяется по формуле:
' '
s = [C H /(1 + e )]1g[(сигма + сигма )/сигма ], (5)
c c o o zg zp zg
где C - коэффициент консолидации, ориентировочное значение
c
которого, при отсутствии непосредственных определений может быть
принято равным C = 0,009 (w - 10%);
c L
H - толщина рассчитываемого сжимаемого слоя;
o
e - начальный коэффициент пористости;
o
'
сигма - вертикальное напряжение в грунте на уровне подошвы
zg
фундамента от веса грунта;
сигма - дополнительное напряжение в грунте от нагрузки;
zp
'
Для переуплотненных грунтов (давление переуплотнения сигма ,
p
см. приложение Б) осадка консолидации определяется:
' '
а) если сигма + сигма <= сигма , по формуле (5) с заменой
zg zp p
C на C равное 0,025;
c r
'
б) если сигма + сигма > сигма , по формуле (6)
zg zp p
' '
s = [C H /(l + e )]lg(сигма /сигма ) + C H /(l+e )
c r o o p zg c o o
' '
lg[(сигма + сигма )/сигма ], (6),
zg zp p
'
где сигма - давление переуплотнения (см. приложение Б).
p
ПРИЛОЖЕНИЕ Е
Рекомендуемое
УПЛОТНЕНИЕ И ЗАКРЕПЛЕНИЕ ГРУНТОВ
Таблица 1
Необходимая степень уплотнения грунтов
-------------------------------------------------------------------
Назначение уплотненного грунта Коэффициент
уплотнения K
com
-------------------------------------------------------------------
Основания фундаментов зданий и сооружений,
тяжелого технологического оборудования, полов
с нагрузкой более 0,15 МПа 0,98-0,95
Основания фундаментов зданий и сооружений,
среднего оборудования, полов с нагрузкой
0,05-0,15 МПа, обратные засыпки 0,95-0,92
Незастраиваемые участки 0,90-0,88
-------------------------------------------------------------------
Таблица 2
Нормативные значения модулей деформации Е, МПа,
уплотненных грунтов при коэффициенте уплотнения K
com
-------------------------------------------------------------------
Грунты K = 0,92 K = 0,95
com com
-------------------------------------------------------------------
Пески
крупные 30 40
средней крупности 25 30
-------------------------------------------------------------------
Грунты K = 0,92 K = 0,95
com com
-------------------------------------------------------------------
мелкие 15 20
-------------------------------------------------------------------
Супеси 20/15 25/20
-------------------------------------------------------------------
Суглинки и глины 25/20 30/25
-------------------------------------------------------------------
Примечание: Большие значения модулей деформации глинистых
грунтов соответствуют влажности уплотнения w , меньшие -
o
водонасыщенному состоянию.
Таблица 3
Расчетные сопротивления оснований из уплотненных грунтов R , МПа,
o
при коэффициенте уплотнения K
com
-------------------------------------------------------------------
Грунты K = 0,92 K = 0,95 K = 0,98
com com com
-------------------------------------------------------------------
Супеси 0,2 0,25 0,28
Суглинки 0,25 0,3 0,32
Глины 0,3 0,35 0,4
-------------------------------------------------------------------
Пески:
крупные 0,3 0,4 0,5
средней крупности 0,25 0,3 0,4
мелкие 0,2 0,25 0,3
-------------------------------------------------------------------
Таблица 4
Способы химического закрепления грунтов и область их применения
---------------------------------------------------------------------
Коэффициент Радиус Прочность
Способ Вид грунта фильтрации закрепления закреп-
закрепления м/сутки грунта, м ленного
грунта грунта
МПа
---------------------------------------------------------------------
1 2 3 4 5
---------------------------------------------------------------------
Силикатизация Пески разной от 5 до 10 от 0,3 до 0,4
двухрастворная крупности св. 10 до 20 св. 0,4 до 0,6
св. 20 до 50 св. 0,6 до 0,8 2,0-8,0
св. 50 до 80 св. 0,8 до 1,0
---------------------------------------------------------------------
Силикатизация Тоже от 0,5 до 1 от 0,4 до 0,6
однорастворная св. 1 до 2 св. 0,6 до 0,8 1,0-5,0
c H SiF св. 2 до 5 св. 0,8 до 1,0
2 6
---------------------------------------------------------------------
Силикатизация То же от 0,5 до 1 от 0,4 до 0,6
газовая св. 1 до 2 св. 0,6 до 0,8 1,0-3,0
св. 2 до 5 св. 0.8 до 1,0
---------------------------------------------------------------------
Смолизация То же от 0,5 до 1 от 0,3 до 0,5
однорастворная св. 1 до 3 св. 0,5 до 0,65
двух- св. 5 до 10 св. 0,65 до 0,85 2,0-8,0
компонентная св. 10 до 20 св. 0,85 до 0,95
св. 20 до 50 св. 0,95 до 1,0
---------------------------------------------------------------------
Силикатизация Пески мелкие 0,1-10 0,3-1,0 0,1-0,3
однорастворная и средней
с алюминатом крупности
натрия или
ортофосфорной
кислот.
---------------------------------------------------------------------
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж
Справочное
НОМЕНКЛАТУРА ЗАБИВНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СВАЙ И БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ
Таблица 1
Забивные сваи
-------------------------------------------------------------------
Сваи Ширина грани Длина Исходная
или диаметр сваи, м рабочая
сваи, см документация
-------------------------------------------------------------------
Цельные квадратного сплошного 25 4, 5-6 Серия*
сечения с ненапрягаемой 30 3-12 1.011.1-10
арматурой 35 8-12 вып. 1
-------------------------------------------------------------------
То же, с поперечным Тоже Тоже ГОСТ
армированием ствола с 19804.2-79*
напрягаемой арматурой
-------------------------------------------------------------------
Составные квадратного 30 14-20 Серия
сплошного сечения с 35 14-24 1.011.1-10
поперечным армированием 40 13-20 вып. 8
-------------------------------------------------------------------
Цельные полые круглые и 40, 50, 4-12 ГОСТ
сваи-оболочки 60, 80 19804.5-83
-------------------------------------------------------------------
Составные полые круглые 40 14-26 ГОСТ
и сваи-оболочки 50 14-30 19804.6-83
60, 80 14-40
-------------------------------------------------------------------
Сваи-колонны: 20 5-8 Серия
квадратного сечения 30, 35 5-12 3.015-5
полые круглые 40, 50, 60 5-12 Тоже
-------------------------------------------------------------------
*Типовые строительные конструкции, изделия и узлы. Рабочие
чертежи. ЦИТП Госстроя России, 1990.
Таблица 2
Буронабивные сваи
-------------------------------------------------------------------
Способ изготовления сваи Диаметр сваи*, Длина сваи,
см м
-------------------------------------------------------------------
Вращательным и ударно-канатным бурением 60/160
в неустойчивых грунтах с закреплением 80/180 8-30
стенок скважин трубами, оставляемыми в
грунте
-------------------------------------------------------------------
То же, с извлечением инвентарных 88, 98, 108, 8-50
обсадных труб 118
-------------------------------------------------------------------
Вращательным бурением в неустойчивых 60/160 8-20
грунтах с закреплением стенок скважин
глинистым раствором
-------------------------------------------------------------------
Вращательным бурением в устойчивых 50/120 8-30
глинистых грунтах без закрепления 50/140
стенок скважин 50/160
60/160
80/180
100, 120
-------------------------------------------------------------------
Вращательным бурением в неустойчивых 30, 40, 50 5-30
грунтах с использованием полого шнека
-------------------------------------------------------------------
*В числителе указан диаметр ствола, в знаменателе - диаметр
уширения.
ПРИЛОЖЕНИЕ И
Рекомендуемое
РАСЧЕТ ОСАДКИ КОМБИНИРОВАННЫХ СВАЙНО-ПЛИТНЫХ (КСП) ФУНДАМЕНТОВ
1. Метод расчета осадки КСП фундаментов основан на совместном
рассмотрении жесткости (нагрузка, деленная на осадку) свай и плиты.
В этом расчете следует в первом приближении принять на сваи 85%
общей нагрузки на фундамент и 15% - на плиту.
2. Расчет осадки КСП фундамента производится на основе
определения частных значений жесткости всех свай и ростверка,
коэффициента их взаимодействия и коэффициента жесткости всего
фундамента:
а) жесткость всех свай K определяется по формуле:
p
K = K n/R (1)
p 1 s
где К - жесткость одной сваи, определяемая как отношение
1
нагрузки на сваю к ее осадке K = P /s = E d/I (см. формулу
1 1 1 SL s
(8.9);
n - общее количество свай в фундаменте;
R - коэффициент увеличения осадки (п. 8.25).
s
б) жесткость плиты K , считая ее жесткой, определяется по
c
формуле:
2
K = E корень квадрат. из A/(1-v ) m (2)
c s o
где E - средний модуль деформации грунта на глубине до B, м
s
(B - ширина плиты), кПа;
2
A - площадь плиты (A = BL, где L - длина плиты, м), м ;
v - коэффициент Пуассона грунта;
m коэффициент площади, зависящий от отношения L/B и
o
принимаемый:
L/B: 1 2 3 5 10
m : 0,88 0,86 0,83 0,77 0,67;
o
в) общая жесткость КСП фундамента K вычисляется по формуле:
f
K = K + K (3)
f p c
3. Осадку свайно-плитного фундамента вычисляют по формуле:
S = сумма P/K (4)
f f
При этом часть нагрузки, воспринимаемой сваями, составит
P = K /K сумма P, (5)
p p f
а часть нагрузки, воспринимаемой плитой, составит
P = K /K сумма P (6)
c c f
4. Определение расчетных показателей КСП фундамента
производится методом последовательных приближений.
а) Имея площадь ростверка здания А и задавшись расстоянием
между сваями а порядка (5-7) d, находим число свай в фундаменте
2
n = А/а (7)
б) При максимально допустимой осадке свайного фундамента
s расчетная осадка одиночной сваи s , равна
ф 1
S = S /R' , (8)
1 ф s
где в первом приближении принимаем значение R' , по табл. 8.5,
s
имея значения n и a при l/d =25 ламбда = 1000.
в) Определяем расчетную нагрузку на сваю Р по формуле
1
P = E d s /I' (9)
1 sL 1 1 s
где значение I' , принимаем по табл. 8.4, которое в первом
s
приближении при принятом значении для R' равно I' = 0,10.
s s
г) Определяем расчетную нагрузку на одиночную сваю свайного
наг
фундамента Р , приходящуюся от внешней рас четной нагрузки на
1
фундамент (сумма P). При этом принимается, что сваи воспринимают
85% от суммы P.
наг
P = 0,85 сумма P/nR' (10)
1 s
наг
Расхождение между значениями P и Р указывает направление
1 1
уточнения расчета, главным образом за счет изменения значения
n и c включением в расчет фактических значений l/d и ламбда.
Выполненные расчеты осадки КСП фундаментов должны быть
сопоставлены с расчетом на осадку как условного фундамента по СниП
2.02.03.
5. При конструктивном расчете плиты ростверка следует
учитывать, что при жестком ростверке, обеспечивающем одинаковую
осадку всех свай, происходит существенное перераспределение
нагрузки на сваи, в результате которого нагрузка на крайние ряды
свай, особенно на угловые сваи, значительно выше средней нагрузки
на сваю в фундаменте, что может вызвать значительные изгибающие
моменты на краях и в углах ростверка.
Для объектов геотехнических категорий 1 и 2 допускается
принимать нагрузки на сваи в ростверке в зависимости от средней
нагрузки на сваю в плитном фундаменте Р :
cp
в крайних рядах - Р = 2 P , в том числе на угловых сваях -
k cp
Р = 3 P .
у cp
ПРИЛОЖЕНИЕ К
Рекомендуемое
РАСЧЕТ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
1. Метод разработан для расчета длинных гибких свай, для
которых отношение l/d, как правило, больше 10. Сваи считаются
жестко заделанными в ростверк, что исключает поворот головы свай.
Расчет производится раздельно для связных и несвязных грунтов по
несущей способности и по перемещениям.
2. Расчетом должно быть обеспечено выполнение условий (1) и
(2)
куста
F <= H , (1)
h k
где F - расчетная горизонтальная нагрузка на куст свай, кН;
h
куста
Н - расчетное сопротивление куста свай, кН.
k
дельта <= S , (2)
г пр
где дельта расчетное горизонтальное перемещение сваи в
г
уровне подошвы ростверка, м;
S - предельно допустимое значение горизонтального
пр.
перемещения сваи, устанавливаемое в техническом задании, м.
3. При расчете свай в связных грунтах:
1) Несущая способность свай на горизонтальную нагрузку Н
определяется в зависимости от прочности ствола сваи на изгиб по
формуле
2
H = c d , бета , (3)
u с
где с - расчетное среднее значение недренированного
u
сопротивления грунта сдвигу, определяемое для участка от
2
поверхности грунта до глубины 10d, кН/м ;
d - диаметр или ширина ствола сваи, м;
Бета - безразмерный коэффициент прочности ствола сваи,
с
определяемый по табл. 1 в зависимости от безразмерного показателя
m и вида заделки головы сваи.
c
3
m = M /c d (4)
c p u
где М - расчетный изгибающий момент ствола сваи (кН*м),
p
определяемый в зависимости от размера и армирования сваи; для
стандартных железобетонных забивных свай, принимаемый по Серии
1.011.1-10 с учетом вертикальной нагрузки на сваю при ее наличии.
Таблица 1
-------------------------------------------------------------------
Коэффициент бета Показатель m
c c
для сваи ----------------------------------------------
2 4 10 20 40 100 200
-------------------------------------------------------------------
с заделанной головой 5,1 7,9 12,7 20,7 32,4 51,3 77,1
со свободной головой 4,1 5,9 8,9 13,9 21,2 34,7 55,6
2) Перемещение головы сваи определяется по формуле
u = (I /E d)H (5)
k uf s
где I - коэффициент перемещения головы заделанной сваи,
uf
зависящий от отношения Е /E , и равный:
p s
Е /Е : 100 1000 10000
p s
I : 0,35 0,23 0,14;
uf
где Е и E - соответственно модули упругости сваи и
p s
2
деформации грунта, кН/м .
Значение E , принимается равным среднему значению от
s
поверхности до глубины 10d.
3) Расчетное сопротивление куста свай при жесткой заделке сваи
в ростверк определяется по формуле
куста
H = Н n К , (6)
k вв
где n - число свай;
К - безразмерный коэффициент взаимодействия свай,
вв
приведенный в табл. 2.
Таблица 2
-------------------------------------------------------------------
Число свай Значения коэффициента К при расстоянии между
вв
сваями а, равном
-------------------------------------------------------------------
n 3d 4d 5d 6d
-------------------------------------------------------------------
4 0,68 0,71 0,80 0,86
9 0,59 0,62 0,71 0,78
16 0,47 0,57 0,65 0,74
20 0,45 0,55 0,64 0,73
-------------------------------------------------------------------
4. При расчете свай в несвязных грунтах:
1) Несущая способность сваи на горизонтальную нагрузку
определяется также в зависимости от прочности ствола сваи на изгиб
по формуле
2 3
H = k гамма d бета (7)
p n
где k - коэффициент пассивного бокового давления грунта,
p
равный
k = (1 + синус фи)/(1 - синус фи);
p
гамма - расчетное значение удельного веса грунта (при
водонасыщенных грунтах с учетом взвешивающего действия воды),
3
кН/м ;
Бета - безразмерный коэффициент, определяемый по табл. 3
n
в зависимости от безразмерного показателя m
n
2 4
m = M /k гама d (8)
n p p
Таблица 3
-------------------------------------------------------------------
Коэффициент бэта , Показатель m
n n
для сваи ----------------------------------------------
2 4 10 20 40 100 200 400
-------------------------------------------------------------------
с заделанной головой 3,3 4,2 6,5 9,1 13,5 23,6 36,5 56,9
со свободной головой 1,6 2,5 4,8 7,4 11,8 21,9 34,8 55,2
-------------------------------------------------------------------
2) Перемещение головы заделанной сваи определяется по формуле
(5).
3) Расчетное сопротивление куста свай определяется по формуле
(6) с использованием табл. 2
5. Горизонтальное перемещение группы заделанных свай в уровне
подошвы ростверка в связных и несвязных грунтах определяется по
формуле
дельта г = R H p (9)
F av h1
где R - коэффициент перемещения свай с заделанными головами,
F
определяемый по формуле
R = 1/K ; (10)
F ВВ
В формуле (9) H - средняя нагрузка на сваю в группе, кН,
av
а p - горизонтальное перемещение одиночной сваи со свободной
h1
головой (м/кН) при единичной нагрузке (H = 1), определяемое по
формуле
p = I /E d (11)
h1 up s
Здесь I - коэффициент перемещения головы свободной сваи
up
зависит от Е / Е и равен:
p s
Е /Е : 100 1000 10000
p s
I : 0,50 0,35 0,24
up
Пользуясь формулой (9), следует определять такое среднее
расчетное сопротивление сваи в кусте (H ), при котором
a ни
обеспечивается выполнение требований по перемещениям (2) и (5), а
также обеспечивается необходимый запас по несущей способности сваи
H < H: в связных грунтах - по формуле (3), в несвязных грунтах -
av
по формуле (7).
6. Недренированное сопротивление глинистого грунта сдвигу (с )
u
следует определять по лабораторным испытаниям (ГОСТ 12248) или в
зависимости от расчетных значений характеристик дренированного
сдвига (фи и c ) (ГОСТ 12248) по формуле
1 1
c = ((c катангинс фи /(катангинс фи + фи - пи/2))k (12)
u 1 1 1 1 c
где k - поправочный коэффициент, определяемый в зависимости
c
от c по табл. 4.
1
Таблица 4
---------------------------------------------------------------------
Значения с , кПа 20 25 30 35 40
1
Значения коэффициента k 1,2 1,4 1,9 2,2 2,5
c
---------------------------------------------------------------------
При наличии данных статического зондирования возможно также
определение недренированного сопротивления сдвигу с по формуле
u
с = q /20 (13)
u c
2
При этом значение q , кН/м , принимается средним для
c
рассматриваемого расчетного участка сваи: при расчете на
горизонтальную нагрузку - от поверхности до глубины 10d, при
определении сопротивления под нижним концом сваи - на участке 1d
выше и 4d ниже подошвы сваи.
В практических расчетах рекомендуется принимать меньшее
значение c , из определенных по формулам (12) и (13).
u
ПРИЛОЖЕНИЕ Л
Рекомендуемое
УРОВЕНЬ ОТВЕТСТВЕННОСТИ СООРУЖЕНИЙ
(НАЗЕМНЫХ, ПОДЗЕМНЫХ И ЗАГЛУБЛЕННЫХ) В Г. МОСКВЕ
-------------------------------------------------------------------
Уровень Характеристики здании и сооружений
ответственности
сооружений
-------------------------------------------------------------------
Повышенный I - Резервуары для нефти и нефтепродуктов емкостью
3
1000 м и более;
- Производственные здания с пролетами 100 м и
более;
- Сооружения связи, в т. ч. телевизионные башни
высотой 100 м и более;
- Крытые спортивные сооружения с трибунами;
- Жилые здания повышенной этажности (24 этажа и
более);
- Здания крупных торговых центров, в т. ч. крытых
рынков;
- Здания учебных и детских дошкольных учреждений;
- Здания больниц и родильных домов;
- Здания зрелищных учреждений и учреждений
культурно-массового назначения (кинотеатры,
театры, цирки и пр.);
- Головные сооружения теплоснабжения,
энергоснабжения, водоснабжения и канализации, их
подводящие и отводящие трубопроводы;
- Канализационные коллекторы, водопроводные
магистрали, общие коллекторы подземных
коммуникаций и другие коммуникации
жизнеобеспечения города, проходящие под
транспортными магистралями в жилой застройке или
в зоне влияния на них;
- Крупные подземные и прочие комплексы, размещаемые
в центральной части города или центрах его
административных округов;
- Надземные и подземные комплексы различного
назначения, в т. ч. гаражи, автостоянки,
размещаемые в пределах красных линий городских
магистралей;
- Уникальные здания и сооружения;
- Отдельно стоящие подземные сооружения различного
назначения (в т. ч. гаражи-автостоянки),
размещаемые внутри кварталов жилой застройки, с
количеством этажей более 3-х
Нормальный II - Здания и сооружения массового строительства
(жилые, общественные, производственные, торговые
здания, объекты коммунального назначения,
складские помещения и пр.);
- Уличные и внутриквартальные сети подземных
коммуникаций различного назначения;
- Отдельно стоящие подземные сооружения различного
назначения (в т. ч. гаражи-автостоянки),
размещаемые внутри кварталов жилой застройки, с
количеством этажей не более 3-х, кроме сооружений
гражданской обороны;
- Опоры освещения городских улиц и дорог;
- Временные ограждения траншей и котлованов со
сроком службы более 1 года, если их влияние не
сказывается на здания и сооружения более высокого
уровня ответственности;
- Канализационные коллекторы, водопроводные
магистрали, общие коллекторы подземных
коммуникаций и др. коммуникации жизнеобеспечения
города, не проходящие под транспортными
магистралями, расположенные вне жилой застройки и
вне зоны влияния на них;
Пониженный III - Здания и сооружения сезонного или
вспомогательного назначения (теплицы, парники,
торговые павильоны, небольшие склады без
процессов сортировки и упаковки и пр.);
- Жилые дома с 1-3 этажами и подводящие
коммуникации к ним;
- Опоры проводной связи, опоры освещения внутри
жилых кварталов, ограды и пр.;
- Временные здания и сооружения со сроком службы до
5 лет;
- Временные ограждения траншей и котлованов со
сроком службы до 1 года, если их влияние не
сказывается на здания и сооружения более высокого
уровня ответственности
-------------------------------------------------------------------
ПРИЛОЖЕНИЕ М
Рекомендуемое
ОСНОВНЫЕ НЕЛИНЕЙНЫЕ МОДЕЛИ,
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНТАКТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
-------------------------------------------------------------------
Класс моделей Основные модели
-------------------------------------------------------------------
Контактные модели Модели Винклеровского типа с одним
коэффициентом отпора, величина которого зависит
от перемещений конструкции, в т. ч. идеально
упругопластическая модель;
Модели типа модели Пастернака с двумя
коэффициентами отпора, величины которых зависят
от перемещений и деформаций конструкции;
Нелинейные комбинированные модели.
Нелинейные модели Модели нелинейной упругости, в т. ч.
механики сплошных гиперболическая модель;
сред Упруго-пластические модели на основе
деформационной теории пластичности;
Упруго-пластические модели на основе моделей
пластического течения;
Упруговязкие и вязкопластические модели.
-------------------------------------------------------------------
ПРИЛОЖЕНИЕ Н
Рекомендуемое
ЗАВИСИМОСТЬ БОКОВОГО ДАВЛЕНИЯ ГРУНТА
ОТ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ КОНСТРУКЦИЙ
Зависимость бокового давления грунта р на конструкции
подземных, заглубленных сооружений и подпорных стен от
горизонтальных перемещений конструкций и до пускается принимать в
соответствии с кусочно-линейной диаграммой*:
где p - активное давление грунта,
a
р - боковое давление грунта в состоянии покоя,
o
р - пассивное давление грунта.
p
Знак перемещений принят положительным при перемещении
конструкции в направлении грунтового массива.
Значение бокового давления грунта допускается принимать равным
рo, если выполняется условие ¦u¦ < 0,0005H, где Н - высота
конструкции.
Значение бокового давления грунта допускается принимать равным
р , если выполняется условие u < u = 0,001H.
a a
_______________
*Не приводится.
____________
