Soil bases and foundations on permafrost soils
Интернет - Библиотека
Нормативная правовая документация

МИНИСТЕРСТВО РЕГИОНАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СВОД ПРАВИЛ

СП 25.13330.2012

ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ
НА ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ

Актуализированная редакция

СНиП 2.02.04-88

(С изменением № 1)

Москва 2012

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила разработки - постановлением Правительства Российской Федерации от 19 ноября 2008 г. № 858 «О порядке разработки и утверждения сводов правил».

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛИ - Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им. Н.М. Герсеванова - институт ОАО «НИЦ «Строительство» (НИИОСП им. Н.М. Герсеванова)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации (ТК 465) «Строительство»

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом архитектуры, строительства и градостроительной политики

4 УТВЕРЖДЕН приказом Министерства регионального развития Российской Федерации (Минрегион России) от 29 декабря 2011 г. № 622 и введен в действие с 1 января 2013 г.

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 25.13330.2010 «СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах»

Информация об изменениях к настоящему своду правил публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минрегион России) в сети Интернет

СОДЕРЖАНИЕ

1 Область применения. 3

2 Нормативные ссылки. 3

3 Термины и определения. 5

4 Общие положения. 5

5 Характеристики многолетнемерзлых грунтов оснований. 7

6 Основные положения проектирования оснований и фундаментов. 9

6.1 Принципы использования многолетнемерзлых грунтов в качестве основания. 9

6.2 Глубина заложения фундаментов. 10

6.3 Устройство оснований и фундаментов при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу I. 10

6.4 Устройство оснований и фундаментов при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу II. 15

6.5 Требования к инженерной подготовке территории. 17

7 Расчет оснований и фундаментов. 19

7.1 Общие указания. 19

7.2 Расчет оснований и фундаментов при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу I. 20

7.3 Расчет оснований и фундаментов при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу II. 27

7.4 Расчет оснований и фундаментов по устойчивости и прочности на воздействие сил морозного пучения. 32

8 Особенности проектирования оснований и фундаментов на сильнольдистых многолетнемерзлых грунтах и подземных льдах. 35

9 Особенности проектирования оснований и фундаментов на засоленных многолетнемерзлых грунтах. 37

10 Особенности проектирования оснований и фундаментов на заторфованных многолетнемерзлых грунтах. 38

11 Особенности проектирования оснований и фундаментов на многолетнемерзлых грунтах в сейсмических районах. 39

12 Особенности проектирования оснований и фундаментов мостов и труб под насыпями. 41

13 Особенности проектирования оснований и фундаментов нефтегазопроводов на многолетнемерзлых грунтах. 44

14 Особенности проектирования оснований и фундаментов на склонах. 46

15 Геотехнический мониторинг при строительстве и эксплуатации сооружений на многолетнемерзлых грунтах. 49

16 Экологические требования при проектировании и устройстве оснований и фундаментов на многолетнемерзлых грунтах. 50

Приложение А (обязательное). Термины и определения. 51

Приложение Б (рекомендуемое). Физические и теплофизические характеристики многолетнемерзлых грунтов. 52

Приложение В (рекомендуемое). Расчетные значения прочностных характеристик мерзлых грунтов. 58

Приложение Г (обязательное). Среднегодовая температура и глубина сезонного оттаивания и промерзания грунта. 65

Приложение Д (обязательное). Расчет температурного режима вентилируемого подполья. 72

Приложение E (обязательное). Расчет оснований при строительстве по способу стабилизации верхней поверхности многолетнемерзлых грунтов. 74

Приложение Ж (рекомендуемое). Расчет свайных фундаментов на действие горизонтальных нагрузок и воздействий. 75

Приложение И (рекомендуемое). Расчет осадок оснований, сложенных сильнольдистыми грунтами и подземным льдом.. 76

Приложение К (рекомендуемое). Расчет глубины оттаивания грунтов под сооружениями. 80

Приложение Л (рекомендуемое). Определение состояния, свойств и несущей способности оснований свай в многолетнемерзлых грунтах по результатам статического зондирования. 86

Приложение М (обязательное). Контролируемые параметры при геотехническом мониторинге. 91

Приложение Н (справочное). Расчет глубины оттаивания и промерзания в основании подземных и наземных магистральных трубопроводов на многолетнемерзлых грунтах. 93

Приложение П (обязательное). Определение температурного коэффициента. 98

Приложение Р (справочное). Основные буквенные обозначения величин. 101

Приложение С (справочное). Способы устройства магистральных трубопроводов на многолетнемерзлых грунтах. 105

Приложение Т (справочное). Основные буквенные обозначения величин. 108

Библиография. 111

 

(Измененная редакция. Изм. № 1)

Введение

Настоящий свод правил является актуализированной редакцией СНиП 2.02.04-88 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах» Основанием для разработки нормативного документа является Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».

Актуализация выполнена сотрудниками НИИОСП им. Н.М. Герсеванова - институтом АО «НИЦ «Строительство» (кандидаты техн. наук И.В. Колыбин, О.А. Шулятьев, А.Г. Алексеев - руководители темы; доктора техн. наук Б.В. Бахолдин, Л.Р. Ставницер; кандидаты техн. наук: С.Г. Безволев, Г.И. Бондаренко, О.Н. Исаев, В.Е. Конаш), МГУ им. М.В. Ломоносова (д-р техн. наук Л.Н. Хрусталев и доктора геол.-минерал, наук И.А. Комаров, Л.Т. Роман) и ОАО «Фундаментпроект» (канд. техн. наук В.И. Аксенов и инженер А.В. Иоспа).

(Измененная редакция. Изм. № 1)

СП 25.13330.2012

СВОД ПРАВИЛ

ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ НА ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ

Soil bases and foundations on permafrost soils

Дата введения 2013-01-01

1 Область применения

Настоящий свод правил распространяется на проектирование оснований и фундаментов зданий и сооружений, возводимых на территории распространения вечномерзлых (многолетнемерзлых) грунтов.

Настоящий свод правил, кроме 4.1 - 5.7, не распространяется на проектирование оснований гидротехнических сооружений, земляного полотна автомобильных и железных дорог, аэродромных покрытий и фундаментов машин с динамическими нагрузками.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил приведены ссылки на следующие нормативные документы:

СП 14.13330.2011 «СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах» (с изменением № 1)

СП 20.13330.2011 «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия»

СП 22.13330.2011 «СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений»

СП 24.13330.2011 «СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты»

СП 28.13330.2012 «СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии» (с изменением № 1)

СП 35.13330.2011 «СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы»

СП 36.13330.2012 «СНиП 2.05.06-85* Магистральные трубопроводы»

СП 47.13330.2012 «СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения»

СП 50.13330.2012 «СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий»

СП 63.13330.2012 «СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения» (с изменениями № 1, 2)

СП 64.13330.2011 «СНиП II-25-80 Деревянные конструкции»

СП 116.13330.2012 «СНиП 22-02-2003 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения»

СП 131.13330.2012 «СНиП 23-01-99 Строительная климатология» (с изменением № 2)

ГОСТ Р 53582-2009 Грунты. Метод определения сопротивления сдвигу оттаивающих грунтов

ГОСТ 5686-2012 Грунты. Методы полевых испытаний сваями

ГОСТ 12248-2010 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 19912-2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием

ГОСТ 20276-2012 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 20522-2012 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний

ГОСТ 24846-2012 Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений

ГОСТ 24847-81 Грунты. Метод определения глубины сезонного промерзания

ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация

ГОСТ 25358-2012 Грунты. Метод полевого определения температуры

ГОСТ 26262-2014 Грунты. Методы полевого определения глубины сезонного оттаивания

ГОСТ 27217-2012 Грунты. Метод полевого определения удельных касательных сил морозного пучения

ГОСТ 28622-2012 Грунты. Метод лабораторного определения степени пучинистости

ГОСТ 30416-2012 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения

ГОСТ 30672-2012 Грунты. Полевые испытания. Общие положения

СП 16.13330.2011 «СНиП II-23-81* Стальные конструкции» (с изменением № 1)

ГОСТ Р 52544-2006 Прокат арматурный свариваемый периодического профиля классов А500С и В500С для армирования железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ Р 56726-2015 Грунты. Метод лабораторного определения удельной касательной силы морозного пучения

ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ 6727-80 Проволока из низкоуглеродистой стали холоднотянутая для армирования железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ 8732-78 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент

ГОСТ 8734-75 Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные. Сортамент

ГОСТ 13015-2012 Изделия бетонные и железобетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения

ГОСТ 19281-2014 Прокат повышенной точности. Общие технические условия

ГОСТ 20276-2012 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 20295-85 Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов. Технические условия

ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

ГОСТ 27772-2015 Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим сводом правил следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

3 Термины и определения

Определения основных терминов приведены в приложении А.

4 Общие положения

4.1 Основания и фундаменты зданий и сооружений1, возводимых на территории распространения многолетнемерзлых грунтов, следует проектировать на основе результатов специальных инженерно-геологических изысканий, включающих специальные геокриологические и гидрогеологические изыскания с учетом конструктивных и технологических особенностей проектируемых сооружений, их теплового и механического взаимодействия с многолетнемерзлыми грунтами оснований и возможных изменений геокриологических условий в результате строительства и эксплуатации сооружений и освоения территории, устанавливаемых по данным инженерных изысканий и теплотехнических расчетов оснований.

______________

1 Далее вместо термина «здания и сооружения» используется термин «сооружения», в число которых входят также подземные сооружения.

4.2 Исходные данные для проектирования должны предоставляться в необходимом и достаточном объеме, регистрироваться и интерпретироваться специалистами, обладающими соответствующей квалификацией и опытом.

Проектирование должно выполняться квалифицированным персоналом, имеющим соответствующий опыт проектирования и строительства на многолетнемерзлых грунтах. При этом должны быть обеспечены координация и связь между ними и специалистами по инженерным изысканиям.

Используемые материалы и изделия должны удовлетворять требованиям северной строительно-климатической зоны.

При проектировании оснований и фундаментов на многолетнемерзлых грунтах следует учитывать местные условия строительства, требования к охране окружающей среды, а также имеющийся опыт проектирования, строительства и эксплуатации сооружений в аналогичных условиях.

Выбор строительных площадок и проектных решений оснований и фундаментов следует производить на основании технико-экономического сравнения возможных вариантов с оценкой их по приведенным затратам с учетом надежности.

Не допускается использование восстановленных стальных труб и других бывших в употреблении видов металлоконструкции при проектировании и строительстве зданий и сооружений с нормальным и повышенным уровнем ответственности, а также при строительстве и эксплуатации особо опасных, технически сложных и уникальных объектов.

Техническое обслуживание сооружения при эксплуатации и связанных с ним инженерных систем должно строго выполняться и обеспечивать его безопасность и рабочее состояние на весь срок эксплуатации.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

4.3 Инженерные изыскания для строительства на многолетнемерзлых грунтах надлежит проводить в соответствии с СП 47.13330 и другими нормативными документами по инженерным изысканиям и исследованиям грунтов для строительства. Требования к инженерным изысканиям на многолетнемерзлых грунтах приведены также в [3].

Проектирование оснований без достаточного инженерно-геологического обоснования не допускается.

4.4 При возведении нового объекта или реконструкции существующего сооружения на застроенной территории необходимо учитывать его воздействие на окружающую застройку с целью сохранения расчетного температурного режима многолетнемерзлых грунтов прилегающих территорий и предотвращения недопустимых деформаций существующих сооружений.

4.5 Соответствие состояния грунтов основания и фундаментов проектным требованиям при сдаче сооружения в эксплуатацию должно быть подтверждено результатами натурных наблюдений или испытаний, выполненных в период строительства согласно регламенту геотехнического мониторинга.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

4.6 При проектировании оснований и фундаментов уникальных зданий и сооружений или их реконструкции, а также сооружений повышенного уровня ответственности, в том числе реконструируемых в условиях окружающей застройки, необходимо предусматривать научно-техническое сопровождение строительства.

Научно-техническое сопровождение представляет собой комплекс работ научно-аналитического, методического, информационного, экспертно-контрольного и организационного характера, осуществляемых в процессе изысканий, проектирования и строительства в целях обеспечения надежности сооружений с учетом применения нестандартных расчетных методов, конструктивных и технологических решений.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

4.7 Состав работ по научно-техническому сопровождению инженерных изысканий, проектирования и строительства оснований и фундаментов должен определяться генеральным проектировщиком и согласовываться заказчиком строительства. В состав работ научно-технического сопровождения следует включать:

разработку рекомендаций к программе инженерно-геологических и инженерно-экологических изысканий;

оценку и анализ материалов инженерных изысканий;

разработку нестандартных методов расчета и анализа;

прогноз состояния оснований и фундаментов проектируемого объекта с учетом всех возможных видов воздействий;

прогноз влияния строительства на окружающую застройку, геологическую среду и экологическую обстановку;

разработку регламента геотехнического и экологического мониторинга;

разработку технологических регламентов на специальные виды работ;

выполнение опытно-исследовательских и конструкторских работ;

обобщение и анализ результатов всех видов геотехнического мониторинга, их сопоставление с результатами прогноза;

оперативную разработку рекомендаций или корректировку проектных решений на основании данных геотехнического мониторинга при выявлении отклонений от результатов прогноза.

5 Характеристики многолетнемерзлых грунтов оснований

5.1 Подразделение и наименование разновидностей многолетнемерзлых грунтов следует производить в соответствии с ГОСТ 25100 с учетом особенностей их физико-механических свойств как оснований сооружений.

5.2 По особенностям физико-механических свойств среди многолетнемерзлых грунтов должны выделяться сильнольдистые, засоленные и заторфованные грунты, использование которых в качестве оснований сооружений регламентируется дополнительными требованиями, предусмотренными разделами 8, 9 и 10, а также твердомерзлые, пластично-мерзлые и сыпучемерзлые грунты, выделяемые согласно 5.3.

5.3 Подразделение грунтов на твердомерзлые, пластично-мерзлые и сыпучемерзлые при проектировании оснований и фундаментов следует производить в зависимости от их состава, температуры и степени влажности в соответствии с ГОСТ 25100 с учетом сжимаемости под нагрузкой.

К твердомерзлым следует относить практически несжимаемые грунты с коэффициентом сжимаемости тf £ 0,01 МПа-1 к пластично-мерзлым - грунты с коэффициентом сжимаемости тf > 0,01 МПа-1.

5.4 Необходимые для расчета оснований и фундаментов физические и деформационно-прочностные характеристики многолетнемерзлых грунтов надлежит определять на основании их непосредственных полевых или лабораторных испытаний.

5.5 В состав определяемых для расчета многолетнемерзлых оснований физических и механических характеристик грунтов помимо характеристик, предусмотренных СП 22.13330 должны дополнительно входить:

а) физические и теплофизические характеристики мерзлых грунтов, определяемые в соответствии с приложением Б;

б) деформационные и прочностные характеристики грунтов для расчета мерзлых оснований по деформациям и несущей способности: коэффициент сжимаемости мерзлого грунта mf или модуль деформации Еf (7.2.16), расчетное давление R и сопротивление мерзлого грунта или грунтового раствора сдвигу по поверхности смерзания Raf и Rsh, сопротивление сдвигу льда по поверхности смерзания с грунтом или грунтовым раствором Rshi (7.2.3), сопротивление мерзлого грунта под нижним концом Rc и по боковой поверхности смерзания Rafc рассчитанные по данным статического зондирования в случае его выполнения;

в) деформационные характеристики грунтов для расчета оттаивающего основания по деформациям: коэффициенты оттаивания Ath и сжимаемости при оттаивании mth грунта (7.3.8);

г) прочностные характеристики для мерзлых грунтов и их контактов cL и jL определяются по результатам длительных испытаний, сsh и jsh - по результатам неконсолидированно-недренированного и консолидированно-недренированного среза оттаивающего грунта;

д) характеристики грунтов слоя сезонного промерзания-оттаивания для расчета оснований и фундаментов на воздействие сил морозного пучения грунтов (7.4.3 и 7.4.6): относительная деформация морозного пучения efh, расчетная удельная касательная сила пучения tfh и удельное нормальное давление пучения грунта на подошву фундамента рfh, а также характеристики мерзлых грунтов для расчета оснований на горизонтальные статические и сейсмические воздействия (11.5 и 11.6).

При необходимости следует определять и другие характеристики мерзлых грунтов, характеризующие особенности их состояния или взаимодействия с фундаментами (вид криогенной текстуры, коэффициент вязкости h, эквивалентное сцепление ceq, скорость вязкопластического течения льда vi, относительная деформация морозного пучения, нормальные и касательные силы морозного пучения, удельное отрицательное трение оттаивающего грунта на боковой поверхности fn и т.п.).

(Измененная редакция. Изм. № 1)

5.6 Нормативные значения характеристик грунта следует устанавливать для выделенных при изысканиях инженерно-геологических элементов на основании статистической обработки результатов экспериментальных определений с учетом предусмотренного проектом состояния и температуры грунтов основания.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

5.7 Расчетные значения характеристик грунта определяются по формуле

c = cn/gg,                                                                     (5.1)

где c и cn - соответственно расчетное и нормативное значения данной характеристики;

gg - коэффициент надежности по грунту, определяемый согласно указаниям 5.8.

5.8 Коэффициент надежности по грунту gg определяется в соответствии с ГОСТ 20522 с учетом вида (назначения) определяемой расчетной характеристики, состояния грунтов в основании сооружения и доверительной вероятности a.

При определении расчетных значений деформационных и прочностных характеристик грунтов, используемых в качестве основания в мерзлом состоянии (принцип I), коэффициент надежности по грунту gg устанавливается при доверительной вероятности α, принимаемой равной 0,85, а для оснований опор мостов и линий электропередачи - 0,9.

При определении расчетных значений деформационных и прочностных характеристик грунтов, используемых в качестве основания в оттаивающем или оттаянном состоянии (принцип II), коэффициент надежности по грунту gg следует устанавливать:

а) для расчета оттаивающих оснований по деформациям с учетом совместной работы сооружения (фундаментов) и деформируемого основания (7.3.5) - при доверительной вероятности a, принимаемой в соответствии с нормами проектирования конструкций сооружения, но не менее 0,95;

б) для расчета оттаивающих оснований по деформациям без учета совместной работы основания и сооружения (7.3.4), а также при предварительном оттаивании грунтов (7.3.10) - при доверительной вероятности a, принимаемой согласно СП 22.13330.

При определении расчетных значений физических и теплофизических характеристик грунтов коэффициент надежности по грунту gg допускается принимать равным 1,0.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

5.9 Для расчета оснований сооружений II и III уровней ответственности, возводимых с сохранением мерзлого состояния грунтов, а также для выполнения предварительных расчетов оснований и привязки типовых проектов к местным условиям, расчетные значения прочностных характеристик мерзлых грунтов R, Raf, Rsh и Rshi допускается принимать по их физическим характеристикам, составу и температуре в соответствии с табличными данными, приведенными в приложении В; расчетные значения теплофизических характеристик грунтов в этих случаях допускается принимать по таблицам приложения Б.

Примечание - Здесь и далее уровень ответственности сооружений принят согласно ГОСТ 27751.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

6 Основные положения проектирования оснований и фундаментов

6.1 Принципы использования многолетнемерзлых грунтов в качестве основания

6.1.1 При строительстве на многолетнемерзлых грунтах в зависимости от конструктивных и технологических особенностей зданий и сооружений, инженерно-геокриологических условий и возможности целенаправленного изменения свойств грунтов основания применяется один из следующих принципов использования многолетнемерзлых грунтов в качестве основания сооружений:

принцип I - многолетнемерзлые грунты основания используются в мерзлом состоянии, сохраняемом в процессе строительства и в течение всего периода эксплуатации сооружения;

принцип II - многолетнемерзлые грунты основания используются в оттаянном или оттаивающем состоянии (с их предварительным оттаиванием на расчетную глубину до начала возведения сооружения или с допущением их оттаивания в период эксплуатации сооружения).

6.1.2 Принцип I следует применять, если грунты основания можно сохранить в мерзлом состоянии при экономически целесообразных затратах на мероприятия, обеспечивающие сохранение такого состояния. На участках с твердомерзлыми грунтами, а также при повышенной сейсмичности района следует принимать использование многолетнемерзлых грунтов по принципу I.

При строительстве на пластично-мерзлых грунтах следует предусматривать мероприятия по понижению температуры грунтов (6.3.1 - 6.3.4) до установленных расчетом значений, а также учитывать в расчетах оснований пластические деформации этих грунтов под нагрузкой согласно указаниям 7.2.15 - 7.2.17.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

6.1.3 Принцип II следует применять при наличии в основании скальных или других малосжимаемых грунтов, деформация которых при оттаивании не превышают предельно допустимых значений для проектируемого сооружения, при несплошном распространении многолетнемерзлых грунтов, а также в тех случаях, когда по техническим и конструктивным особенностям сооружения и инженерно-геокриологическим условиям участка при сохранении мерзлого состояния грунтов основания не обеспечивается требуемый уровень надежности строительства.

6.1.4 Выбор принципа использования многолетнемерзлых грунтов в качестве основания сооружений, а также способов и средств, необходимых для обеспечения принятого в проекте температурного режима грунтов, следует производить на основании сравнительных технико-экономических расчетов.

6.1.5 В пределах застраиваемой территории (промышленный узел, поселок, городской микрорайон и т.д.) надлежит предусматривать, как правило, один принцип использования многолетнемерзлых грунтов в качестве оснований. Это требование следует учитывать также при проектировании новых и реконструкции существующих зданий и сооружений на застроенной территории, размещении мобильных (временных) зданий и прокладке инженерно-технических сетей.

Применение разных принципов использования многолетнемерзлых грунтов в пределах застраиваемой территории допускается на обособленных по рельефу и другим природным условиям участках, а в необходимых случаях - на природно-необособленных участках, если предусмотрены и подтверждены расчетом специальные меры по обеспечению расчетного теплового режима грунтов в основании соседних зданий, возведенных (или возводимых) по принципу I (резервирование зон безопасности, устройство мерзлотных и противофильтрационных завес и т.п.).

6.1.6 Линейные сооружения допускается проектировать с применением на отдельных участках трассы разных принципов использования многолетнемерзлых грунтов в качестве основания. При этом следует предусматривать меры по приспособлению их конструкций к неравномерным деформациям основания в местах перехода от одного участка к другому, а при прокладке их в пределах застраиваемой территории следует соблюдать требования, предусмотренные 6.1.5.

6.2 Глубина заложения фундаментов

6.2.1 Глубина заложения фундаментов, считая от уровня планировки (подсыпки или срезки), назначается с учетом требований СП 22.13330 и принятого принципа использования многолетнемерзлых грунтов в качестве основания сооружения и должна проверяться расчетом по устойчивости фундаментов на действие сил морозного пучения грунтов согласно указаниям 7.4.2 и 7.4.6.

6.2.2 При использовании многолетнемерзлых грунтов в качестве основания по принципу I минимальную глубину заложения фундаментов dmin рекомендуется принимать по таблице 6.1 в зависимости от расчетной глубины сезонного оттаивания грунта dth, определяемой согласно приложению Г.

Таблица 6.1

Фундаменты

Минимальная глубина заложения фундаментов dmin, м

Фундаменты всех типов, кроме свайных

dth + 1

Свайные фундаменты зданий и сооружений

dth + 2

Сваи опор мостов

dth + 4

Фундаменты зданий и сооружений, возводимых на подсыпках

Не нормируется

6.2.3 При использовании многолетнемерзлых грунтов в качестве основания по принципу II минимальную глубину заложения фундаментов dmin следует принимать в соответствии с требованиями СП 22.13330 в зависимости от расчетной глубины сезонного промерзания грунта df, определяемой согласно приложению Г, и уровня подземных вод, который принимается с учетом образования под сооружением зоны оттаивания грунта.

Допускается закладывать фундаменты в слое сезонного промерзания-оттаивания грунта, если это обосновано расчетом оснований и фундаментов (7.4.6).

Допускается устройство фундаментов малоэтажных зданий на поверхности грунта или на подсыпке.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

6.3 Устройство оснований и фундаментов при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу I

6.3.1 При использовании многолетнемерзлых грунтов в качестве оснований сооружений по принципу I для сохранения мерзлого состояния грунтов основания и обеспечения их расчетного теплового режима в проектах оснований и фундаментов необходимо предусматривать: устройство вентилируемых подполий или холодных первых этажей зданий (6.3.2), укладку в основании сооружения вентилируемых труб, каналов или применение вентилируемых фундаментов (6.3.3), установку сезоннодействующих охлаждающих устройств жидкостного или парожидкостного типов - СОУ (6.3.4), а также осуществление других мероприятий (теплозащитные экраны и др.) по устранению или уменьшению теплового воздействия сооружения на мерзлые грунты основания.

Выбор одного или сочетания нескольких мероприятий должен производиться на основании расчетов: прогнозного (на весь период эксплуатации) теплотехнического, устойчивости и несущей способности с учетом конструктивных и технологических особенностей сооружения, опыта местного строительства и экономической целесообразности.

6.3.2 Вентилируемые подполья с естественной или побудительной вентиляцией следует применять для сохранения мерзлого состояния грунтов в основаниях жилых и промышленных зданий и сооружений, в том числе сооружений с повышенными тепловыделениями. Требуемый тепловой режим вентилируемого подполья устанавливается теплотехническим расчетом согласно приложению Д.

Подполья в соответствии с теплотехническим расчетом и условиями снегозаносимости допускается устраивать открытыми, с вентилируемыми или закрытыми продухами в цоколе здания; при необходимости у продухов следует устраивать вытяжные или приточные трубы, располагая воздухозаборные отверстия выше наибольшего уровня снегового покрова. Закрытые подполья, а также холодные первые этажи зданий следует устраивать при ширине зданий до 15 м и среднегодовых температурах грунта ниже минус 2 °С.

Высота подполья должна приниматься по условиям обеспечения его вентилирования, но не менее 1,2 м от поверхности грунта в подполье до низа выступающих конструкций перекрытия; при размещении в подполье коммуникаций - по условиям свободного к ним доступа, но не менее 1,4 м. Под отдельными участками сооружения шириной до 6 м при отсутствии в них коммуникаций и фундаментов высоту подполья допускается уменьшать до 0,6 м.

Поверхность грунта в подполье должна быть спланирована с уклонами в сторону наружных отмосток или водосборов, обеспечивающих беспрепятственный отвод воды от сооружения, и иметь твердое покрытие.

Инженерные тепловыделяющие коммуникации, размещаемые в вентилируемом подполье, должны быть теплоизолированы.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

6.3.3 Вентилируемые трубы или каналы, а также вентилируемые фундаменты можно устраивать с естественной или побудительной вентиляцией и их следует применять для сохранения мерзлого состояния грунтов в основании сооружений с полами по грунту, при устройстве малозаглубленных или поверхностных фундаментов на подсыпках, а также мобильных зданий и зданий в комплектно-блочном исполнении.

Вентилируемые трубы, каналы и вентилируемые фундаменты следует укладывать выше уровня подземных вод в пределах подсыпки из непучинистого грунта с уклонами в сторону объединительных коллекторов. Для уменьшения теплопритока в грунт и высоты подсыпки под полами сооружения следует предусматривать укладку тепло- и гидроизоляции.

Теплотехнический расчет оснований при использовании указанных систем охлаждения грунтов следует производить согласно указаниям 7.2.9.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

6.3.4 Сезоннодействующие охлаждающие устройства следует применять для сохранения мерзлого состояния грунтов оснований, для повышения несущей способности опор линейных сооружений в пластично-мерзлых грунтах, а также для создания ледогрунтовых завес, восстановления нарушенного при эксплуатации сооружения теплового режима грунтов в его основании и в других целях.

6.3.5 Для сокращения сроков строительства и повышения расчетных нагрузок на фундаменты следует предусматривать предварительное (до возведения сооружения) охлаждение высокотемпературных и пластично-мерзлых грунтов (путем очистки поверхности от снега, с помощью СОУ и т.д.) при последующем поддержании расчетного температурного режима грунтов за счет постоянно действующих охлаждающих устройств.

6.3.6 На участках, где слой сезонного промерзания-оттаивания не сливается с многолетнемерзлым грунтом, необходимо предусматривать меры по стабилизации или поднятию верхней поверхности многолетнемерзлого грунта до расчетного уровня путем предварительного охлаждения и промораживания грунтов основания. Глубину заложения фундаментов при этом следует определять расчетом, но принимать не менее 2 м от верхней поверхности многолетнемерзлого грунта. Допускается закладывать фундаменты в пределах немерзлого слоя грунта, если это обосновано расчетом основания.

6.3.7 При использовании многолетнемерзлых грунтов в качестве оснований по принципу I могут применяться свайные, столбчатые и другие типы фундаментов, в том числе фундаменты на искусственных (насыпных и намывных) основаниях. Выбор типа фундамента и способа устройства основания устанавливается проектом в зависимости от инженерно-геокриологических условий строительства, конструктивных особенностей сооружения и технико-экономической целесообразности.

6.3.8 Конструкции фундаментов должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к материалу фундаментов по прочности в соответствии с требованиями СП 24.13330, СП 28.13330, СП 35.13330, а элементы фундаментов, находящиеся в пределах слоя сезонного промерзания и оттаивания грунта и выше, - также требованиям по морозостойкости, водонепроницаемости и устойчивости к воздействию агрессивных сред в соответствии с требованиями СП 28.13330 и СП 35.13330.

Стальные сваи следует проектировать из стальных труб в соответствии с ГОСТ 20295, ГОСТ 19281, ГОСТ 8732 и ГОСТ 8734.

Для зданий и сооружений повышенного уровня ответственности следует использовать бесшовные трубы в соответствии с ГОСТ 8734.

Для районов со среднегодовой температурой воздуха ниже 0 °С рекомендуется использовать трубы из низколегированных сталей повышенной прочности С345 категории 4 по ударной вязкости по ГОСТ 27772 или 09Г2С категории 15 по ударной вязкости по ГОСТ 19281.

Металлические и деревянные конструкции фундаментов в слое сезонного промерзания и оттаивания грунта должны быть защищены от коррозии и гниения. Антикоррозионную защиту следует выполнять для всех металлических поверхностей подземных конструкций в слое сезонного промерзания-оттаивания и ниже на 1 м. Для забиваемых свай антикоррозионная защита должна быть устойчивой к механическому воздействию. Возможность применения антикоррозионной защиты должна быть подтверждена лабораторными и полевыми исследованиями.

Для железобетонных конструкций, сооружаемых в холодном климате и на вечномерзлых грунтах, следует применять тяжелый бетон со средней плотностью 2200 - 2500 кг/м3, который в зависимости от условий работы отвечает требованиям по прочности, морозостойкости и водонепроницаемости, изложенным в таблице 6.2.

Таблица 6.2 - Требования к бетону по прочности, морозостойкости и водонепроницаемости

Группа конструкций

Условия работы конструкции

Минимальный класс бетона по прочности на сжатие В

Минимальные марки бетона

Минимальное воздухововлечение, %

Характеристика режима работы

Расчетная зимняя температура наружного воздуха

по морозостойкости F

по водонепроницаемости W

1

Железобетонные конструкции, расположенные в сезонно-оттаивающем слое грунта и подвергающиеся попеременному замораживанию и оттаиванию в водонасыщенном состоянии

Ниже минус 40 °С

35

400

10

4

Ниже минус 0° С до минус 40 °С включ.

30

200

8

4

2

Наземные железобетонные конструкции, подвергающиеся воздействию атмосферных осадков и попеременному замораживанию и оттаиванию

Ниже минус 40 °С

30

200

8

4

Ниже минус 20 °С до минус 40 °С включ.

25

150

6

4

3

Железобетонные конструкции, защищенные от атмосферных осадков и подвергающиеся замораживанию и оттаиванию

Ниже минус 40 °С

25

150

6

-

Ниже минус 20 °С до минус 40 °С включ.

25

150

6

-

Примечания

1 Расчетная зимняя температура наружного воздуха принимается по средней температуре воздуха наиболее холодной пятидневки в зависимости от района строительства согласно СП 131.13330.

2 Марки по морозостойкости и водонепроницаемости для конструкций водоснабжения и канализации, а также для свай и свай-оболочек следует устанавливать согласно требованиям соответствующих нормативных документов.

3 В случае присутствия хлоридов в надмерзлотных водах для обеспечения зашиты стальной арматуры от коррозии марку бетона по водонепроницаемости и толщину защитного слоя бетона устанавливают по таблице Г.1 СП 28.13330.

В условиях холодного климата следует применять следующую стальную арматуру:

- горячекатаную гладкую класса А-I (А240) по ГОСТ 5781;

- горячекатаную кольцевого периодического профиля классов А-II (А300), А-III (А400) по ГОСТ 5781;

- термомеханически упрочненную серповидного профиля классов А500С по ГОСТ Р 52544;

- термомеханически упрочненную и горячекатаную серповидного профиля класса А500С по ГОСТ Р 52544;

- холоднодеформированную волочением с последующей накаткой периодического профиля класса Вр-1 по ГОСТ 6727;

- холоднодеформированную прокаткой периодического профиля класса В500С по ГОСТ Р 52544.

Преимущественно рекомендуется применять арматуру с гарантией ударной вязкости северного исполнения горячекатаную класса Ас-II(Ас300) по ГОСТ 5781 и термомеханически упрочненную класса Ас500С по ГОСТ 13015.

При низкой температуре до минус 60 °С увеличивается предел текучести арматуры в среднем на 8 % - 10 % и модуль упругости арматуры на 2 % - 3 %, но эти данные допускается не учитывать в расчете железобетонных конструкций, и расчетные сопротивления и модуль упругости принимают по [5].

(Новая редакция. Изм. № 1)

6.3.9 Ленточные и столбчатые фундаменты должны быть выполнены из монолитного или сборного железобетона. Для зданий, строящихся с использованием оснований фундаментов по принципу I, предпочтительно использовать сборные элементы фундамента.

Ленточные и столбчатые фундаменты под малоэтажные здания допускается не заглублять в грунт, а располагать на подсыпке или в теле подсыпки. Подсыпка выполняется из крупноскелетного непучинистого материала. Для определения глубины оттаивания следует проводить теплотехнический расчет и расчет по деформациям и, при необходимости, применить слой теплоизоляции под сооружением в теле подсыпки.

При устройстве свайных фундаментов в многолетнемерзлых грунтах допускается применять виды и конструкции свай, предусмотренные СП 24.13330, в том числе буронабивные, сваи-оболочки, а также составные (комбинированные) сваи из разных материалов.

(Новая редакция. Изм. № 1)

6.3.10 В проекте свайных фундаментов должны быть указаны способы погружения свай, а также температурные условия, при которых разрешается нагружение свай.

Полые сваи и сваи-оболочки, не требующие по расчету бетонного заполнения, следует заполнять бетоном класса не ниже В7,5, а в пределах слоя сезонного промерзания-оттаивания и выше - бетоном класса не ниже В15 с соблюдением требований по предотвращению образования трещин, кроме опор мостов, при устройстве которых в зоне воздействия знакопеременных температур следует руководствоваться требованиями СП 24.13330.

При устройстве буронабивных свай в многолетнемерзлых грунтах, используемых в качестве оснований по принципу I, применение химических добавок для ускорения твердения бетона, уложенного в распор с мерзлым грунтом не допускается.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

6.3.11 По условиям применимости и способам погружения в многолетнемерзлый грунт сваи подразделяются на:

а) буроопускные - сваи сплошные и полые, свободно погружаемые в скважины, диаметр которых превышает (не менее чем на 5 см) размер их наибольшего поперечного сечения, с заполнением свободного пространства раствором цементно-песчаным, глинисто-песчаным, известково-песчаным или другого состава по проекту, принимаемым по условиям обеспечения заданной прочности смерзания сваи с грунтом; допускаются к применению в любых грунтах при средней температуре грунта по длине сваи минус 0,5 °С и ниже, полезную нагрузку на буроопускную сваю можно передавать только после полного замерзания раствора;

б) опускные - сваи сплошные и полые, свободно (или с пригрузом) погружаемые в оттаянный грунт в зоне диаметром до двух наибольших поперечных размеров сваи; допускаются к применению в твердомерзлых грунтах песчаных и глинистых, содержащих не более 15 % крупнообломочных включений при средней температуре грунта по длине сваи не выше минус 1,5 °С;

в) бурозабивные (забивные) - сваи сплошные и полые, рассчитанные на восприятие ударных нагрузок и погружаемые забивкой в лидерные скважины (без лидерных скважин), диаметр которых меньше наибольшего поперечного сечения сваи; допускаются к применению в пластично-мерзлых грунтах с содержанием крупнообломочных включений до 10 % на основании пробных погружений свай на данной площадке;

г) бурообсадные - полые сваи и сваи-оболочки, погружаемые в грунт путем его разбуривания в забое через полость сваи с периодическим осаживанием погружаемой сваи; применяются при устройстве свайных фундаментов в сложных инженерно-геокриологических условиях и при наличии межмерзлотных подземных вод.

д) винтовые - полые сваи с винтом или одной или несколькими лопастями, погружаемые завинчиванием с контролируемым вдавливанием в лидерные скважины (без лидерных скважин), диаметр которых меньше наибольшего поперечного сечения ствола сваи; допускаются к применению в пластично-мерзлых грунтах с содержанием крупнообломочных включений до 10 % на основании пробных погружений свай на данной площадке.

Допускается применять другие способы погружения свай в многолетнемерзлые грунты, если это не приводит к недопустимому повышению температуры грунтов основания и недопустимому понижению несущей способности свай, что должно быть подтверждено полевыми испытаниями, экспериментальными данными и теплотехническим расчетом.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

6.3.12 Расстояние между осями свай следует принимать равным:

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

для опускных, бурозабивных и забивных свай - не менее трех наибольших размеров поперечного сечения сваи.

Размещение свай в плане, их число, размеры и способы устройства ростверков назначаются в зависимости от конструкции здания, размещения технологического оборудования и нагрузок на фундаменты в соответствии с требованиями СП 24.13330 с учетом расчетной несущей способности свай, определяемой согласно 7.2.2, высоты холодного подполья (6.3.2) и температурно-влажностных воздействий; укладка ростверков по грунту или с зазором менее 0,15 м от поверхности грунта, а для устоев мостов - менее 0,5 м не допускается.

6.3.13 Столбчатые или плитные фундаменты, возводимые на естественном многолетнемерзлом основании, следует устраивать сборно-монолитными и монолитными. Глубина заложения фундаментов, их размеры и несущая способность устанавливаются расчетом согласно указаниям 7.2.2 - 7.2.4, с учетом требований 6.2.1 и 6.2.2.

Обратную засыпку котлованов под фундаменты следует производить талым (непучинистым при промерзании) грунтом. При льдистости грунтов основания ii > 0,2 под подошвой фундаментов следует устраивать песчаную подушку толщиной не менее 0,2 м.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

6.3.14 При проектировании сооружений на искусственных основаниях (насыпях или подсыпках) следует предусматривать устройство фундаментов мелкого заложения (столбчатые, ленточные, плитные, с вентилируемыми каналами и др.). Фундаменты следует закладывать в пределах высоты подсыпки, определяемой теплотехническим расчетом с учетом дополнительных мероприятий по сохранению мерзлого состояния грунтов оснований, предусмотренных 6.3.3 и 6.3.13.

Подсыпку следует устраивать из непучинистого песчаного или крупнообломочного грунта, укладываемого после промерзания сезоннооттаивающего слоя; допускается для устройства подсыпок применять шлаки или другие отходы производства, если их осадки под нагрузками от сооружений не больше расчетных, и если они не подвержены морознопу пучению и разрушению, растворению и размоканию.

При устройстве фундаментов на подсыпках основания и фундаменты следует рассчитывать по несущей способности и деформациям в соответствии с требованиями СП 22.13330 и с учетом результатов прогнозных теплотехнических расчетов.

6.4 Устройство оснований и фундаментов при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу II

6.4.1 При проектировании оснований и фундаментов зданий и сооружений, возводимых с использованием многолетнемерзлых грунтов по принципу II, следует предусматривать мероприятия по уменьшению деформаций основания (6.4.2) или мероприятия по приспособлению конструкций сооружения к восприятию неравномерных деформаций основания (6.4.5), назначаемые по результатам расчета основания по деформациям.

Выбор одного из указанных мероприятий или их сочетания производится на основании технико-экономического расчета. При этом мероприятия по уменьшению деформаций основания следует предусматривать в любом случае, если расчетные осадки сооружения превышают значения, допустимые по архитектурным и технологическим требованиям, а для сооружений, возводимых по типовым проектам, - также установленные для них предельные значения деформаций по условиям прочности и устойчивости конструкций.

Мероприятия по приспособлению конструкций сооружения к неравномерным деформациям оттаивающего основания следует назначать по результатам расчета совместной работы основания и сооружения.

6.4.2 Для уменьшения деформаций основания в зависимости от конкретных условий строительства следует предусматривать:

предварительное (до возведения сооружения) искусственное оттаивание и уплотнение грунтов основания;

замену льдистых грунтов основания талым или непросадочным при оттаивании песчаным или крупнообломочным грунтом;

ограничение глубины оттаивания мерзлых грунтов основания, в том числе со стабилизацией верхней поверхности многолетнемерзлого грунта в процессе эксплуатации сооружения;

увеличение глубины заложения фундаментов, в том числе с прорезкой льдистых грунтов и опиранием фундаментов на скальные или другие малосжимаемые при оттаивании грунты.

6.4.3 Глубину предварительного оттаивания или замены льдистых грунтов основания на малосжимаемые при оттаивании грунты следует устанавливать по результатам расчета основания по деформациям согласно указаниям 7.3.10.

Контуры зоны оттаивания или замены грунтов основания в плане должны выходить за контуры сооружения не менее чем на половину глубины предварительного оттаивания грунта.

Допускается принимать меньшую площадь предварительного оттаивания или замены грунтов в плане, а также производить локальное предварительное оттаивание грунтов под фундаментами (вместо сплошного оттаивания под всей площадью сооружения), если это обосновано расчетом основания по деформациям и устойчивости.

Оттаивание грунтов оснований можно производить способами электрооттаивания, парооттаивания или за счет других источников тепла. При этом должны быть предусмотрены меры по обеспечению установленной проектом степени уплотнения оттаянного грунта.

6.4.4 Для ограничения глубины оттаивания грунтов в основании сооружения следует предусматривать устройство теплоизолирующих подсыпок и экранов, увеличение сопротивления теплопередаче полов первых этажей и другие мероприятия по уменьшению теплового влияния сооружения на грунты основания, а также стабилизацию верхней поверхности многолетнемерзлого грунта (в том числе при несливающемся сезоннопромерзающем слое) ниже глубины заложения подошвы фундаментов путем регулирования температуры воздуха в подпольях или технических этажах здания согласно приложению Е.

6.4.5 Приспособление конструкций сооружений к неравномерным деформациям основания должно обеспечиваться:

а) увеличением прочности и пространственной жесткости здания, достигаемой устройством поэтажных, связанных с перекрытиями железобетонных и армокирпичных поясов, усилением армирования конструкций, замоноличиванием сборных элементов перекрытия, усилением цокольно-фундаментной части, равномерным расположением сквозных поперечных стен, а также разрезкой протяженных зданий на отдельные отсеки длиной до полуторной ширины здания;

б) увеличением податливости и гибкости сооружения путем разрезки его конструкций деформационными швами, устройством шарнирных сопряжений отдельных конструкций с учетом возможности их выравнивания и рихтовки технологического оборудования.

Допускается предусматривать комбинацию указанных мероприятий применительно к особенностям проектируемого сооружения. При этом, бескаркасные жилые и общественные здания следует, как правило, проектировать по жесткой конструктивной схеме; для промышленных сооружений могут применяться гибкие и комбинированные конструктивные схемы. Цокольно-фундаментную часть зданий в типовых проектах следует разрабатывать в нескольких вариантах, рассчитанных по прочности на разные пределы допустимых деформаций основания.

6.4.6 При использовании многолетнемерзлых грунтов в качестве оснований по принципу II следует, как правило, применять:

а) для сооружений с жесткой конструктивной схемой, возводимых на оттаивающих грунтах, - усиленные армопоясами ленточные фундаменты, в том числе в виде жестких перекрестных лент, воспринимающих и перераспределяющих усилия, вызванные неравномерной осадкой оттаивающего основания, а в необходимых случаях - плитные фундаменты; на предварительно оттаянных и уплотненных грунтах допускается применять столбчатые, ленточные и другие виды фундаментов на естественном основании, а также свайные фундаменты, если это обусловлено грунтовыми условиями;

б) для сооружений с гибкой конструктивной схемой - столбчатые и отдельно стоящие фундаменты под колонны, гибкие ленточные фундаменты, а в необходимых случаях также свайные фундаменты.

6.4.7 В случаях, когда в основании сооружений залегают скальные или другие малосжимаемые при оттаивании грунты, следует применять столбчатые фундаменты, свайные фундаменты из свай-стоек, в том числе из составных и буронабивных свай.

Сваи следует погружать, как правило, буроопускным способом в скважины, диаметр которых не менее чем на 15 см превышает наибольшие размеры поперечного сечения сваи, с заполнением свободного пространства цементно-песчаным или другим раствором по проекту. Заделку свай-стоек в скальные грунты надлежит производить в соответствии с требованиями СП 24.13330.

6.5 Требования к инженерной подготовке территории

6.5.1 В проекте оснований и фундаментов на многолетнемерзлых грунтах должны быть предусмотрены мероприятия по инженерной подготовке территории, обеспечивающие соблюдение расчетного гидрогеологического и теплового режима грунтов основания и предотвращение эрозии, развития термокарста и других физико-геологических процессов, приводящих к изменению проектного состояния грунтов в основании сооружений при их строительстве и эксплуатации, а также к недопустимым нарушениям природных условий окружающей среды. Разработку мероприятий надлежит проводить в соответствии с требованиями СП 116.13330. Требования к инженерно-экологическим изысканиям для строительства установлены в [1].

6.5.2 Инженерная подготовка отдельных строительных площадок должна быть увязана с общей инженерной подготовкой и вертикальной планировкой территории застройки в соответствии с генпланом и обеспечивать организованный отвод поверхностных, надмерзлотных и межмерзлотных вод и вод сезоннооттаивающего слоя с начала строительства и в течение эксплуатационного периода.

Подъездные пути и насыпи для прохождения транспортных средств и работы строительной техники следует устраивать до начала работ по возведению фундаментов.

6.5.3 На территории с многолетнемерзлыми грунтами вертикальную планировку местности следует производить, как правило, подсыпкой. При применении в необходимых случаях срезок и выемок грунта должны быть приняты меры по защите вскрытых льдистых грунтов от протаивания, размыва и оползания склонов. Подсыпку можно выполнять сплошной по всей застраиваемой территории или под отдельные сооружения или их группы при условии обеспечения свободного стока поверхностных вод.

6.5.4 При использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу I подсыпку следует выполнять, как правило, в зимний период после промерзания сезоннооттаявшего слоя грунта (не менее чем на 0,2 м), после предварительной очистки поверхности грунта от снега. Толщина и способ устройства подсыпок принимаются в зависимости от их назначения мерзлотно-грунтовых и гидрогеологических условий.

На участках с сильнольдистыми грунтами и подземными льдами следует устраивать сплошные по площади теплоизолирующие подсыпки или экраны, толщину которых необходимо устанавливать расчетом по условию предотвращения протаивания подстилающего льдистого грунта согласно указаниям 8.2 и исключения повышения природных температур многолетнемерзлых грунтов. Устройство подсыпок, используемых в качестве оснований сооружений, следует производить согласно указаниям 6.3.14.

При необходимости понижения природных температур сильнольдистых грунтов и подземных льдов в целях исключения процессов ползучести (приложение И) во время эксплуатационного периода, следует предусматривать активную термостабилизацию грунтов основания с помощью установки СОУ.

6.5.5 При использовании многолетнемерзлых грунтов в качестве оснований по принципу II вертикальную планировку допускается осуществлять подсыпками и выемками грунта. Подсыпки надлежит устраивать, как правило, по оттаянному грунту слоя сезонного промерзания-оттаивания. Выемки грунтов допускается выполнять на непросадочных при оттаивании грунтах или если предусмотрено предпостроечное оттаивание и уплотнение грунтов под сооружениями.

Уровень планировочных отметок, высоту подсыпок, глубины выемок грунтов, уклоны водоотводящей сети следует принимать с учетом расчетных осадок грунтов при оттаивании. В необходимых случаях (сильнольдистые, заторфованные или имеющие неравномерную льдистость грунты) следует осуществлять частичное оттаивание или замену грунтов верхнего льдистого слоя или устройство теплозащитных экранов согласно 6.4.4.

При высоком уровне подземных вод необходимо предусматривать меры по предотвращению обводнения заглубленных подвалов или технических этажей здания: поднятие уровня планировочных отметок, устройство дренажа, противофильтрационные завесы, в том числе льдогрунтовые и т.п. При проектировании противофильтрационных завес водный баланс подземных вод на застраиваемой территории должен быть сохранен.

6.5.6 В составе мероприятий по инженерной подготовке территории должны быть предусмотрены природоохранные мероприятия, направленные на восстановление нарушенных в процессе строительства природных условий, в соответствии с 16.4.

6.5.7 Для обеспечения устойчивости и эксплуатационной пригодности зданий и сооружений при прокладке наружных сетей систем водоснабжения, канализации, теплоснабжения следует предусматривать тот же принцип использования многолетнемерзлых грунтов в качестве оснований, который принят для зданий и сооружений, размещаемых на данной территории застройки. Применение различных принципов допускается при условии прокладки сетей в каналах на таком расстоянии от зданий и сооружений, при котором не произойдет изменения расчетных температур оснований зданий и сооружений, или при применении других мер, предусмотренных 6.1.5.

Вводы и выпуски инженерных сетей в зданиях или сооружениях и прокладку этих сетей в подпольях и технических этажах следует осуществлять по принципу использования многолетнемерзлых грунтов, принятому для данного здания или сооружения. Конструкция вводов и выпусков должна быть такой, чтобы при использовании многолетнемерзлых 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.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

7 Расчет оснований и фундаментов

7.1 Общие указания

7.1.1 При проектировании оснований и фундаментов сооружений, возводимых на многолетнемерзлых грунтах, следует выполнять теплотехнические расчеты основания и расчеты основания и фундаментов на силовые воздействия. В расчетах основания и фундаментов надлежит учитывать принцип использования многолетнемерзлых грунтов в качестве основания, тепловое и механическое взаимодействие сооружения и основания.

7.1.2 Основания и фундаменты следует рассчитывать по двум группам предельных состояний: по первой - по несущей способности, по второй - по деформациям (осадкам, прогибам и пр.), затрудняющим нормальную эксплуатацию конструкций сооружения, а элементы железобетонных конструкций - и по трещиностойкости.

При расчете по предельным состояниям несущую способность основания и его ожидаемые деформации следует устанавливать с учетом температурного режима грунтов основания, а при принципе I - также с учетом продолжительности действия нагрузок и реологических свойств грунтов.

Фундаменты как элементы конструкций в зависимости от их материала следует рассчитывать в соответствии с требованиями СП 16.13330, СП 35.13330, СП 63.13330, СП 64.13330. Расчет указанных конструкций приведен также в [4] и [5].

7.1.3 Расчет оснований следует производить:

а) при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу I: по несущей способности - для твердомерзлых грунтов; по несущей способности и деформациям - для пластично-мерзлых и сильнольдистых грунтов, а также подземных льдов;

б) при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу II: по несущей способности - в случаях, предусмотренных СП 22.13330; по деформациям - во всех случаях, при этом для оснований, оттаивающих в процессе эксплуатации сооружения, расчет по деформациям надлежит производить из условия совместной работы основания и сооружения.

Расчет оснований по деформациям следует производить на основные сочетания нагрузок и воздействий; расчет по несущей способности - на основные и особые сочетания нагрузок и воздействий.

7.1.4 Нагрузки и воздействия, передаваемые на основания сооружением, следует устанавливать расчетом в соответствии с требованиями СП 20.13330 с учетом указаний СП 22.13330, СП 24.13330, а для оснований опор мостов и труб под насыпями - согласно СП 35.13330.

При использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу I, если грунты основания находятся в твердомерзлом состоянии, а также в случаях, предусматриваемых СП 22.13330, нагрузки и воздействия на основание допускается назначать без учета их перераспределения надфундаментными конструкциями сооружения.

При использовании многолетнемерзлых грунтов в качестве основания по принципу II нагрузки на основание следует определять, как правило, с учетом совместной работы основания и сооружения.

7.1.5 Нагрузки и воздействия, которые по СП 20.13330 могут относиться как к длительным, так и к кратковременным, при расчете мерзлых оснований по несущей способности должны относиться к кратковременным, а при расчете оснований по деформациям - к длительным.

Воздействия, вызванные осадками грунтов при предусмотренном в проекте оттаивании их в процессе эксплуатации сооружения, следует относить к длительным; воздействия, связанные с возможным протаиванием и просадками грунтов при нарушениях эксплуатационного режима сооружения, - к особым.

7.2 Расчет оснований и фундаментов при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу I

7.2.1 Расчет оснований фундаментов по первой группе предельных состояний (по несущей способности) производится исходя из условия

F £ Fu/gn,                                                           (7.1)

где F - расчетная нагрузка на основание;

Fu - несущая способность основания, определяемая расчетом (7.2.2), а для оснований свайных фундаментов - дополнительно и по данным полевых испытаний свай (7.2.10) и статического зондирования (приложение Л);

gn - коэффициент надежности по ответственности сооружения, принимаемый в соответствии с требованиями СП 22.13330 в зависимости от вида и уровня ответственности сооружения, а для оснований опор мостов - согласно СП 35.13330 и указаниям 12.13.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

7.2.2 Несущая способность основания Fu, кН, вертикально нагруженной висячей сваи или столбчатого фундамента определяется по формуле

                                            (7.2)

где gt - температурный коэффициент, учитывающий изменения температуры грунтов основания из-за случайных изменений температуры наружного воздуха, определяется по указаниям приложения П;

gс - коэффициент условий работы основания, принимаемый по указаниям 7.2.4;

R - расчетное сопротивление мерзлого грунта под нижним концом сваи или под подошвой столбчатого фундамента, кПа, определяется согласно указаниям 7.2.3;

А - площадь подошвы столбчатого фундамента или площадь опирания сваи на грунт, м2, принимаемая для сплошных свай равной площади их поперечного сечения (или площади уширения), для полых свай, погруженных с открытым нижним концом, - площади поперечного сечения сваи брутто при заполнении ее полости цементно-песчаным раствором или грунтом на высоту, обеспечивающую несущую способность по смерзанию с внутренней поверхностью сваи не менее несущей способности у нижнего конца сваи;

Raf,i - расчетное сопротивление мерзлого грунта или грунтового раствора сдвигу по боковой поверхности смерзания сваи или столбчатого фундамента в пределах (i-го слоя грунта, кПа, определяемое согласно указаниям 7.2.3;

Ааf,i - площадь поверхности смерзания i-го слоя грунта с боковой поверхностью сваи, а для столбчатого фундамента - площадь поверхности смерзания грунта с нижней ступенью фундамента, м2;

п - число выделенных при расчете слоев многолетнемерзлого грунта.

Примечания

1 При расчете несущей способности основания столбчатого фундамента силы смерзания грунта, определяемые вторым слагаемым формулы (7.2), учитываются только при условии выполнения обратной засыпки пазух котлована влажным талым грунтом с уплотнением, что должно быть отмечено в проекте.

2 В случаях, когда слой сезонного промерзания - оттаивания не сливается с многолетнемерзлым грунтом, несущую способность свай в пределах немерзлого слоя грунта допускается учитывать по СП 24.13330. При этом должны быть предусмотрены меры по стабилизации верхней поверхности многолетнемерзлого грунта, а расчетные сопротивления таликовых грунтов (кроме крупнообломочных и песков со степенью влажности не превышающей 0,8) вдоль боковой поверхности свай, принимаемые по нормативным таблицам СП 24.13330, следует брать с понижающими коэффициентами: 0,8 - для глинистых грунтов, 0,9 - для песчаных водонасыщенных грунтов; для других грунтов понижающие коэффициенты определяют по опытным данным.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

7.2.3 Расчетное давление на мерзлый грунт под подошвой фундамента R и расчетные сопротивления мерзлого грунта или грунтового раствора сдвигу по поверхности смерзания фундамента Raf устанавливаются по данным испытаний грунтов, проводимых в соответствии с ГОСТ 12248, с учетом коэффициента надежности по грунту gg, принимаемому согласно 5.8, и расчетных температур грунта основания Тт, Tz и Те, определяемых теплотехническим расчетом по 7.2.7 и 7.2.8. В расчет принимается наихудшее значение. В случае предварительного охлаждения грунтов расчетные температуры Tm, Tz и Тс определяются теплотехническим расчетом только по 7.2.7.

По результатам испытаний грунтов шариковым штампом или на одноосное сжатие расчетные значения R, кПа, вычисляются по формуле

R = 5,7cn/gg + gId,                                                          (7.3)

где сn - нормативное значение предельно длительного сцепления, кПа, принимаемое равным: сn = cegn при испытаниях грунтов шариковым штампом и сn = 0,5Rcn - при испытаниях на одноосное сжатие, где cegn и Rcn - соответственно предельно длительное эквивалентное сцепление и сопротивление грунта одноосному сжатию;

gi - расчетное значение удельного веса грунта, кН/м3;

d - глубина заложения фундамента, м;

gg - коэффициент надежности по грунту.

Нормативное значение сn допускается принимать согласно указаниям приложения Л.

В случаях, предусмотренных 5.9, расчетные значения R и Raf допускается принимать по таблицам приложения В.

При расчетах несущей способности оснований значения R следует принимать: для свайных фундаментов - при расчетной температуре грунта Tz на глубине z, равной глубине погружения сваи; для столбчатых фундаментов - при расчетной температуре грунта Тт на глубине заложения подошвы фундамента.

Расчетные сопротивления сдвигу Raf,i следует принимать: для свайных фундаментов - при температуре грунта Tz на глубине середины i-го слоя грунта; для столбчатых фундаментов - при температуре грунта Тт на глубине, соответствующей середине нижней ступени фундамента.

При расчетах несущей способности основания висячей сваи, расположенной в однородных по составу многолетнемерзлых грунтах, по формуле (7.2) значения Raf принимается при средней (эквивалентной) температуре грунта Те (7.2.7).

Для буроопускных свай за расчетное сопротивление сдвигу принимают наименьшие из значений сопротивления растворов сдвигу по поверхности смерзания со сваей Raf и сопротивления грунтов сдвигу по раствору (цементно-песчаному, известково-песчаному или грунтовому) Rsh; для буронабивных свай - по значению Rsh. При расчете несущей способности комбинированных свай (деревометаллических, сборно-монолитных и др.) значения Raf следует принимать с учетом разной прочности смерзания с грунтом их различных элементов в соответствии с указаниями приложения В.

Для свай (кроме бурозабивных), опираемых на песчано-щебеночную подушку высотой не менее трех диаметров скважины, при диаметре скважины не более полутора диаметров сваи, расчетное значение R допускается принимать для грунта подушки, а значение А - равным площади забоя скважины. При опирании свай на льдистые грунты с льдистостью i ³ 0,2 расчетные значения R следует принимать с понижающим коэффициентом ni = 1 - ii.

Для кратковременных нагрузок с временем действия t, равным или меньшим продолжительности перерывов между ними, расчетные значения R и Raf допускается принимать с повышающим коэффициентом nt (кроме опор мостов) в соответствии с данными таблицы 7.1.

Таблица 7.1

Время действия нагрузки t, ч

0,1

0,25

0,5

1

2

8

24

Коэффициент пi

1,7

1,5

1,35

1,25

1,2

1,1

1,05

(Измененная редакция. Изм. № 1)

7.2.4 Коэффициент условий работы основания gс принимается по таблице 7.2 в зависимости от вида и способов устройства фундаментов (кроме опор мостов).

Таблица 7.2

Виды фундаментов и способы их устройства

Коэффициент gс

Столбчатые и другие виды фундаментов на естественном основании

1,0

То же, на подсыпках

0,9

Буроопускные сваи с применением грунтовых растворов, превышающих по прочности смерзания вмещающие грунты

1,1

То же, при равномерной прочности грунтовых растворов и вмещающего грунта

1,0

Опускные и буронабивные сваи

1,0

Бурообсадные, забивные и бурозабивные сваи при диаметре лидерных скважин менее 0,8 диаметра свай

1,0

Бурозабивные при большем диаметре лидерных скважин

0,9

Значения коэффициента gс, приведенные в таблице 7.2, допускается увеличивать пропорционально отношению полной нагрузки на фундамент к сумме постоянных и длительных временных нагрузок, но не более чем в 1,2 раза, если расчетные значения деформаций основания при этом не будут превышать предельно допустимых значений.

7.2.5 Передача на фундаменты проектных нагрузок допускается, как правило, при температуре грунтов в основании сооружения не выше установленных на эксплуатационный период расчетных значений. В необходимых случаях следует предусматривать мероприятия по предварительному (до загружения фундаментов) охлаждению пластично-мерзлых грунтов (6.3.5) до установленных расчетом значений температуры.

При соответствующем обосновании расчетом основания по деформациям допускается загружать фундаменты при температурах грунта выше расчетных, но не выше значений: Т = Тbf - 0,5 °С - для песчаных и крупнообломочных грунтов и Т = Тbf - 1 °С - для глинистых, где Тbf - температура начала замерзания грунта (Б.5). Несущая способность основания Fu в этом случае должна определяться при расчетных температурах грунта, устанавливаемых без учета теплового влияния сооружения по формуле (7.8), принимая коэффициент γt по расчету.

7.2.6 Расчетные температуры грунтов Tm, Tz и Те определяются расчетом теплового взаимодействия сооружения с многолетнемерзлыми грунтами основания в периодически установившемся тепловом режиме с учетом переменных в годовом периоде условий теплообмена на поверхности, формы и размеров сооружения, глубины заложения и расположения фундаментов в плане, а также теплового режима сооружения и принятых способов и средств сохранения мерзлого состояния грунтов основания.

При расчетах многолетнемерзлых оснований по несущей способности и деформациям расчетные температуры грунтов Тт, Тz и Те следует принимать равными:

Тт - максимальной в годовом периоде температуре грунта в установившемся эксплуатационном режиме на глубине заложения фундамента zd, отсчитываемой от верхней поверхности многолетнемерзлого грунта;

Те - максимальной в годовом периоде средней по глубине заложения фундамента zd температуре многолетнемерзлого грунта в установившемся эксплуатационном режиме (эквивалентная температура грунта);

Tz - температура многолетнемерзлого грунта на данной глубине z от его верхней поверхности, принимаемой на момент установления температуры Те.

7.2.7 Для оснований свайных, столбчатых и других видов фундаментов сооружений с холодным (вентилируемым) подпольем, опор трубопроводов, линий электропередачи, антенно-мачтовых сооружений, кроме оснований опор мостов, расчетные температуры грунтов Тm, Тz и Те допускается определять по формулам:

для оснований сооружений с холодным подпольем

под серединой сооружения

Tm,z,e = (T¢0 - Tbf)am,z,e + (T0 - T¢0)k1 + Tbf,                                    (7.4)

под краем сооружения

Tm,z,e = (T¢0 - Tbf)am,z,e + (T0 - T¢0)(0,5am,z,e + k2) + Tbf,                       (7.5)

под углами сооружения

Tm,z,e = (T¢0 - Tbf)am,z,e + (T0 - T¢0)(0,5am,z,e + k3) + Tbf,                      (7.6)

для опор линий электропередачи, антенно-мачтовых сооружений и трубопроводов

Tm,z,e = (T0 - Tbf)am,z,e kts + Tbf,                                                  (7.7)

где T¢0 - расчетная среднегодовая температура на верхней поверхности многолетнемерзлого грунта в основании сооружения, °С, определяемая согласно приложению Д;

Tbf - температура начала замерзания грунта, °С, определяемая согласно приложению Б;

T0 - расчетная среднегодовая температура грунта, °С, определяемая согласно приложению Г;

aт, az и aе - коэффициенты сезонного изменения температуры грунтов основания, принимаемых по таблице 7.3 в зависимости от значения параметра

 с0,50,5),

где z - глубина от кровли многолетнемерзлого грунта, м;

Cf - объемная теплоемкость, Дж/(м3×°С), определяемые согласно приложению Б;

lf - теплопроводность мерзлого грунта, Вт/(м3×°С), определяемые согласно приложению Б;

k1, k2 и k3 - коэффициенты теплового влияния сооружения, принимаемые по таблице 7.4 в зависимости от отношений z/B и L/B, L и В - соответственно длина и ширина сооружения, м;

kts - коэффициент теплового влияния изменения поверхностных условий при возведении фундаментов линейных сооружений, принимаемый по таблице 7.5 в зависимости от вида и глубины заложения фундаментов z, м.

Таблица 7.3

Коэффициенты

Значения  с0,50,5)

0

(0)

1000

(25)

2000

(50)

3000

(75)

4000

(100)

6000

(125)

8000

(150)

10000

(175)

15000

(250)

20000

(300)

am

0

(0)

0,28

(0,38)

0,47

(0,61)

0,61

(0,76)

0,71

(0,85)

0,85

(0,91)

0,92

(0,94)

0,96

(0,96)

0,99

(0,99)

1,00

(1,00)

az

0

(0)

0,30

(0,40)

0,52

(0,67)

0,67

(0,85)

0,80

(0,95)

0,95

(1,01)

1,02

(1,03)

1,03

(1,03)

1,01

(1,01)

1,00

(1,00)

ae

0

(0)

0,14

(0,21)

0,26

(0,38)

0,38

(0,51)

0,47

(0,61)

0,61

(0,68)

0,70

(0,74)

0,77

(0,78)

0,85

(0,85)

0,90

(0,88)

Таблица 7.4

Форма сооружения в плане

L/B

Коэффициенты к для определения Тm, Тz, Те

k1 при z/B

k2 при z/B

k3 при z/B

0,25

0,5

1,0

2,0

0,25

0,5

1,0

2,0

0,25

0,5

1,0

2,0

Прямоугольная

1

0,41

0,67

0,87

0,96

0,17

0,28

0,39

0,47

0,06

0,10

0,17

0,22

0,21

0,38

0,57

0,75

0,09

0,16

0,25

0,34

0,03

0,05

0,09

0,14

2

0,33

0,56

0,80

0,93

0,15

0,26

0,37

0,45

0,04

0,08

0,14

0,20

0,17

0,31

0,50

0,68

0,08

0,14

0,23

0,32

0,02

0,04

0,08

0,12

3

0,32

0,53

0,76

0,91

0,15

0,25

0,36

0,44

0,04

0,08

0,13

0,19

0,16

0,30

0,47

0,65

0,08

0,14

0,22

0,31

0,02

0,04

0,07

0,12

³ 5

0,29

0,50

0,71

0,84

0,15

0,25

0,35

0,42

0,03

0,07

0,12

0,18

0,14

0,27

0,44

0,62

0,07

0,14

0,22

0,30

0,02

0,04

0,07

0,11

Круглая

-

0,45

0,71

0,89

0,97

0,22

0,32

0,40

0,45

-

-

-

-

0,23

0,41

0,62

0,78

0,13

0,20

0,28

0,36

Примечания

1 В числителе указаны значения коэффициентов k для температур Тm и Тz, в знаменателе - для температуры Те.

2 При z/B - 0 коэффициенты k1, k2 и k3 следует принимать равными 0.

Таблица 7.5

Виды фундаментов

Коэффициент kts при z, м

до 2

от 2 до 6

св. 6

Массивные и свайные с ростверком, заглубленным в грунт

0,7

0,9

1,0

Свайные с высоким ростверком и сборные под опоры рамно-стоечного типа

0,9

1,0

1,0

7.2.8 Расчетные температуры многолетнемерзлых грунтов основания без учета теплового влияния сооружения определяются по формуле

Тm,z,e = (Т0 - Tbf)am,z,e + Тbf,                                                 (7.8)

где обозначения те же, что в формуле (7.4).

7.2.9 Расчетные температуры грунтов оснований фундаментов, охлаждаемых системой вентилируемых труб, каналов или полостей в фундаментах (6.3.3), следует определять из совместного теплотехнического расчета основания и системы охлаждения, исходя из условия

T0 £ Т0,                                                                 (7.9)

где T¢0 - расчетная среднегодовая температура на верхней поверхности многолетнемерзлого грунта в основании сооружения, отвечающая проектному положению границы сезонного оттаивания грунтов, включая грунты подсыпки.

При равномерном расположении охлаждающих труб или каналов под всей площадью сооружения расчетные температуры грунтов в его основании Tm, Tz и Те допускается определять как для сооружений с холодным подпольем (7.2.7) при среднем по площади сооружения значении температуры Т0.

Расчетные температуры грунтов оснований фундаментов, при использовании термостабилизации грунтов допускается рассчитывать численными методами с учетом изменения температур при эксплуатации сооружения.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

7.2.10 Несущая способность основания одиночной сваи Fu по результатам полевых испытаний свай статической вдавливающей нагрузкой определяется по формуле

                                                       (7.10)

где k - коэффициент, учитывающий различие в условиях работы опытной и проектируемых свай и определяемый по формуле

k = Fu,p/Fu,t,                                                          (7.11)

Fu,p и Fu,t - значение несущей способности соответственно проектируемой и опытной свай, рассчитанные по формуле (7.2) по значениям R и Raf, принимаемым по таблицам приложения В: для проектируемой сваи - при расчетных температурах грунта, устанавливаемых согласно указаниям 7.2.3 и 7.2.6, а для опытной сваи - при температурах, измеренных при испытании;

Fu,n - нормативное значение предельно длительного сопротивления основания опытной сваи статической нагрузке, определяемое по данным испытания сваи;

gg - коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,1.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

7.2.10а Число испытаний грунтов сваями и нагрузки при испытаниях определяются проектом в зависимости от сложности инженерно-геокриологических условий, расчетных нагрузок, передаваемых на основание, и числа типоразмеров свай.

Для сложных инженерно-геокриологических условий и сооружений повышенного уровня ответственности при проектировании может быть принято решение о проведении испытаний грунтов сваями на стадии инженерно-геологических изысканий.

Для стадии инженерно-геологических изысканий определение несущей способности грунтов сваями рекомендуется проводить:

а) эталонной сваей

- вдавливающей нагрузкой - не менее шести испытаний для каждого характерного геологического разреза;

- выдергивающей и горизонтальной (при значительных выдергивающих нагрузках и наличии сильнопучинистых грунтов, а также в сейсмических районах и наличии значительных горизонтальных нагрузок) не менее двух испытаний;

б) натурной сваей

- вдавливающей нагрузкой - не менее двух испытаний для каждого характерного геологического разреза;

- выдергивающей и горизонтальной - не менее одного испытания.

На стадии строительства контрольные испытания устроенных свай с целью проверки соответствия несущей способности грунтов расчетным нагрузкам, установленным в проекте свайного фундамента, рекомендуется проводить в зависимости от общего числа свай в свайном поле фундамента:

- вдавливающей нагрузкой: до 200 свай - два испытания; 200 - 1000 свай - 1 % числа свай; более 1000 свай - 0,5 % числа свай, но не менее десяти испытаний;

- выдергивающей и горизонтальной: до 2000 свай - два испытания; более 2000 свай - 0,1 % числа свай.

(Введен дополнительно. Изм. № 1)

7.2.11 Количественную оценку характеристик механических свойств и несущей способности оснований свай в многолетнемерзлых грунтах по данным статического зондирования проводят согласно указаниям приложения Л на основе эмпирических или полуэмпирических зависимостей (таблиц), устанавливаемых в результате корреляционно-регрессионного анализа данных параллельных испытаний грунтов прямыми методами и методом статического зондирования.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

7.2.12 Несущую способность основания столбчатого фундамента, нагруженного внецентренно сжимающей нагрузкой, допускается определять в соответствии с требованиями СП 22.13330. При этом эксцентриситеты приложения равнодействующей всех нагрузок на уровне подошвы фундамента следует определять с учетом смерзания грунта с боковой поверхностью нижней ступени фундамента по формулам

ea = (Ma - Maf)/F;                                                       (7.12)

eb = (Mb - Maf)/F,                                                      (7.13)

где еа и еb - соответственно эксцентриситеты приложения равнодействующей всех нагрузок относительно осей прямоугольной подошвы фундамента со сторонами а и b, м;

Ма и Мb - моменты внешних сил от расчетных нагрузок относительно тех же осей, кН×м;

F - расчетная вертикальная нагрузка, кН, от сооружения на основание, включая вес фундамента и грунта, лежащего на его уступах;

Maf - часть момента внешних сил, кН×м, воспринимаемая касательными силами смерзания многолетнемерзлого грунта с боковыми поверхностями нижней ступени фундамента высотой hp и вычисляемая по формуле

Maf = gtgcRafhpab,                                                          (7.14)

где gt и gс - обозначения те же, что в формуле (7.2);

Raf - расчетное сопротивление мерзлого грунта сдвигу, кПа, принимаемое по 7.2.3.

При эксцентриситете нагрузки относительно одной оси фундамента (еb = 0) допускается Маf, кН×м, определять по формуле

Маf = gtgcRafhpa(b + 0,5а),                                                  (7.15)

где а - сторона подошвы фундамента, параллельная плоскости действия момента, м.

7.2.13 Расчет свайных фундаментов на действие горизонтальных нагрузок (сил и/или моментов) и воздействий (температурного расширения ростверка и пр.), следует производить с учетом инженерно-геокриологических условий из условия совместной работы свай и грунтового основания с использованием апробированных геотехнических программ. Расчетная схема должна отвечать требованиям 7.1.2 СП 24.13330. Методика расчета должна учитывать влияние продольной силы на изгиб, а также поперечных сил и деформаций на продольное сжатие ствола сваи.

Взаимодействие сваи с грунтом (по боковой поверхности и нижнему торцу) допускается учитывать с помощью нелинейных контактных элементов (контактной модели). При малых (упругих, линейных) деформациях жесткость контактного элемента должна соответствовать стандартным деформационным характеристикам грунта (модуль деформаций, коэффициент Пуассона). Прочность и пластические деформации грунта (контактных элементов у боковой поверхности сваи и под ее нижним торцом) следует рассчитывать с применением условия предельного равновесия Кулона-Мора. При расчете свайных групп характеристики контактных элементов следует определять с учетом взаимовлияния между сваями через грунт.

Для расчетов свайных фундаментов сооружений II уровня ответственности допускается применение линейных контактных элементов при условии проведения расчета по приложению В СП 24.13330 с учетом инженерно-геокриологических условий согласно приложению Ж.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

7.2.14 Расчет фундаментов, воспринимающих значительные горизонтальные усилия, следует производить на плоский сдвиг в соответствии с требованиями СП 22.13330.

7.2.15 Расчет оснований по второй группе предельных состояний (по деформациям) производится исходя из условия

sf £ su,                                                            (7.16)

где sf - деформация пластично-мерзлого основания под нагрузкой от сооружения, определяемая согласно указаниям 7.2.16 и 7.2.17;

su - предельно допустимая деформация основания сооружения за расчетный срок его эксплуатации, определяется согласно СП 22.13330.

7.2.16 Осадки оснований фундаментов, возводимых на пластично-мерзлых грунтах, следует определять:

а) для ленточных и столбчатых фундаментов - в соответствии с указаниями СП 22.13330, применяя расчетную схему в виде линейно-деформируемого полупространства или линейно-деформируемого слоя конечной толщины;

б) для одиночных свайных фундаментов - по данным полевых испытаний свай статической вдавливающей нагрузкой, а для кустов или групп свай - согласно указаниям СП 24.13330 с использованием расчетных схем, основанных на модели грунта как линейно-деформируемой среды.

Расчетные деформационные характеристики пластично-мерзлых грунтов (коэффициент сжимаемости mf или модуль деформации Ef) следует принимать по данным компрессионных испытаний при расчетной температуре грунта, устанавливаемой по формуле (7.8), а также по результатам полевых статических испытаний пластично-мерзлых грунтов моделями фундаментов (штампами, сваями) и статического зондирования в соответствии с приложением Л.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

7.2.17 Осадки оснований, сложенных сильнольдистыми грунтами и подземными льдами, а также в случаях загружения фундаментов при температуре грунтов основания выше расчетных значений, принятых для установившегося эксплуатационного режима (7.2.5), следует определять с учетом изменения деформационных характеристик грунтов в зависимости от температуры и времени, а также развития пластических деформаций льда, согласно указаниям 8.8 и приложения И.

7.3 Расчет оснований и фундаментов при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу II

7.3.1 Расчет оснований и фундаментов по первой группе предельных состояний (по несущей способности) следует проводить для фундаментов мелкого заложения в соответствии с требованиями СП 22.13330, для свайных фундаментов - в соответствии с требованиями СП 24.13330, с учетом указаний 7.3.15 - 7.3.17.

Примечание - Расчетные сопротивления оттаявших или оттаивающих грунтов вдоль боковой поверхности свай, принимаемые по СП 24.13330, следует брать с понижающими коэффициентами, принимаемыми согласно примечанию 2 (7.2.2).

(Измененная редакция. Изм. № 1)

7.3.2 Расчет оснований по второй группе предельных состояний (по деформациям) следует производить с учетом совместной работы основания и сооружения. Расчет оснований по деформациям без учета совместной работы основания и сооружения допускается выполнять в случаях, предусмотренных СП 22.13330, а также для выбора принципа использования многолетнемерзлых грунтов в качестве оснований и необходимых мероприятий для уменьшения деформаций основания.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

7.3.3 Расчеты оттаивающих оснований по деформациям необходимо производить в пределах расчетной глубины оттаивания грунтов в основании сооружения за заданный срок его эксплуатации tu с учетом развития зоны оттаивания во времени.

Расчетную глубину оттаивания грунтов в основании сооружения следует определять на основании расчета теплового взаимодействия сооружения с многолетнемерзлым грунтом с учетом формы, размеров и теплового режима сооружения, температуры и теплофизических свойств грунтов основания.

Для простых по форме сооружений с равномерной по площади температурой, в том числе для заглубленных сооружений, расчетную глубину оттаивания грунтов в их основании Н допускается определять по приложению К.

7.3.4 Расчет оснований по деформациям без учета совместной работы оттаивающего основания и сооружения надлежит производить исходя из условия

s £ su,                                                                  (7.17)

где s - осадка основания фундаментов (совместная деформация основания и сооружения при оттаивании грунтов в процессе эксплуатации сооружения под воздействием собственного веса грунта и дополнительной нагрузки от сооружения в пределах расчетной глубины оттаивания Н);

su - предельное значение осадки основания фундамента (совместной деформации основания и сооружения), устанавливаемое согласно СП 22.13330, а для мостов - СП 35.13330.

7.3.5 Расчет оснований и фундаментов по деформациям с учетом совместной работы основания и сооружения по первой группе предельных состояний на воздействия, вызываемые неравномерными осадками оттаивающего основания, следует проводить исходя из условия

                                                        (7.18)

где Ff - расчетные усилия, возникающие в элементах конструкций сооружения при неравномерных осадках оттаивающего основания;

Ffd - предельные значения сопротивления элементов конструкции сооружения, рассчитываемые по нормам проектирования соответствующих конструкций;

gс - коэффициент условий работы системы «основание-сооружение», принимаемый равным 1,25;

gn - коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,2, 0,95 и 0,9 соответственно для сооружений повышенного, нормального и пониженного уровней ответственности.

Расчет усилий в элементах фундаментных конструкций и реактивных давлений грунтов следует выполнять численными методами на основании уравнений строительной механики с учетом зависимостей реактивных давлений от неравномерных осадок основания. При этом оттаивающее основание допускается рассматривать как линейно-деформируемый слой конечной толщины. Допускается применять другие расчетные схемы, в том числе с использованием вероятностных методов расчета, учитывающих статистическую неоднородность основания. При расчете оснований и фундаментов по деформациям среднее давление на основание под подошвой фундамента от основного сочетания нагрузок не должно превышать расчетного давления на основание R, определяемого в соответствии со СП 22.13330 по расчетным характеристикам оттаивающих грунтов.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

7.3.6 Осадку оттаивающего в процессе эксплуатации сооружения основания следует определять по формуле

s = sth + sp,                                                         (7.19)

где sth - составляющая осадки основания, обусловленная действием собственного веса оттаивающего грунта, определяемая по указаниям 7.3.7;

sp - составляющая осадки основания, обусловленная дополнительным давлением на грунт от действия веса сооружения, определяемая по указаниям 7.3.9.

7.3.7 Составляющую осадки основания sth, м, надлежит определять по формуле

                                        (7.20)

где п - число выделенных при расчете слоев грунта;

Ath,i и mth,i - коэффициент оттаивания, доли единицы, и коэффициент сжимаемости, кПа-1, i-го слоя оттаивающего грунта, принимаемые по экспериментальным данным согласно указаниям 7.3.8;

szg,i - вертикальное напряжение от собственного веса грунта в середине i-го слоя грунта, кПа, определяемое расчетом для глубины zi от уровня планировочных отметок с учетом взвешивающего действия воды;

hi - толщина i-го слоя оттаивающего грунта, м.

Примечание - Взвешивающее действие воды при определении sth следует учитывать для водопроницаемых грунтов, залегающих ниже расчетного уровня подземных вод, но выше водоупора.

7.3.8 Коэффициенты оттаивания Ath и сжимаемости оттаивающего грунта dth надлежит устанавливать по результатам полевых испытаний мерзлых грунтов горячим штампом. Если значения Ath и mth получены по данным лабораторных испытаний грунтов, то их расчетные значения при определении осадок оттаивающего основания следует умножать на поправочный коэффициент ki = 1 + Dii, где Dii - разность между суммарной льдистостью i-го слоя грунта и льдистостью испытанного образца, взятого из этого слоя. Допускается вводить поправки за неполное смыкание макропор и набухание оттаивающего грунта, если это подтверждено экспериментальными данными.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

7.3.9 Составляющую осадки основания sp, м, при расчетной схеме в виде линейно-деформируемого слоя конечной толщины следует определять по формуле

                                        (7.21)

где р0 - дополнительное вертикальное давление на основание под подошвой фундамента, кПа;

b - ширина подошвы фундамента, м;

kh - безразмерный коэффициент, определяемый по таблице 7.6 в зависимости от отношения z/b, где z - расстояние от подошвы фундамента до нижней границы зоны оттаивания или кровли непросадочного при оттаивании грунта, м;

mth,i - коэффициент сжимаемости i-го слоя грунта, кПа-1;

km,i - коэффициент, определяемый по таблице 7.6 в зависимости от отношения z/b, где z - расстояние от подошвы фундамента до середины i-го слоя грунта, м;

ki и ki-1 - коэффициенты, определяемые по таблице 7.7 в зависимости от отношений а/b, zi/b и zi-1/b, где zi и zi-1 - расстояние от подошвы фундамента соответственно до подошвы и кровли i-го слоя грунта, м.

Примечание - Расчет развития осадок оттаивающего основания во времени следует производить по скорости протаивания грунтов под сооружением, определяемой теплотехническим расчетом.

Таблица 7.6

z/b

kh

Коэффициент km,i для грунтов

крупнообломочных

песчаных и супесей

суглинков

глин

0 - 0,25

1,35

1,35

1,35

1,36

1,55

0,25 - 0,5

1,25

1,33

1,35

1,42

1,79

0,5 - 1,5

1,15

1,31

1,35

1,45

1,96

1,5 - 3,5

1,10

1,29

1,35

1,52

2,15

3,5 - 5,0

1,05

1,29

1,35

1,53

2,22

5,0

1,00

1,28

1,35

1,54

2,28

Таблица 7.7

z/b

Коэффициент k при a/b

1

1,4

1,8

2,4

3,2

5

10

0

0

0

0

0

0

0

0

0,2

0,100

0,100

0,100

0,100

0,100

0,100

0,104

0,4

0,200

0,200

0,200

0,200

0,200

0,200

0,208

0,6

0,299

0,300

0,300

0,300

0,300

0,300

0,311

0,8

0,380

0,394

0,397

0,397

0,397

0,397

0,412

1,0

0,446

0,472

0,482

0,486

0,486

0,486

0,511

1,2

0,449

0,538

0,556

0,565

0,567

0,567

0,605

1,4

0,542

0,592

0,618

0,635

0,640

0,640

0,687

1,6

0,577

0,637

0,671

0,696

0,707

0,709

0,763

1,8

0,606

0,676

0,717

0,750

0,768

0,772

0,831

2,0

0,630

0,708

0,756

0,796

0,820

0,830

0,892

2,5

0,676

0,769

0,832

0,889

0,928

0,952

1,020

3,0

0,708

0,814

0,887

0,958

1,011

1,056

1,138

3,5

0,732

0,846

0,927

1,016

1,123

1,131

1,230

4,0

0,751

0,872

0,960

1,051

1,128

1,205

11316

6,0

0,794

0,933

1,037

1,151

1,257

1,384

1,550

10,0

0,830

0,983

1,100

1,236

1,365

1,547

1,696

16,0

0,850

1,011

1,137

1,284

1,430

1,645

2,095

20,0

0,857

1,021

1,149

1,300

1,451

1,679

2,236

7.3.10 Осадку основания s при предварительном оттаивании или замене льдистых грунтов до глубины hb,th для уменьшения деформаций основания (6.4.2), а также в случаях, когда слой сезонного промерзания-оттаивания не сливается с многолетнемерзлым грунтом, следует определять по формуле

s = sp,th + sad,                                                         (7.22)

где sp,th - осадка уплотнения предварительно оттаянного, замененного или естественного немерзлого слоя грунта толщиной hb,th под воздействием веса сооружения, определяемая в соответствии со СП 22.13330;

sad - дополнительная осадка основания при оттаивании многолетнемерзлых грунтов в процессе эксплуатации сооружения, определяемая по формуле (7.20) для интервала глубин dth - hb,th, где dth - расчетная глубина оттаивания грунта, считая от уровня планировки под зданием, устанавливаемая теплотехническим расчетом по приложению К.

Глубину предварительного оттаивания или замены грунтов основания hb,th следует устанавливать исходя из условия

sp,th + sad £ su,                                                       (7.23)

где su - предельно допустимая для данного сооружения осадка основания, принимаемая по 7.3.4.

7.3.11 Крен фундамента i на оттаивающем основании, вызванный внецентренными нагрузками, неравномерным оттаиванием и неоднородностью грунтов, а также влиянием близко расположенных фундаментов, следует определять по формуле

i = (sa - sb)/b,                                                         (7.24)

где sa и sb - осадка краев фундамента;

b - размер фундамента в направлении крена.

7.3.12 Расчет гибких ленточных фундаментов на оттаивающих в процессе эксплуатации сооружения грунтах надлежит производить с учетом переменной по длине фундамента осадки основания, обусловленной неравномерным оттаиванием грунтов под сооружением. При определении реактивных давлений оттаивающего грунта на подошву фундамента допускается рассматривать оттаивающий грунт как линейно-деформируемое основание, характеризуемое переменным по длине фундамента коэффициентом постели.

7.3.13 Осадку s свайных фундаментов из висячих свай, погруженных в предварительно оттаянные грунты, в том числе при их локальном оттаивании (6.4.3), следует определять как для условного фундамента, границы которого принимаются согласно СП 24.13330. При этом следует учитывать возможность проявления отрицательных (негативных) сил трения по периметру условного фундамента или по поверхности отдельных свай (7.3.16), а также воздействие горизонтальных усилий на фундаменты в периферийных частях зоны оттаивания.

7.3.14 Расчет свай-стоек по несущей способности при опирании их на скальные или другие малосжимаемые при оттаивании грунты следует производить исходя из условия

                                                     (7.25)

где F - расчетная нагрузка на сваю, кН;

Fu - несущая способность основания одиночной сваи, кН, определяемая по указаниям 7.3.15;

gk - коэффициент надежности, принимаемый в соответствии с указаниями СП 24.13330 в зависимости от вида сооружения, конструкции фундаментов и принятого способа определения несущей способности свай;

gр - коэффициент условий работы грунта по боковой поверхности свай в пределах зоны оттаивания, определяемый по опытным данным с учетом способов погружения свай; в запас надежности допускается принимать: gр = 1,1 - для забивных и бурозабивных; gр = 1 для буронабивных и буроопускных свай с цементно-песчаным заполнителем пазух и gр = 0,9 - для буроопускных свай с пылевато-глинистым заполнителем пазух;

Fneg - отрицательная (негативная) сила трения, кН, определяемая по указаниям 7.3.16.

7.3.15 Несущую способность основания сваи-стойки Fu, кН, следует определять по формулам для защемленных свай-стоек, заделанных в невыветрелый скальный (без слабых прослоек) грунт не менее чем на 0,5 м

Fu = (Rc,nA/gg)(1 + 0,4ld/dr);                                           (7.26)

для незащемленных свай-стоек

                                                        (7.27)

где Rc,n - нормативное значение временного сопротивления грунта под нижним концом сваи одноосному сжатию в оттаявшем водонасыщенном состоянии, кПа;

А - площадь опирания сваи на грунт, м2, принимаемая для незащемленных свай-стоек сплошного сечения или полых, нижний конец которых заполнен в пределах высоты трех диаметров бетоном, равной площади поперечного сечения брутто; для защемленных свай-стоек - площади поперечного сечения нижней части (забоя) скважины;

gg - коэффициент надежности по грунту, принимаемый: для незащемленных свай-стоек равным 1,0, для защемленных - 1,4;

ld и dr - соответственно глубина заделки сваи в скальный грунт и наибольшее поперечное сечение заделанной части сваи, м.

Значение фактора заглубления  принимается не более 3.

Для окончательных расчетов оснований сооружений, а также оснований, сложенных выветрелыми, размягчаемыми, со слабыми прослойками скальными грунтами, несущую способность сваи-стойки Fu следует принимать по результатам испытаний свай статической нагрузкой.

7.3.16 Отрицательная (негативная) сила трения оттаивающего грунта по боковой поверхности сваи

                                                       (28)

где ир - периметр поперечного сечения сваи, м;

fn,i - отрицательное трение i-го слоя оттаивающего грунта по боковой поверхности сваи, кПа, определяемое по опытным данным; допускается принимать расчетные значения fn,i по СП 24.13330;

hi - толщина i-го слоя оттаивающего грунта.

7.3.17. Расчет конструкций свайных фундаментов следует выполнять в соответствии с указаниями СП 24.13330 с учетом инженерно-геокриологических условий. Расчет свай по прочности и деформациям материала может выполнятся по рекомендациям приложения Ж, с учетом отрицательных (негативных) сил трения оттаивающего грунта по боковой поверхности сваи Fneg, определяемых по 7.3.16 и усилий в сваях от горизонтальных нагрузок и воздействий, определенных согласно 7.2.13.

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

7.4.1 Расчет оснований и фундаментов по устойчивости и прочности на воздействие сил морозного пучения грунтов следует производить как для условий эксплуатации сооружения, так и для условий периода строительства, если до передачи на фундаменты проектных нагрузок возможно промерзание грунтов слоя сезонного оттаивания (промерзания), при несливающейся мерзлоте - талого слоя со стороны многолетнемерзлых грунтов. В проекте должны быть предусмотрены мероприятия по предотвращению выпучивания фундаментов в период строительства.

Для снижения касательных сил морозного пучения боковая поверхность свай и фундаментов в слое сезонного промерзания - оттаивания должна быть покрыта противопучинистыми смазками, устойчивыми к механическому воздействию. Для буроопускных свай пазухи в слое сезонного промерзания - оттаивания заполняются непучинистым материалом (сухой песок и др.).

(Измененная редакция. Изм. № 1)

7.4.2 Устойчивость фундаментов на действие касательных сил морозного пучения грунтов надлежит проверять по условию

                                                    (7.29)

где tfh - расчетная удельная касательная сила пучения, кПа, принимаемая согласно указаниям 7.4.3;

Afh - площадь боковой поверхности смерзания фундамента в пределах расчетной глубины сезонного промерзания-оттаивания грунта, м2;

F - расчетная нагрузка на фундамент, кН, принимаемая с коэффициентом 0,9 по наиболее невыгодному сочетанию нагрузок и воздействий, включая выдергивающие (ветровые, крановые и т.п.);

Fr - расчетное значение силы, удерживающей фундамент от выпучивания, кН, принимаемое по указаниям 7.4.4;

gс - коэффициент условий работы, принимаемый равным 1,0;

gn - коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,1, а для фундаментов опор мостов - 1,3.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

7.4.3 Расчетную удельную касательную силу морозного пучения tfh, кПа, следует определять опытным путем. Для сооружений II и III уровней ответственности значения tfh допускается принимать по таблице 7.8 в зависимости от состава, влажности и глубины сезонного промерзания и оттаивания грунтов dth.

Таблица 7.8

Грунты и степень водонасыщения

Значения tfh, кПа, при глубине сезонного промерзания - оттаивания dth, м

1,0

2,0

3,0

Глинистые при показателе текучести IL > 0,5, пески мелкие и пылеватые при степени влажности Sr > 0,95

130

110

90

Глинистые при 0,25 < IL £ 0,5, пески мелкие и пылеватые при 0,8 < Sr £ 0,95, крупнообломочные с заполнителем (глинистым, мелкопесчаным и пылеватым) свыше 30 %

100

90

70

Глинистые при IL £ 0,25, пески мелкие и пылеватые при 0,6 < Sr £ 0,8, а также крупнообломочные с заполнителем (глинистым, мелкопесчаным и пылеватым) от 10 до 30 %

80

70

50

Примечания

1 Приведенные в таблице значения tfh относятся к поверхности бетонного фундамента. Для фундаментов из других материалов табличные значения tfh должны умножаться на коэффициент gaf, значения которого даны в приложении В.

2 Для поверхностей фундаментов, покрытых специальными составами, уменьшающими силы смерзания, а также при применении других противопучинных мероприятий, значение tfh следует принимать на основании опытных данных, полученных в полевых или лабораторных условиях.

Касательные силы морозного пучения определяются по результатам полевых или лабораторных испытаний.

Касательные силы морозного пучения, действующие на сваю или фундамент, по результатам лабораторных испытаний определяются следующим образом:

1) В конце зимнего периода строятся графики изменения температуры грунта по глубине до границы фазовых переходов (глубины промерзания грунта df). Значения температуры грунта определяют на площадке строительства. Допускается определять температуру грунта по глубине расчетным путем, в том числе численными методами.

2) График температуры разбивается на три участка: первый участок - от глубины промерзания грунта до глубины, на которой зафиксирована температура минус 1 °С; второй участок - от глубины, на которой зафиксирована температура минус 1 °С, до глубины, на которой зафиксирована температура минус 2 °С; третий участок - от глубины, на которой зафиксирована температура минус 2 °С, до поверхности грунта (см. рисунок 1).

3) Касательная сила морозного пучения Ff, кН, будет равна сумме произведений удельной касательной силы морозного пучения, полученной в лабораторных условиях для разных температур (минус 1 °С, минус 2 °С, минус 6 °С), и площади боковой поверхности фундамента, где температура грунта соответствует указанным выше значениям:

Ff = τfh1A1 + τfh2A2 + τfh3A3,

(7.29а)

где τfh1, τfh2, τfh3 - удельные касательные силы пучения, кПа, определяемые для следующих температур соответственно минус 1 °С, минус 2 °С и минус 6 °С;

A1, A2, A3 - площади боковой поверхности фундамента для трех участков согласно данному перечислению.

Рисунок 1 - Схематический график распределения температуры грунта для
расчета касательной силы морозного пучения

(Измененная редакция. Изм. № 1)

7.4.4 Расчетное значение силы Fr, кН, удерживающей фундаменты от выпучивания, следует определять по формулам:

при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу I

                                                     (7.30)

при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу II

                                                       (7.31)

где и - периметр сечения поверхности сдвига, м, принимаемый равным: для свайных и столбчатых фундаментов без анкерной плиты - периметру сечения фундамента; для столбчатых фундаментов с анкерной плитой - периметру анкерной плиты;

Raf,i - расчетное сопротивление i-го слоя многолетнемерзлого грунта сдвигу по поверхности смерзания, кПа, принимаемое по испытаниям и таблицам приложения В;

hi - толщина i-го слоя мерзлого или талого грунта, расположенного ниже подошвы слоя сезонного промерзания-оттаивания, м;

fi - расчетное сопротивление i-го слоя талого грунта сдвигу по поверхности фундамента, кПа, принимаемое в соответствии с требованиями СП 24.13330, с учетом примечания к 7.3.1.

7.4.5 Заанкеренный столбчатый фундамент должен быть проверен на отрыв силами морозного пучения стойки фундамента от анкерной плиты. Усиление Ffh, кН, разрывающее заанкеренный фундамент, определяется по формуле

Ffh = tfhAfh - F,                                                      (7.32)

где Аfh - площадь боковой поверхности стойки фундамента, находящейся в пределах слоя сезонного промерзания - оттаивания грунта, м2.

7.4.6 Поверхностные, малозаглубленные фундаменты и свайные ростверки, закладываемые в слое сезонного промерзания - оттаивания грунтов, следует рассчитывать по устойчивости на действие нормальных сил морозного пучения и по деформациям.

Устойчивость фундаментов на действие нормальных сил морозного пучения проверяется по формуле

                                                     (7.33)

где pfh - удельное нормальное давление пучения грунта на подошву фундамента и ростверка, кПа, устанавливаемое по опытным данным;

Аf - площадь подошвы фундамента и ростверка, м2.

Остальные обозначения те же, что в формуле (7.29).

Расчет по деформациям следует производить с учетом совместной работы сооружения и неравномерно выпучиваемого основания. При этом, возникающие в результате неравномерных поднятий и опусканий фундаментов дополнительные усилия в конструкциях сооружения не должны превышать предельно допустимых значений, а крены и прогибы не препятствовать нормальной эксплуатации сооружения.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

8 Особенности проектирования оснований и фундаментов на сильнольдистых многолетнемерзлых грунтах и подземных льдах

8.1 При проектировании оснований и фундаментов на сильнольдистых многолетнемерзлых грунтах и подземных льдах следует предусматривать использование таких грунтов в качестве основания по принципу I. В случаях необходимости использования сильнольдистых грунтов по принципу II должны обязательно предусматриваться мероприятия по их предварительному оттаиванию или замене льдистых грунтов на непросадочные на расчетную глубину согласно 6.1.6 и 7.3.10.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

8.2 Для предотвращения деформаций поверхности планировки у сооружений и развития термокарста вследствие оттаивания подземных льдов или сильнольдистых грунтов, залегающих на небольшой глубине от поверхности, необходимо предусматривать устройство теплоизоляционной подсыпки и (или) теплозащитных экранов в пределах всей застраиваемой площадки. Толщина подсыпки hs, а также параметры теплозащитных экранов определяются прогнозным теплотехническим расчетом из условия сохранения природного температурного состояния грунтов и положения верхней поверхности многолетнемерзлого грунта или ее повышения. Для сплошных подсыпок значение hs, м, допускается определять по формуле

                                                   (8.1)

где dth,n и dths,n - нормативные глубины сезонного оттаивания соответственно природного грунта и грунта подсыпки, м, определяемые согласно приложению Г;

d¢th - допустимая глубина сезонного оттаивания природного грунта под подсыпкой, м.

Требования к материалу подсыпок, способам их укладки и уплотнения устанавливаются в проекте с учетом местных условий и 6.3.14 и 7.5.4.

8.3 Основания фундаментов, закладываемых в пределах толщины подсыпки, следует рассчитывать по несущей способности и деформациям в соответствии с требованиями СП 22.13330. При отсутствии мероприятий по укреплению откоса подсыпки, расстояние от цоколя сооружения до бровки подсыпки должно быть не менее 3 м, а крутизна откосов подсыпки не более 1:1,5 для крупнообломочных грунтов, 1:1,75 - для песков и 1:2 - для прочих материалов.

Если столбчатые или ленточные фундаменты устанавливаются на многолетнемерзлые грунты, содержащие подземные льды, между их подошвой и слоем подземного льда должна быть прослойка природного грунта, искусственно уложенная с уплотнением грунтовая подушка и (или) несущий теплозащитный экран. Толщину прослойки (подушки) следует принимать исходя из расчета основания по деформации, но не менее четверти ширины подошвы фундамента. Параметры теплозащитного экрана определяются теплотехническим расчетом с учетом теплопередачи от здания к грунту основания по фундаменту.

8.4 При устройстве свайных фундаментов на участках с сильнольдистыми грунтами и подземными льдами следует применять буроопускные сваи с заливкой известково-песчаных или цементно-песчаных растворов с расстоянием в осях не менее двух диаметров скважины. Сваи не должны опираться на прослои льда, а под их торцом следует устраивать уплотненную грунтовую подушку толщиной не менее диаметра сваи. Оттаивание грунта вокруг сваи и под ее нижним торцом не допускаются.

8.5 Расчет оснований по несущей способности следует проводить с учетом изменения температур в течение эксплуатации:

для столбчатых фундаментов на сильнольдистых грунтах и подземных льдах - по 8.7;

для свайных фундаментов в сильнольдистых грунтах - по 8.9, а в подземных льдах - по данным полевых испытаний свай статической вдавливающей нагрузкой.

8.6 Расчет оснований по деформациям следует производить:

для столбчатых фундаментов на сильнольдистых грунтах и подземных льдах - по указаниям 8.8;

для свайных фундаментов в сильнольдистых грунтах и подземных льдах - по данным полевых испытаний свай статической вдавливающей нагрузкой.

8.7 Силу предельного сопротивления (несущую способность) основания столбчатого фундамента на сильнольдистых грунтах и подземных льдах следует определять по 7.2.2, при этом значения R и Raf допускается принимать по таблицам В.2 и В.3.

8.8 Осадку основания столбчатого фундамента на сильнольдистых грунтах и подземных льдах s следует определять по формуле

s = sp + st,                                                             (8.2)

где sp - осадка, обусловленная уплотнением основания под нагрузкой, определяемая по И.1;

st - осадка, обусловленная пластично-вязким течением грунта за заданный срок эксплуатации сооружения, определяемая по формуле

st = tuv,                                                                 (8.3)

здесь tu - заданный срок эксплуатации здания (сооружения), год;

v - скорость осадки, м/год, определяемая исходя из модели линейно- или нелинейновязкого полупространства; допускается определять по приложению И.

8.9 Несущую способность основания свайного фундамента Fu в сильнольдистых грунтах следует определять по данным полевых испытаний свай. Допускается определять несущую способность сваи расчетом в соответствии с 7.2.2 и 7.2.3 по наименьшему значению Fu, полученному по условиям ее сопротивления сдвигу по грунтовому раствору и сдвигу грунтового раствора по контакту с льдистым грунтом. В последнем случае значение Fu, кН, следует рассчитывать по формуле

                            (8.4)

где gt и gс - обозначения те же, что и в формуле (7.2);

R - расчетное сопротивление сильнольдистого грунта или льда под нижним концом сваи, кПа, определяемое для сильнольдистых грунтов интерполяцией между значениями R по таблицам В.1 и В.7, а для льдов - по таблице В.7;

Aw - площадь поперечного сечения скважины, м2;

ii,j - льдистость за счет ледяных включений j-го слоя грунта;

Rsh,j; Rsh,i,j - расчетные сопротивления сдвигу грунтового раствора по многолетнемерзлому грунту и грунтового раствора по льду для середины j-го слоя, кПа, принимаемые соответственно по таблицам В.4 и В.7;

Ash,j - площадь поверхности сдвига в j-м слое, определяемая в зависимости от диаметра скважины, м2.

Если прочность смерзания грунтового раствора с поверхностью сваи Raf < Rsh, то расчет несущей способности сваи Fu по формуле (8.4) следует производить при значениях Rsh = Raf, принимая площадь поверхности сдвига в j-м слое грунта Ash,j равной площади поверхности сваи в этом слое.

Примечание - В случаях, когда под торцом сваи предусматривается устройство грунтовой подушки, то значение R в формуле (8.4) принимается для грунта подушки. При этом предельная нагрузка на торец сваи определяется по формуле (8.4), как для сваи, диаметр которой равен диаметру скважины, а длина - толщине подушки.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

9 Особенности проектирования оснований и фундаментов на засоленных многолетнемерзлых грунтах

9.1 Для проектирования фундаментов на засоленных многолетнемерзлых грунтах материалы изысканий должны содержать данные об условиях залегания засоленных грунтов, степени их засоленности, а также о химическом составе водно-растворимых солей.

Засоленные многолетнемерзлые грунты могут использоваться в качестве основания сооружений как по принципу I, так и по принципу II. При этом должно учитываться повышенное коррозийное воздействие засоленных грунтов на материал фундаментов.

Примечание - Пылеватые грунты северного морского побережья с преобладанием солей натрий-калиевого состава должны относиться к засоленным.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

9.2 Основания и фундаменты на засоленных многолетнемерзлых грунтах при использовании таких грунтов в качестве основания по принципу I следует проектировать согласно 6.3.1 - 6.3.14 с учетом следующих особенностей:

а) температура начала замерзания засоленных грунтов Тbf ниже температуры замерзания аналогичных видов незасоленных грунтов и ее следует устанавливать опытным путем с учетом указаний приложения Б;

б) переход засоленных грунтов из пластично-мерзлого в твердомерзлое состояние происходит при более низких температурах, чем аналогичных незасоленных грунтов, и должен приниматься по данным опытного определения коэффициента их сжимаемости df с учетом указаний 5.3;

в) засоленные мерзлые грунты отличаются пониженной прочностью и малыми значениями сопротивлений сдвигу по поверхности смерзания с фундаментом;

г) на участках с засоленными грунтами может быть несколько засоленных горизонтов с разной степенью засоленности, а также могут встречаться отдельные слои или линзы насыщенных сильно минерализованными водами грунтов, находящихся в немерзлом состоянии при отрицательной температуре (криопеги), вскрытие которых скважинами при погружении свай приводит к повышенному засолению грунтов по всей длине сваи.

9.3 При строительстве на засоленных грунтах следует применять фундаменты, обеспечивающие наиболее полное использование сопротивление мерзлых грунтов нормальному давлению (плитные, столбчатые и ленточные фундаменты, сваи с уширенной пятой и др.). При буроопускном способе погружения свай скважины должны быть диаметром не менее чем на 10 см большим поперечного сечения сваи и заполняться, как правило, известково-песчаным или цементно-песчаным раствором. Под нижним концом сваи следует устраивать уплотненную подушку из щебня.

9.4 Несущую способность оснований столбчатых и свайных фундаментов на засоленных многолетнемерзлых грунтах при использовании их по принципу I следует определять согласно 7.2.2 - 7.2.3. При этом расчетные значения сопротивления грунтов нормальному давлению и сдвигу по поверхности смерзания R и Raf надлежит принимать по опытным данным. Для сооружений III уровня ответственности, а также при привязке типовых проектов к местным условиям, значения R и Raf допускается принимать по таблицам В.5 и В.6.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

9.5 При расчетах несущей способности оснований буроопускных свай засоленность грунтового раствора и сопротивления сдвигу по поверхности сваи Raf следует принимать по засоленности и значениям Raf прилегающего природного грунта. Если несущая способность буроопускных свай определена по результатам полевых испытаний, то расчетную несущую способность таких свай следует принимать с понижающим коэффициентом, учитывающим изменение температурного состояния и степени засоленности грунтового раствора в процессе эксплуатации сооружения, устанавливаемым по опыту местного строительства или по данным специальных исследований.

Примечание - Для опускных и буроопускных свай расчетные значения Raf допускается принимать при средневзвешенном значении засоленности грунтов по длине сваи.

9.6 Расчет оснований и фундаментов на засоленных многолетнемерзлых грунтах по деформациям следует производить согласно 7.2.15, 7.2.16, как на пластично-мерзлых грунтах.

9.7 При расчетных деформациях оснований, сложенных мерзлыми засоленными грунтами, больше предельных или недостаточной несущей способности основания следует предусматривать частичную или полную замену засоленных грунтов на незасоленные, дополнительное понижение температуры грунтов, прорезку засоленных слоев грунта глубокими фундаментами, устройство фундаментов на подсыпках, распределяющих нагрузки на мерзлые грунты оснований, и другие мероприятия, а в необходимых случаях осуществлять строительство с использованием засоленных многолетнемерзлых грунтов в качестве оснований по принципу II.

9.8 Основания и фундаменты на засоленных многолетнемерзлых грунтах при использовании их в качестве оснований сооружений по принципу II следует проектировать в соответствии с 6.4.1 - 6.4.7 и требованиями СП 22.13330, СП 24.13330 и СП 28.13330.

10 Особенности проектирования оснований и фундаментов на заторфованных многолетнемерзлых грунтах

10.1 Основания и фундаменты на заторфованных многолетнемерзлых грунтах и торфах, а также на грунтах с примесью органических остатков надлежит проектировать в соответствии с указаниями раздела 7 и требованиями СП 22.13330 с учетом их большой сжимаемости под нагрузкой, проявлением пластических деформаций в широком диапазоне отрицательных температур, пониженной прочностью смерзания с фундаментами, низкой теплопроводностью и замедленной стабилизацией осадок при оттаивании, а также с учетом требований СП 28.13330.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

10.2 При использовании заторфованных грунтов в качестве оснований по принципу I следует применять плитные, столбчатые и свайные фундаменты, а также малозаглубленные и поверхностные фундаменты на подсыпках. Сваи следует погружать буроопускным способом в скважины диаметром на 10 см большим поперечного сечения сваи с заполнением пазух цементно-песчаным раствором или другим раствором по проекту; опирание свай на прослои торфа не допускается. Под подошвой плитных и столбчатых фундаментов следует устраивать песчаную подушку толщиной не менее: для плитных фундаментов - 0,3 м, для столбчатых - половины ширины подошвы фундамента. При небольшой толщине покровного торфяного слоя следует предусматривать его удаление.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

10.3. Расчет несущей способности оснований столбчатых и свайных фундаментов на заторфованных грунтах при их использовании по принципу I производится согласно 7.2.2 - 7.2.3. При этом расчетные значения сопротивления этих грунтов нормальному давлению и сдвигу по поверхности смерзания с фундаментом R и Raf следует принимать по опытным данным. Для сооружений пониженного уровня ответственности, а также для предварительных расчетов оснований значения R и Raf допускается принимать по таблице В.8.

Основания фундаментов, возводимых на подсыпках, следует рассчитывать по несущей способности грунтов подсыпки с проверкой силы предельного сопротивления основания на уровне поверхности природных заторфованных грунтов с учетом расчетной глубины сезонного оттаивания. Если расчетная глубина оттаивания больше толщины подсыпки, то основание должно быть также рассчитано по деформациям.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

10.4 Расчет оснований, сложенных биогенными грунтами, по деформациям надлежит производить: столбчатых - по 7.2.15, 7.2.16; свайных - по результатам полевых испытаний свай статической вдавливающей нагрузкой.

10.5 Основания и фундаменты на заторфованных грунтах при использовании таких грунтов в качестве оснований по принципу II необходимо проектировать в соответствии с 6.4.1 - 6.4.5 и требованиями СП 22.13330 и СП 24.13330.

11 Особенности проектирования оснований и фундаментов на многолетнемерзлых грунтах в сейсмических районах

11.1 Основания и фундаменты сооружений, возводимых на многолетнемерзлых грунтах на площадках с расчетной сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов следует проектировать с учетом требований СП 14.13330, СП 22.13330, СП 24.13330, СП 35.13330 и требований настоящих норм.

11.2 Для сейсмических районов с расчетной сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов следует предусматривать использование многолетнемерзлых грунтов в качестве основания по принципу I. При невозможности использования грунтов в качестве основания по принципу I допускается использование их по принципу II при условии опирания фундаментов на скальные или другие малосжимаемые при оттаивании грунты или на предварительно оттаянные и уплотненные грунты.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

11.3 В сейсмических районах следует применять те же виды свай, что и в несейсмических районах, кроме свай без поперечного армирования. Глубина погружения свай в грунт (исключая сваи-стойки) должна быть не менее 4 м.

11.4 Расчет оснований и фундаментов по несущей способности на вертикальную нагрузку с учетом сейсмических воздействий следует производить согласно 7.2.1, при этом силу предельного сопротивления основания надлежит определять с учетом 11.5, 11.6, а коэффициент надежности gn принимать:

при использовании многолетнемерзлых грунтов в качестве основания по принципу I - по 7.2.1;

при использовании многолетнемерзлых грунтов в качестве основания по принципу II - для фундаментов на естественном основании - gn = 1,5, а для свайных - по требованиям СП 24.13330.

11.5 Несущую способность вертикально нагруженной висячей сваи Fu, а также столбчатого фундамента при использовании многолетнемерзлых грунтов в качестве основания по принципу I, с учетом сейсмических воздействий следует определять согласно 7.2.2 и приложению Л; при этом расчетное сопротивление грунта или грунтового раствора сдвигу по поверхности смерзания с фундаментом Raf и расчетное давление мерзлого грунта под нижним концом сваи или подошвой столбчатого фундамента R, а также сопротивления мерзлого грунта под нижним концом Rc и по боковой поверхности смерзания Rafc, рассчитанные по данным статического зондирования, надлежит умножать на коэффициент условий работы основания geq, принимаемый по таблице 11.1.

Таблица 11.1

Расчетная сейсмичность в баллах

Коэффициент условий работы geq для грунтов

твердомерзлых

пластично-мерзлых

сыпучемерзлых

7

1,0

0,9

0,95

8

1,0

0,8

0,9

9

1,0

0,7

0,8

Примечание - При опирании свай-стоек на скальные или несжимаемые крупноблочные грунты значение коэффициента geq принимается равным 1,0.

Для свай в пластично-мерзлых грунтах значение Raf следует принимать равным нулю в пределах от верхней границы многолетнемерзлых грунтов до расчетной глубины hd, м, определяемой по формуле

                                                            (11.1)

где ae - коэффициент деформации системы «свая-грунт», определяемый по результатам испытаний в соответствии с 11.6.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

11.6 Расчет свай по прочности материала на совместное действие расчетных усилий (продольной силы, изгибающего момента и поперечной силы) при использовании многолетнемерзлых оснований по принципу I следует производить в зависимости от расчетных значений сейсмических нагрузок в соответствии с требованиями СП 24.13330 с учетом 7.2.13. При этом для свай в пластично-мерзлых грунтах коэффициент деформации системы «свая-грунт» ae м-1, следует определять по результатам испытаний свай статической горизонтальной нагрузкой по формуле

                                                  (11.2)

где Fh - горизонтальная нагрузка, кН, принимаемая равной 0,7Fh,u;

здесь Fh,u - горизонтальная предельная нагрузка, кН, в уровне поверхности грунта, при которой перемещение испытуемой сваи начинает возрастать без увеличения нагрузки;

u0 - горизонтальное перемещение сваи в уровне поверхности грунта, м, определяемое по графику зависимости горизонтальных перемещений от нагрузки при условной стабилизации перемещений, если расчет ведется на статические нагрузки, и без условной стабилизации перемещений, если расчет ведется на сейсмические воздействия;

Еb - модуль упругости материала свай, кПа;

I - момент инерции сечения сваи, м4.

11.7 Проверку основания столбчатого фундамента на горизонтальную и внецентренно сжимающую нагрузки с учетом сейсмических воздействий при использовании многолетнемерзлых грунтов в качестве основания по принципу I следует производить на опрокидывание и сдвиг по подошве фундамента с учетом 7.2.12.

При действии сейсмических нагрузок, создающих моменты сил в обоих направлениях подошвы фундамента, расчет основания надлежит производить раздельно на действие сил и моментов в каждом направлении независимо друг от друга.

11.8 Расчет оснований и фундаментов с учетом сейсмических воздействий при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу II необходимо производить в соответствии с СП 22.13330, СП 24.13330 и 7.3.1 - 7.3.15 по расчету оттаивающих оснований. При этом отрицательные (негативные) силы трения, вызванные осадкой оттаивающих грунтов, в расчетах оснований на сейсмические воздействия не учитываются, если оттаивающее основание сложено песчаными и крупнообломочными грунтами, осадки которых завершаются в процессе их оттаивания.

12 Особенности проектирования оснований и фундаментов мостов и труб под насыпями

12.1 Основания и фундаменты мостов и труб под насыпями (труб), возводимых на территориях распространения многолетнемерзлых грунтов, следует проектировать с учетом дополнительных требований, содержащихся в настоящем разделе. Требования по проектированию приведены в [4].

12.2 В проектах фундаментов мостов и труб необходимо дополнительно (по сравнению с фундаментами зданий) учитывать влияние следующих факторов:

воздействие на сооружения, кроме вертикальных, значительных горизонтальных сил от временных подвижных нагрузок, давлений грунта и льда;

уменьшение несущей способности оснований вследствие размывов дна водотока или отепляющего воздействия воды на многолетнемерзлые грунты;

возрастание сил морозного пучения грунтов из-за повышенной их влажности вблизи водотоков и уменьшение этих сил при увеличении толщины снегового покрова;

нарушение устойчивости береговых склонов вследствие проявления оползневых процессов;

появление наледи в пределах сооружений.

12.3 Нагрузки и воздействия на фундаменты мостов и труб следует принимать в соответствии с требованиями СП 35.13330.

12.4 В основаниях фундаментов мостов многолетнемерзлые грунты следует использовать по принципу I, если на уровне низа свайных элементов (свай-столбов, свай-оболочек) в течение всего периода эксплуатации сооружений грунты будут находиться в твердомерзлом состоянии. Допускается использовать по принципу I пластично-мерзлые грунты, включая засоленные, при условии, что в течение всего периода эксплуатации сооружений будет обеспечена их отрицательная температура, требуемая по расчету несущей способности оснований.

Возможность использования многолетнемерзлых грунтов в качестве оснований по принципу II для фундаментов мелкого заложения и свайных должна определяться исходя из общих требований 6.1.3, 6.1.4 и 6.1.6.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

12.5 Прогноз изменений температурного режима многолетнемерзлых грунтов численными методами, используемых в качестве оснований по принципу I, осуществление в случае необходимости специальных мероприятий по обеспечению мерзлого состояния грунтов и контроль их температуры в течение всего периода эксплуатации сооружений следует выполнять по указаниям ведомственных строительных норм.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

12.6 СОУ и теплозащитные экраны необходимо применять в случаях практической невозможности или недостаточной эффективности других решений для поддержания на весь период эксплуатации сооружений температуры грунтов, требуемой по расчету несущей способности оснований. Число СОУ следует принимать по расчету с повышающим коэффициентом 1,4. При использовании СОУ следует осуществлять контроль температуры грунтов основания в зоне действия СОУ.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

12.7 Фундаменты мостов при использовании многолетнемерзлых грунтов в качестве оснований по принципам I и II следует проектировать свайными с ростверком, расположенным над поверхностью грунта или воды. При этом надлежит предусматривать меры, исключающие возможность повреждения свай ледоходом, карчеходом или другими неблагоприятными воздействиями.

Фундаменты мелкого заложения (на естественном основании) допускается проектировать для мостов, возводимых на используемых по принципу II многолетнемерзлых грунтах, если после полного оттаивания таких грунтов осадки и крены опор не будут превышать предельно допустимых значений по условиям нормальной эксплуатации сооружений.

Для труб следует предусматривать фундаменты мелкого заложения независимо от вида грунтов и принципа их использования в качестве основания при условии, что суммарное значение осадки используемых по принципу II грунтов может быть компенсировано строительным подъемом лотка труб.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

12.8 Многолетнемерзлые грунты в основании фундаментов малого моста или трубы и прилегающих участков насыпи следует использовать по одному принципу, не допуская опирания их частично на мерзлые и частично на немерзлые или оттаивающие грунты.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

12.9 В грунтах, подверженных морозному пучению, независимо от принятого принципа их использования в качестве основания подошву фундаментов мелкого заложения для мостов и труб следует заглублять не менее чем на величину, указанную в таблице 5.3 СП 22.13330 при расположении уровня подземных вод на глубине dw £ df + 2 м, а подошву расположенного в грунте ростверка свайных фундаментов - не менее чем на 0,25 м ниже расчетной глубины сезонного промерзания-оттаивания грунтов.

Если по требованиям глубина заложения фундаментов должна быть не менее расчетной глубины промерзания грунта, все фундаменты, за исключением фундаментов или грунтовых подушек для средних звеньев одноочковых труб отверстием до 2 м следует заглублять не менее чем на 0,25 м ниже расчетной глубины промерзания грунта. При этом за расчетную глубину промерзания принимается ее нормативное значение.

Фундаменты или грунтовые подушки средних звеньев одноочковых труб отверстием до 2 м допускается закладывать без учета глубины промерзания грунта.

В случаях, когда глубина заложения фундаментов не зависит от расчетной глубины промерзания грунта, соответствующие грунты, указанные в таблице 5.3 СП 22.13330, должны залегать не менее чем на 1 м ниже нормативной глубины промерзания грунта.

Подошву высокого ростверка свайных фундаментов мостов следует располагать с зазором от поверхности грунта не менее 0,5 м в устоях и 1 м - в промежуточных опорах.

Примечание - Глубину заложения фундаментов и грунтовых подушек под средние звенья труб диаметром 2 м и более следует назначать с учетом уменьшения глубины промерзания грунта в направлении к оси насыпи.

12.10 В неподверженных морозному пучению грунтах подошву ростверка свайных фундаментов или фундаментов мелкого заложения мостов и труб допускается располагать в пределах слоя сезонного промерзания-оттаивания при условии, что нижняя граница толщи таких грунтов залегает не менее чем на 1 м ниже расчетной глубины промерзания и, кроме того, в пределах зоны промерзания отсутствует вероятность образования линзы льда, в том числе и от напорных подземных вод.

12.11 Подошву фундаментов мелкого заложения и нижние концы свай не допускается опирать непосредственно на подземные льды, сильнольдистые грунты, а также на используемые по принципу II заторфованные многолетнемерзлые грунты.

12.12 Расчеты оснований фундаментов мостов и труб следует производить:

а) при использовании твердомерзлых грунтов по принципу I - по несущей способности;

б) при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу II, а глинистых пластично-мерзлых и по принципу I - по несущей способности и по деформациям.

Допускается не определять осадки оснований фундаментов мостов:

а) всех систем и пролетов при опирании фундаментов на многолетнемерзлые грунты, используемые по принципу I, за исключением пластично-мерзлых глинистых грунтов;

б) внешне статически определимых систем железнодорожных мостов с пролетами до 55 м и автодорожных с пролетами до 105 м при опирании фундаментов на используемые по принципу II скальные и другие малосжимаемые при оттаивании грунты.

Расчеты оснований труб следует производить по несущей способности. На сильносжимаемых при оттаивании грунтах, используемых по принципу II, основания труб следует рассчитывать по несущей способности и по деформациям, включая определение их осадки.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

12.13 Расчет основания свай для фундаментов опор мостов по несущей способности многолетнемерзлых грунтов, используемых по принципу I, следует производить согласно 7.2.1 и 7.2.2. При этом значение gn в формуле (7.1) следует принимать равным 1,4 независимо от числа свай в фундаменте и от положения подошвы ростверка по отношению к поверхности грунта. Значения коэффициентов gс и gt в формуле (7.2) допускается принимать равным 1,0.

Для кратковременной части нагрузок расчетные значения R и Raf исходя 7.2.3 допускается принимать с повышающим коэффициентом nt, равным: для свайных фундаментов железнодорожных мостов 1,35 - при одновременном действии постоянных и временных вертикальных нагрузок; 1,5 - при действии постоянных и временных совместно с временными горизонтальными нагрузками (включая сейсмические нагрузки); для свайных фундаментов автодорожных мостов - соответственно 1,5 и 1,75.

Для железнодорожных мостов на станционных и подъездных путях, городских, а также других мостов, на которых возможны систематические остановки на неопределенное время поездов или автотранспорта, значение коэффициента gс в формуле (7.2) следует принимать равным 1,0.

12.14 Расчет оснований свайных фундаментов по несущей способности многолетнемерзлых грунтов, используемых по принципу II, следует производить в соответствии с требованиями СП 24.13330. При этом расчетное сопротивление оттаивающих грунтов под торцом свай следует принимать по СП 24.13330, как для буровых свай.

Расчет по несущей способности оснований фундаментов мелкого заложения на многолетнемерзлых грунтах, используемых по принципу II, надлежит производить по СП 35.13330.

12.15 Фундаменты береговых, переходных и промежуточных опор мостов на крутых склонах, а также фундаменты устоев при высоких насыпях в случаях расположения под несущим слоем пласта немерзлого или оттаивающего (в период эксплуатации моста) глинистого грунта или прослойки насыщенного водой песка, подстилаемого глинистым грунтом, необходимо рассчитывать по устойчивости против глубокого сдвига (смещения фундамента совместно с грунтом) по круглоцилиндрической или другой более опасной поверхности скольжения. Для указанных условий надлежит также проверять возможность появления местных оползневых сдвигов на ранее устойчивых склонах вследствие дополнительного их нагружения весом насыпи и опоры, нарушения устойчивости пластов грунта в процессе производства работ или изменения режима (уровня и скорости течения) подземных и поверхностных вод.

12.16 Фундаменты мостов, возводимых на многолетнемерзлых грунтах, используемых в качестве оснований по принципу II, следует рассчитывать для условий полного оттаивания грунтов основания независимо от их состояния (мерзлое или талое) в период строительства. Расчет по прочности и трещиностойкости свайных элементов следует производить на усилия в расчетных сечениях, возникающие как для мерзлого, так и оттаявшего состояния грунтов основания.

12.17 Свайные фундаменты надлежит рассчитывать на совместное действие вертикальных и горизонтальных сил и моментов, принимая перемещения фундаментов пропорциональными действующим усилиям. Независимо от принципа использования грунтов в качестве основания, не следует учитывать сопротивление грунтов перемещениям заглубленного в грунт ростверка фундаментов. В расчетах, включающих определение свободной длины свай, оттаявшие и пластично-мерзлые грунты допускается рассматривать как линейно-деформируемую среду, характеризуемую коэффициентом постели, принимаемым как для немерзлых грунтов.

При использовании грунтов в качестве основания по принципу I в расчете допускается принимать, что каждый свайный элемент жестко заделан в твердомерзлом грунте на глубине d, считая от уровня, соответствующего расчетной (максимальной) температуре, при которой данный грунт переходит в твердомерзлое состояние; здесь d - диаметр или больший размер поперечного сечения элемента в направлении действия внешних нагрузок.

12.18 В сейсмических районах фундаменты мостов допускается проектировать на любых грунтах, используемых в качестве основания по принципу I. Если грунты используются по принципу II, то следует предусматривать опирание подошвы фундаментов или нижних концов свай преимущественно на скальные или другие малосжимаемые при оттаивании грунты. При учете сейсмических нагрузок расчет свайных фундаментов следует производить согласно 11.4 - 11.8.

13 Особенности проектирования оснований и фундаментов нефтегазопроводов на многолетнемерзлых грунтах

13.1 Основания и фундаменты магистральных газо- и нефтепроводов (далее магистральные трубопроводы) следует проектировать в соответствии с указаниями раздела 7 с учетом дополнительных требований, содержащихся в настоящем разделе, а также в СП 36.13330.

13.2 В техническом задании на проектирование оснований и фундаментов магистральных трубопроводов дополнительно должны содержаться сведения о пределах изменения температуры транспортируемого по трубопроводу продукта.

13.3 При проектировании оснований и фундаментов магистральных трубопроводов следует учитывать:

магистральные трубопроводы имеют повышенный уровень ответственности;

транспортируемый по трубопроводу продукт может иметь как положительную, так и отрицательную температуру, что существенно влияет на тепловое и механическое взаимодействие трубопровода и мерзлых грунтов;

в качестве оснований магистральных трубопроводов не рекомендуется рассматривать участки с подземными льдами, наледями и буграми пучения, проявлениями термокарста, термоэрозии, солифлюкции, морозобойного растрескивания;

опасность прямого теплового и гидравлического воздействий транспортируемых нефти и нефтепродуктов на мерзлые грунты при авариях на магистральных трубопроводах.

Примечание - Трубопроводы делят на: горячие участки (температура продукта в течение всего года положительная), теплые участки (температура продукта в течение года может быть и положительной и отрицательной, но среднегодовая температура выше 0 °С) и холодные участки (среднегодовая температура продукта ниже 0 °С), К первым относятся нефтепроводы на всем протяжении и газопроводы на небольшом протяжении после компрессорных станций, ко вторым и третьим - только газопроводы.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

13.4 Прокладка трубопроводов в районах многолетнемерзлых грунтов может выполняться подземным (в траншеях), наземным (по поверхности земли с обваловыванием или без него) или надземным (на опорах) способами, в соответствии с приложением С. Следует избегать частого чередования различных способов прокладки на сравнительно коротких расстояниях.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

13.5 Для уменьшения зоны оттаивания мерзлого грунта следует применять автоматически действующие охлаждающие установки (с жидкостным или парожидкостным хладоносителем) и теплоизолирующие экраны. Теплоизоляционные экраны для наземной прокладки следует выполнять плоскими, для подземной - цилиндрическими.

13.6 При проектировании оснований и фундаментов трубопроводов в районах распространения многолетнемерзлых грунтов следует выполнять следующие расчеты:

расчет остывания транспортируемого по трубопроводу продукта с целью установления температуры по длине трубопровода, а также выявления его горячих, теплых и холодных участков (см. примечание к 13.3);

расчет глубины оттаивания и промерзания грунта в основании подземных и наземных трубопроводов;

расчеты по I и II группам предельных состояний с учетом процессов, происходящих в окружающем массиве грунта в результате устройства трубопровода (просадка и термокарст при оттаивании, пучение при промораживании).

13.7 Глубину оттаивания (промораживания) грунта следует определять численными методами, с учетом проектного срока эксплуатации трубопровода. Глубину оттаивания многолетнемерзлых грунтов под центром горячих и теплых подземных трубопроводов, а также глубину промерзания грунта под центром холодных трубопроводов, расположенных на участках с многолетнемерзлыми грунтами не сливающегося типа, допускается рассчитывать согласно указаниям приложения Н.

13.8 Расчетные нагрузки, воздействия и их сочетания при проектировании оснований и фундаментов магистральных трубопроводов в районах многолетнемерзлых грунтов следует принимать в соответствии с требованиями СП 20.13330 и СП 36.13330.

13.9 Для совместного расчета системы «основание (вмещающий массив) - трубопровод» могут использоваться аналитические или численные (метод конечных элементов, метод конечных разностей и др.) методы. При использовании численных методов расчетная модель «основание - трубопровод» должна адекватно отражать конструктивные особенности трубопровода, характеристики многолетнемерзлых грунтов и схемы их взаимодействия.

14 Особенности проектирования оснований и фундаментов на склонах

14.1 Проектирование оснований и фундаментов на склонах (откосах) в районах распространения многолетнемерзлых грунтов следует выполнять по первой группе предельных состояний в соответствии с указаниями СП 22.13330, с учетом снижения прочности мерзлых грунтов при увеличении температуры и длительности воздействия нагрузки, а также влияния геокриологических условий.

14.2 При проектировании оснований и фундаментов в районах распространения многолетнемерзлых грунтов на склонах и присклоновой территории следует рассматривать термодинамическое равновесие системы «сооружение-основание-склон» с учетом нормативных документов по инженерно-геологическим изысканиям для строительства (СП 47.13330), а также следующих факторов:

крутизна, высота, протяженность, ширина и экспозиция склона;

проявление глубинных и солифлюкционных оползаний и нарушение растительного покрова, наледеобразование, бугры пучения, термокарст, термоэрозия;

мощность слоя и характер распространения многолетнемерзлых грунтов (сплошное, прерывистое, островное), наличие жильного и пластового льда, таликов, криопэгов;

температура мерзлого грунта во времени по глубине и простиранию склона (изотермы) на стадии строительства, эксплуатации и ликвидации объектов;

особенности природных криогенных форм рельефа (каменные глетчеры, курумы и др.), а также формирования техногенных форм (отвалы, карьеры, котлованы, выемки, насыпи и др.);

геокриологические условия (текстура, влажность, льдистость физико-механические свойства мерзлых и оттаивающих грунтов), а также характер напластования пород;

наличие сооружений на склонах, имеющиеся деформации сооружений, а также мероприятия по противооползневой защите;

интенсивность и характер техногенной нагрузки, особенности теплового и силового воздействия на склон проектируемых сооружений по продолжительности, охвату территории, количественным значениям температуры, конструктивным особенностям сооружений.

Требования к инженерно-геологическим изысканиям приведены в [3].

14.3 Расчеты устойчивости склонов (откосов) и сооружений на них в районах распространения многолетнемерзлых грунтов, в отличие от талых грунтов, следует осуществлять с учетом температурного состояния грунтового массива. В зависимости от температурного состояния грунтового массива следует рассматривать два основных типа криогенных оползней: 1 - мерзлые; 2 - оттаивающие. Кроме того, существуют различные типы смешанных криогенных оползней.

14.4 Прогноз устойчивости склонов и сооружений на них необходимо осуществлять на основании выполнения прогнозных теплотехнических расчетов, схематизации природных условий и определения поверхностей скольжения в мерзлых породах, а также возможности возникновения и развития солифлюкции.

14.5 Расчет местной и общей устойчивости системы «сооружение-основание-склон», должен производиться методами, удовлетворяющими условиям равновесия в предельном состоянии, с использованием программ, разработанных на основе общепринятых методов расчета устойчивости. Допускается применять другие методы расчета, результаты которых проверены опытом проектирования, строительства и эксплуатации. Расчеты выполняются на основное и особое сочетание нагрузок.

14.6 Поверхность скольжения в массиве мерзлых однородных грунтов определяется положением изотермы наиболее высокой отрицательной температуры грунта, а в массиве неоднородных грунтов - наименьшими предельно-длительными значениями сопротивления сдвигу мерзлого грунта. Поверхность скольжения оттаивающего грунта (на солифлюкционных склонах и откосах) следует за границей оттаивания, которая практически параллельна поверхности склона, мощность оползающего слоя равна глубине оттаивания, определяется при геокриологических изысканиях и уточняется теплотехническим расчетом.

В теплое время года в некоторых случаях одновременно могут развиваться солифлюкция и глубинный оползень мерзлого грунта, что следует учитывать в расчетах по несущей способности оснований и при назначении противооползневых мероприятий.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

14.7 Сила предельного сопротивления основания, сложенного дисперсными грунтами должна определяться, исходя из условия, что соотношение между нормальными и касательными напряжениями по всем поверхностям скольжения, соответствующее предельному состоянию основания, подчиняется зависимости

t = stgj + c,                                                         (14.1)

где j и с - расчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления. Для мерзлых грунтов определяются предельно-длительные значения угла внутреннего трения jL и удельного сцепления cL при проведении испытаний на срез мерзлого грунта, для оттаивающих грунтов jsh и сsh при проведении испытаний на неконсолидированный быстрый срез оттаивающего грунта по мерзлому слою.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

14.8 Расчетные значения j и с определяются по опытным данным. Для сооружений пониженного уровня ответственности и предварительных расчетов устойчивости оснований допускается расчетные значения jL, cL, jsh и csh принимать по таблицам В.13 и В.14.

Коэффициент надежности gn по ответственности сооружений принимается равным 1,2; 0,95 и 0,9 соответственно для сооружений повышенного, нормального и пониженного уровней ответственности (ГОСТ 27751).

Коэффициент условий работы ус принимается равным:

для мерзлых дисперсных грунтов.......................................................... 1,0;

для оттаивающих..................................................................................... 0,85.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

14.9 При строительстве на склонах, сложенных многолетнемерзлыми грунтами, следует применять преимущественно принцип I использования многолетнемерзлых грунтов, при условии, что в течение всего периода эксплуатации будет обеспечена отрицательная температура, требуемая по расчету устойчивости склона и несущей способности оснований. Принцип II использования многолетнемерзлых грунтов допускается при строительстве на склонах, с учетом 6.1.3, 6.1.4 и 6.1.6.

14.10 При использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу I следует выполнять прогноз температурного режима и, в случае необходимости, специальные мероприятия по обеспечению проектной температуры мерзлого грунта и обеспечивать контроль температуры в течение всего периода эксплуатации. Для сохранения и понижения температуры мерзлых грунтов следует применять следующие мероприятия: агролесомелиорация, устройство теплозащитных экранов, водоотвод и др.

14.11 Многолетнемерзлые грунты на склонах и присклоновой территории следует использовать по одному принципу. При строительстве на склонах необходимо максимальное сохранение и даже улучшение экологической обстановки за счет применения проектных, организационно-технологических решений и мероприятий по предотвращению оползания и нарушения экологического равновесия, обусловленного опасными криогенными процессами (термокарст, пучение, наледеобразование).

(Измененная редакция. Изм. № 1)

14.12 На склонах скальных и полускальных пород расчеты устойчивости и проектирования фундаментов допускается выполнять в соответствии с требованиями СП 22.13330. Инженерная подготовка территории должна осуществляться согласно 6.5.

14.13 В качестве фундаментов сооружений на склонах в районах распространения многолетнемерзлых грунтов рекомендуется применять отдельно стоящие столбчатые фундаменты, сваи и ряды свай, прорезающие поверхность скольжения. Места расположения свай на склоне, количество, конструкция, размеры и расстояние между ними определяются на основании расчетов местной и общей устойчивости склонов и с учетом оползневого давления мерзлого грунта на сваи и нагрузок от сооружения.

14.14 В качестве инженерных сооружений, противодействующих оползанию мерзлых и оттаивающих грунтов, следует применять традиционные сооружения: контрфорсы, контрбанкеты, подпорные стены, ряды свай (СП 116.13330), расположение которых на склоне и между собой обосновывается расчетами из условия недопущения течения мерзлого и оттаивающего грунта между ними и не препятствующие фильтрации воды по склону. Места расположения и количество удерживающих сооружений на склоне обосновываются расчетами местной и общей устойчивости склона.

14.15 На склонах СОУ применяются в случаях практической невозможности или недостаточной эффективности других мероприятий для стабилизации склона и обеспечения на весь период эксплуатации температуры грунта, необходимой по расчету несущей способности основания.

14.16 Для солифлюкционных склонов в качестве оснований линейных сооружений (линий электропередачи, трубопроводов, эстакад) следует применять обтекаемые фундаменты в виде отдельных свай, рядов свай, работающих в условиях обтекания их оттаивающим грунтом при соблюдении принципа оптимального сохранения природных условий на склонах (обеспечение фильтрации воды, сохранение растительности). Количество, размеры, глубина заделки свай в мерзлый грунт определяются расчетом с учетом оползневого давления оттаивающего грунта, горизонтальных нагрузок от сооружения, температуры и прочностных свойств мерзлого грунта.

14.17 Работы на склонах должны выполняться в зимний период. Выполнение работ в теплое время года допускается только после выполнения работ по стабилизации склона и обязательного проведения теплотехнического прогноза и расчетов общей и местной устойчивости склонов и сооружений на них.

14.18 Мероприятия по инженерной защите и охране окружающей среды следует проектировать комплексно с учетом геокриологических условий и прогноза их изменения в процессе строительства (с учетом поэтапности) и эксплуатации объектов. Осуществление мероприятий инженерной защиты не должно приводить к активизации опасных криогенных процессов на склонах и примыкающих территориях. Техническая эффективность и надежность сооружений и мероприятий инженерной защиты должны подтверждаться расчетами, а в обоснованных случаях - моделированием (натурным, физическим, математическим).

14.19 Для стабилизации склонов наряду с инженерными сооружениями следует применять мероприятия по снижению температуры мерзлых грунтов и уменьшению глубины сезонного оттаивания (агролесомелиорация, устройство теплозащитных экранов, водоотвод), упрочнение грунта (замена и армирование) с учетом настоящего документа. На склонах должен быть организован беспрепятственный сток поверхностных вод, исключено застаивание вод на бессточных участках, и попадание на склон вод с присклоновой территории.

14.20 В процессе строительства, эксплуатации и ликвидации сооружений на склонах и присклоновой территории выполняется мониторинг устойчивости склонов и сооружений по проекту, разработанному с учетом раздела 15, позволяющему контролировать поверхностные и глубинные перемещения грунта. На объектах I и II степени ответственности необходимо организовать стационарные наблюдения за оползневыми процессами с установкой контрольно-измерительной аппаратуры в скважинах в нескольких створах по простиранию склона и выполнением наблюдений за осадками и смещениями по глубине.

15 Геотехнический мониторинг при строительстве и эксплуатации сооружений на многолетнемерзлых грунтах

15.1 Геотехнический мониторинг (далее мониторинг) на многолетнемерзлых грунтах - комплекс работ, основанный на натурных наблюдениях за состоянием грунтов основания (температурный режим), гидрогеологическим режимом, перемещением конструкций фундаментов вновь возводимого, реконструируемого и эксплуатируемого сооружения.

15.2 В районах распространения многолетнемерзлых грунтов мониторинг необходимо проводить для всех видов зданий и сооружений, в том числе подземных инженерных коммуникаций.

15.3 Мониторинг осуществляется в соответствии с проектом, который разрабатывается в процессе проектирования.

При разработке проекта мониторинга определяются состав, объемы, периодичность, сроки и методы работ, схемы установки наблюдательных скважин, геодезических марок и реперов, датчиков и приборов, которые назначаются применительно к рассматриваемому объекту строительства (реконструкции) с учетом его специфики, включающей: результаты инженерных изысканий на площадке строительства, принцип использования многолетнемерзлых грунтов в качестве оснований фундаментов, особенностей проектируемого или реконструируемого сооружения и сооружений окружающей застройки и т.п.

15.4 В проекте мониторинга следует учитывать факторы, оказывающие влияние на вновь возводимое (реконструируемое) сооружение, его основание, окружающий грунтовый массив и окружающую застройку в процессе строительства и эксплуатации, в том числе возможность проявления опасных геокриологических процессов (криогенное пучение, термокарст, оползневые процессы, оседание поверхности при оттаивании и др.), а также тепловые воздействия от строительных работ.

15.5 Для осуществления мониторинга в период строительства сооружений оборудуются контрольные термометрические и гидрогеологические скважины, на фундаментах сооружений устанавливаются постоянные геодезические марки, по которым выполняются измерения температуры грунта, уровень подземных вод, их состав и температура, нивелирование фундаментов, в том числе погруженных свай, измеряются отметки подкрановых путей мостовых кранов, водоотводных лотков в технических этажах и подпольях зданий, а также тротуаров у сооружений. Места установки термометрических и гидрогеологических скважин, геодезических марок указаны в таблице М.1, периодичность проведения замеров приведена в таблице М.2. Кроме того, контролируется плотность грунтов, уложенных в насыпях, при замене грунтов в выемках и при намыве территории.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

15.6 В период эксплуатации сооружения мониторинг осуществляется в целях обеспечения проектного режима грунтов основания и состояния фундаментов сооружения. В состав мониторинга входят следующие виды работ:

текущий и контрольный осмотр состояния технических этажей, подполий зданий и расположенных в них коммуникаций и других устройств;

наблюдения за состоянием бетона фундаментов;

наблюдения за температурой грунта в основании сооружений;

наблюдения за температурой воздуха в подполье;

наблюдения за осадками фундаментов;

наблюдения за гидрогеологическим режимом основания.

Периодичность проведения замеров указана в таблице М.2.

15.7 Продолжительность мониторинга зависит от принципа строительства и составляет для сооружений, построенных по:

I принципу - в течение всего периода эксплуатации сооружения;

II принципу: а) с использованием предварительного оттаивания грунтов - в течение 5 лет;

б) с допущением оттаивания в период эксплуатации - в течение 10 лет.

Примечание - Продолжительность мониторинга может быть сокращена при стабилизации изменений контролируемых параметров или увеличена при отсутствии стабилизации изменений контролируемых параметров.

15.8 В процессе мониторинга необходимо обеспечить своевременность информирования заинтересованных сторон о выявленных отклонениях контролируемых параметров (в том числе тенденции их изменений, превышающие ожидаемые) от проектных значений и результатов тепло- и геотехнического прогноза.

16 Экологические требования при проектировании и устройстве оснований и фундаментов на многолетнемерзлых грунтах

16.1 В проекте оснований и фундаментов на многолетнемерзлых грунтах должны быть предусмотрены мероприятия, обеспечивающие предотвращение, минимизацию или ликвидацию вредных и нежелательных экологических и связанных с ними социальных, экономических и других последствий.

16.2 Экологические требования, учитываемые при проектировании и строительстве, основываются на результатах инженерно-экологических изысканий, в которых дается оценка состояния окружающей среды и прогноз воздействия на нее объекта строительства. Правила инженерно-экологических и инженерно-геодезических изысканий для строительства содержатся в [1] и [2].

16.3 Прогноз воздействия на природные условия осуществляется на весь период строительства и эксплуатации зданий и сооружений и должен устанавливать:

возможность изменения теплового режима многолетнемерзлых грунтов района строительства и прилегающих территорий вследствие нарушений условий теплообмена в результате строительства и температурного воздействия в процессе эксплуатации;

изменения гидрогеологических условий строительной площадки в результате производства земляных работ, включая пути разгрузки поверхностных и надмерзлотных вод по водоотводным каналам;

степень активизации опасных криогенных процессов, в том числе: осадки и пучение грунтов, термокарст, солифлюкция, термоэрозия и др.;

возможность возникновения склоновых процессов и заболачивания территории.

16.4 С учетом результатов инженерно-геологических изысканий выбираются проектные решения и разрабатываются мероприятия по рекультивации и восстановлению почвенно-растительного слоя, засыпке выемок, траншей и карьеров, выполаживанию и одернованию склонов и откосов, а также по предупреждению эрозии, термокарста и процессов размыва грунта.

16.5 Основные мероприятия по охране окружающей среды при возведении оснований и фундаментов на многолетнемерзлых грунтах разрабатываются на стадии технико-экономического обоснования.

16.6 Проектная документация на устройство оснований и фундаментов на многолетнемерзлых грунтах на стадии проекта должна включать отдельный раздел «Охрана окружающей среды».

16.7 Приступать к производству работ по устройству оснований и фундаментов допускается только при наличии ПОС и проектов инженерной подготовки и защиты от опасных криогенных процессов и подтопления территории (4.4), конкретно отражающих все особенности мерзлотно-грунтовых условий площадки строительства. Проект организации строительства должен обязательно предусматривать точные сроки и особенности производства работ, а также меры по восстановлению поврежденных участков поверхности территории строительства.

Приложение А

(обязательное)

Термины и определения

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

А.1 грунт (ground, soil): Горные породы, почвы, техногенные образования, представляющие собой многокомпонентную и многообразную геологическую систему и являющиеся объектом инженерно-хозяйственной деятельности человека.

Грунты могут служить: 1) материалом основания зданий и сооружений;

2) средой для размещения в них сооружений;

3) материалом самого сооружения;

А.2 грунт мерзлый (frozen ground): Грунт, имеющий отрицательную или нулевую температуру, содержащий в своем составе видимые ледяные включения и (или) лед-цемент и характеризующийся криогенными структурными связями;

А.3 грунт многолетнемерзлый (perennially frozen ground), синоним - грунт вечномерзлый (permafrost ground): Грунт, находящийся в мерзлом состоянии постоянно в течение трех и более лет;

А.4 грунт сезонномерзлый (сезонноталый) (seasonally frozen ground): Грунт, находящийся в мерзлом или талом состоянии периодически в течение холодного или теплого сезона;

А.5 грунт твердомерзлый (hard frozen ground): Дисперсный грунт, прочно сцементированный льдом, характеризуемый относительно хрупким разрушением и практически несжимаемый под внешней нагрузкой;

А.6 грунт пластично-мерзлый (plastic frozen ground): Дисперсный грунт, сцементированный льдом, но обладающий вязкими свойствами и сжимаемостью под внешней нагрузкой;

А.7 грунт пучинистый (frost-susceptible ground): Дисперсный грунт, который при переходе из талого в мерзлое состояние увеличивается в объеме вследствие образования кристаллов льда и имеет относительную деформацию морозного пучения efn ³ 0,01;

А.8 лед (синоним - грунт ледяной) (ice): Природное образование, состоящее из кристаллов льда с возможными примесями обломочного материала и органического вещества не более 10 % (по объему), характеризующееся криогенными структурными связями;

А.9 слой сезонного оттаивания (seasonal thawing layer): Поверхностный слой грунта, оттаивающий летом;

А.10 температура начала замерзания (оттаивания) (freezing (thawing) temperature): Температура, при которой в порах грунта появляется (исчезает) лед;

А.11 морозное пучение грунтов (frost heaving ground): Процесс увеличения объема и деформирования дисперсных грунтов при промерзании;

А.12 термокарст (thermokarst): Образование просадочных и провальных форм рельефа и подземных пустот вследствие вытаивания подземного льда или оттаивания мерзлого грунта;

А.13 термоэрозия (thermoerosion): Разрушение и вынос оттаивающих и мерзлых дисперсных грунтов и льдов в результате теплового и механического воздействия водных потоков;

А.14 солифлюкция (solifluction): Смещение (течение, оползание, соскальзывание, сплывы, оплывины) оттаивающего переувлажненного тонкодисперсного грунта на склонах в теплое время суток года, обусловленное сезонным промерзанием и оттаиванием.

Приложение Б

(рекомендуемое)

Физические и теплофизические характеристики многолетнемерзлых грунтов

Б.1 В состав физических и теплофизических характеристик, определяемых для многолетнемерзлых грунтов, входят:

а) суммарная влажность мерзлого грунта - Wtot и влажность мерзлого грунта, расположенного между ледяными включениями - Wm;

б) суммарная льдистость мерзлого грунта itot, представляющая собой отношение содержащегося в мерзлом грунте объема льда к объему мерзлого грунта и льдистость грунта за счет видимых ледяных включений ii, представляющая собой отношение содержащегося в мерзлом грунте объема видимых ледяных включений к объему мерзлого грунта;

в) степень заполнения объема пор мерзлого грунта льдом и незамерзшей водой - Sr, доли единицы;

г) температура начала замерзания грунта - Тbf, °С;

д) влажность мерзлого грунта за счет незамерзшей воды - Ww, доли единицы;

е) теплофизические характеристики грунта (теплопроводность l, Вт/(м×°С) и удельная теплоемкость С, Дж/(кг×°С));

ж) теплота таяния льда (замерзания воды) в грунте - Lv;

з) степень засоленности - Dsal, %;

и) концентрация порового раствора - Cps, доли единицы;

к) объемная степень заторфованности - J, доли единицы;

л) степень заторфованности - G, доли единицы.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

Б.2 Суммарная влажность мерзлого грунта - Wtot и влажность мерзлого грунта, расположенного между ледяными включениями - Wm, определяются в соответствии с ГОСТ 5180.

Б.3 Суммарная льдистость мерзлого грунта - itot, льдистость мерзлого грунта за счет включений льда - ii, и степень заполнения объема пор мерзлого грунта льдом и незамерзшей водой - Sr определяются в соответствии с ГОСТ 25100.

Б.4 Под засоленностью понимается наличие в мерзлом грунте воднорастворимых солей в таком количестве, которое существенно изменяет прочностные и деформационные свойства грунтов.

Степень засоленности грунта Dsal, характеризует относительное содержание в грунте воднорастворимых солей, ее следует определять по ГОСТ 25100 как отношение массы солей gs к массе сухой навески грунта gd (включая массу содержащихся в нем солей) по формуле

Dsal = (gs/gd)100.                                                     (Б.1)

По степени засоленности Dsal грунты подразделяют согласно ГОСТ 25100. Концентрация порового раствора Сps характеризует степень минерализации грунтовой влаги. Ее допускается определять по формуле

Cps = Dsal/(Dsal + 100W),                                                 (Б.2)

где W - влажность засоленного грунта, принимаемая для грунтов с льдистостью itot £ 0,4 равной Wtot, а с itot > 0,4 равной Wm.

Засоленные грунты в зависимости от преобладающего ионного состава легкорастворимых солей разделяются по типу засоления на морской и континентальный в соответствии с ГОСТ 25100.

Б.5 Температура начала замерзания грунта Тbf, характеризует температуру перехода грунта из талого в мерзлое состояние. Температуру начала замерзания незаселенных, засоленных и заторфованных грунтов следует определять опытным путем, а в случаях предусмотренных в 5.9 температуру начала замерзания незаселенных и засоленных грунтов допускается принимать по формуле (Б.3) в зависимости от вида грунта и концентрации порового раствора Cps:

                                            (Б.3)

где А - коэффициент, характеризующий температуру начала замерзания незасоленного грунта (таблица Б.1);

В - коэффициент, зависящий от типа засоления грунта; B = 0 для незасоленных грунтов; В = 1 для грунтов морского типа засоления; В = 0,85 для грунтов с континентальным типом засоления.

Таблица Б.1 - Температура начала замерзания незасоленного грунта А

Грунты

А, °С

Пески разных фракций

-0,10

Супеси и пылеватые пески

-0,15

Суглинок

-0,20

Глины

-0,25

Значение Тbf для заторфованных грунтов следует выбирать по величине температуры начала замерзания того компонента (торфяного или минерального), у которого она выше. Величина Тbf для торфа приведена в таблице Б.2.

Таблица Б.2 - Расчетные значения температуры начала замерзания Тbf для торфа

Тип торфа

Wtot, доли единицы

Tbf, °C

Слаборазложившийся верховой

7,30

-0,14

5,90

-0,16

3,27

-0,25

1,64

-0,35

Среднеразложившийся верховой

3,50

-0,13

0,90

-0,20

Б.6 Влажность незасоленного, засоленного и заторфованного мерзлого грунта за счет незамерзшей воды Ww определяется опытным путем. В случаях предусмотренных в 5.9 для незасоленного и засоленного грунта, находящегося в охлажденном состоянии, когда температура грунта выше температуры начала замерзания (0 °С > Т > Тbf), величина Ww принимается для грунтов с льдистостью itot £ 0,4 равной Ww = Wtot, а с itot > 0,4 равной Ww = Wm.

Для незасоленного и засоленного мерзлого грунта значения Ww допускается определять по формуле (Б.4), при условии, что температура грунта ниже или равна температуре начала замерзания (T £ Tbf), последняя находится по формуле (Б.3)

W = kwWp + hDsal,                                                     (Б.4)

где kw - коэффициент, принимаемый по таблице Б.3 в зависимости от числа пластичности Ip и температуры грунта T;

Wp - влажность грунта на границе пластичности (раскатывания), доли единицы;

Dsal - степень засоленности грунта, доли единицы;

h - коэффициент, принимаемый равным 0 для незасоленных грунтов и по таблице Б.4 для засоленных грунтов, в зависимости от числа пластичности Ip и температуры грунта Т, °С, для температур T < -15 °С величина h принимается равной значению h при T = -15 °С; если величина Ww определенная по формуле (Б.4), превысит значение Wtot тогда Ww = Wtot.

Таблица Б.3 - Расчетные значения коэффициента kw

Грунты

Число пластичности Ip, доли единицы

Коэффициент kw при температуре грунта Т, °С

-0,3

-0,5

-1

-2

-3

-4

-6

-8

-10

-15

Пески

-

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Супеси

Ip ≤ 0,02

0,02 < Ip ≤ 0,07

0,60

0,50

0,40

0,35

0,32

0,30

0,27

0,26

0,25

0,23

Суглинки

0,07 < Ip ≤ 0,13

0,70

0,65

0,58

0,50

0,46

0,44

0,42

0,41

0,40

0,38

0,13 < Ip ≤ 0,17

0,80

0,75

0,65

0,55

0,51

0,49

0,47

0,46

0,45

0,43

Глины

Ip > 0,17

0,98

0,92

0,80

0,68

0,63

0,60

0,57

0,56

0,55

0,53

(Измененная редакция. Изм. № 1)

Таблица Б.4 - Расчетные значения коэффициента h

Грунты

Число пластичности Iр, доли единицы

Величина коэффициента h при температуре грунта Т, °С

-0,3

-0,5

-1

-2

-3

-4

-6

-8

-10

-15

Пески и супеси

Iр £ 0,02

210

160

75

34

20

14

9

6,5

5

4

Супеси

0,02 < Iр £ 0,07

150

130

57

24

15

11

7

5

4,5

3,5

Суглинки

0,07 < Iр £ 0,13

130

103

44

19

11

8

5,5

4

3,2

2,3

Суглинки, глины

0,13 < Iр

102

70

34

17

9,5

6.5

4

3

2,5

2

Расчетные значения Ww для торфа и заторфованных грунтов, находящихся в охлажденном состоянии, когда температура грунта выше температуры начала замерзания (0 °С > Т > Тbf), принимаются для грунтов с льдистостью itot £ 0,4 равной Ww = Wtot, а с itot > 0,4 равной Ww = Wm.

Для мерзлых торфа и заторфованных грунтов значения Ww допускается определять по формуле (Б.5) в зависимости от степени заторфованности J (доли единицы) и температуры Т, при условии, что температура грунта ниже или равна температуре начала замерзания (Т £ Тbf)

                                                          (Б.5)

где Y - параметр, зависящий от объемной степени заторфованности J, принимается по таблице Б.5.

Таблица Б.5 - Расчетные значения коэффициента Y

Тип грунта

Y, град4

Торф

1,6

Супесчаные заторфованные грунты

1,67J - 0,1

Суглинистые заторфованные грунты

1,6J

Б.7 Теплофизические характеристики грунтов: коэффициент теплопроводности l, объемная теплоемкость С и коэффициент температуропроводности а определяются опытным путем. В случаях, предусмотренных в 5.9, значения объемной теплоемкости засоленных и незаселенных грунтов в талом, охлажденном Cth и мерзлом Сf состояниях допускается рассчитывать по формулам Б.6 - Б.9 в зависимости от удельной теплоемкости скелета грунта Ср, температурной и концентрационной зависимостях удельной теплоемкости незамершей воды Cw и льда Сi, влажности Wtot, температурной и концентрационной зависимости влажности за счет незамерзшей воды Ww, плотности сухого грунта rd,th,f и температуры начала его замерзания Тbf.

Для незасоленных грунтов, находящихся в талом и охлажденном состояниях, когда температура грунта выше температуры начала замерзания (Т > Тbf), величина Cth находится по формуле (Б.6)

Cth = (Сr + CwWtot)rd,th,                                                  (Б.6)

где Сr принимается по таблице Б.6; для незасоленных грунтов и торфа Cw = 4200 Дж/(кг×°С), а Тbf находится по таблице Б.2; для засоленных грунтов в охлажденном состоянии (0 °С > Т > Тbf) Тbf определяется по формуле (Б.3), а величина Cw рассчитывается по формуле (Б.7)

Cw = Cwt - 4550Cps,                                                     (Б.7)

где Cwt - удельная теплоемкость порового раствора, Дж/(кг×°С), определяется по таблице Б.7;

Cps - концентрация порового раствора, доли единицы, определяется по формуле (Б.2).

Таблица Б.6 - Расчетные значения удельной теплоемкости скелета грунтов Сr

Грунты

Песок

Супесь

Глина и суглинок

Торф

низинный

верховой

Сr, Дж/(кг×°С)

750

850

950

1920

1680

Таблица Б.7 - Расчетные значения температурной зависимости удельной теплоемкости порового раствора Cwt

T, °C

Cwt, Дж/(кг×°С)

T, °C

Cwt, Дж/(кг×°С)

T, °C

Cwt, Дж/(кг×°С)

0,0

4210

-2,8

3890

-13,0

3510

-0,2

4150

-3,2

3860

-14,0

3490

-0,4

4110

-3,6

3840

-15,0

3470

-0,6

4060

-4,0

3820

-16,0

3450

-0,8

4030

-5,2

3800

-17,0

3440

-1,0

4010

-6,0

3700

-18,0

3430

-1,2

3990

-6,8

3670

-19,0

3410

-1,4

3970

-8,0

3630

-20,0

3400

-1,6

3950

-8,8

3600

-21,0

3390

-1,8

3930

-10,0

3570

-22,0

3380

-2,0

3920

-11,0

3550

-2,4

3900

-12,0

3520

Для незаселенных грунтов и торфа в мерзлом состоянии при условии, что температура грунта ниже или равна температуре начала замерзания (Т £ Тbf), величина Cf находится по формуле

Сf = [Cr + CwWw + Ci(Wtot - Ww)]rdf,                                     (Б.8)

где Ww рассчитывается по формуле (Б.4), а Сi - по формуле

Ci = 2120 + 7,8×Т.                                                     (Б.9)

Для засоленных грунтов в мерзлом состоянии, при условии, что температура грунта ниже или равна температуре начала замерзания (Т £ Тbf), величина Сf находится по формуле

Сf = [Cr + CwWw + Ci(Wtot - Ww)]rd,th,f,                                  (Б.10)

где Ww рассчитывается по формуле (Б.4), Cw - по формуле (Б.7), а Сi - по формуле (Б.9).

Значения объемной теплоемкости заторфованных грунтов в талом и охлажденном Cth и мерзлом Cf состояниях допускается рассчитывать по формулам (Б.11, Б.12) в зависимости от удельной теплоемкости минеральной Сrт и торфяной Crg составляющей органо-минерального скелета грунта, удельной теплоемкости незамершей воды Cw и льда Сi, весовой (массовой) доли торфа в заторфованном грунте G, суммарной влажности Wtot, влажности за счет незамерзшей воды Ww, плотности скелета грунта rd,th,f и температуры начала его замерзания Тbf.

Для заторфованных грунтов, находящихся в талом и охлажденном состоянии, когда температура грунта выше температуры начала замерзания (Т > Тbf) величина Cth находится по формуле

Cth = [Сrм(1 - G) + CrgG + CwWtot]rd,th,                                   (Б.11)

где удельная теплоемкость минерального скелета Сrм и торфа Crg находится по таблице Б.6; Cw = 4200 Дж/(кг×°С).

Для заторфованных грунтов, находящихся в мерзлом состоянии, когда температура грунта ниже или равна температуре начала замерзания (T £ Тbf), величина Сf находится по формуле

Сf = [Сrм(1 - G) + CrgG + CwWw + Ci(Wtot - Ww)]rd,f,                       (Б.12)

где Ww рассчитывается по формуле (Б.5), Cw = 4200 Дж/(кг×К), а Сi - по формуле (Б.9).

В случаях, предусмотренных в 5.9, значение коэффициента теплопроводности незасоленных, засоленных и заторфованных грунтов в талом lth и мерзлом lfm (для диапазона температур ниже Т £ -15 °С) состоянии приведены в таблице Б.8, в зависимости от влажности Wtot плотности скелета грунта rd,th,f и степени засоленности согласно ГОСТ 25100.


Таблица Б.8 - Расчетные значения коэффициента теплопроводности грунта в талом lth, мерзлом lfm (Т £ -15 °С) состоянии

Плотность сухого грунта rd,th, rdf, кН/м3

Суммарная влажность грунта, Wtot, д.е.

Коэффициент теплопроводности грунтов l, Вт/(м×°С)

Пески разной плотности

Супеси пылеватые

Суглинки и глины

Заторфованные грунты

Степень засоленности

Степень засоленности

Степень засоленности

Незаселенные

Слабозасоленные

Среднезасоленные

Сильнозасоленные

Незасоленные

Слабозасоленные

Среднезасоленные

Сильнозасоленные

Незаселенные

Слабозасоленные

Среднезасоленные

Сильнозасоленные

lth

lf

lf

lf

lf

lth

lf

lf

lf

lf

lth

lf

lf

lf

lf

lth

lf

0,1

9,0

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0,81

1,34

0,1

6,0

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0,40

0,70

0,1

4,0

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0,23

0,41

0,1

2,0

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0,12

0,23

0,2

4,0

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0,81

1,33

0,2

2,0

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0,23

0,52

0,3

3,0

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0,93

1,39

0,3

2,0

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0,41

0,70

0,4

2,0

-

-

-

-

-

-

2,16

-

-

-

-

2,10

-

-

-

0,93

1,39

0,7

1,0

-

-

-

-

-

2,14

-

-

-

-

2,00

-

-

-

-

-

1,0

0,60

-

-

-

-

-

2,10

-

-

-

-

1,90

-

-

-

-

-

1,2

0,40

-

-

-

-

-

-

2,02

-

-

-

1,57

1,80

-

-

-

-

-

1,4

0,35

-

-

-

-

-

1,80

2,00

-

-

-

1,57

1,76

1,68

1,65

1,59

-

-

1,4

0,30

-

-

-

-

-

1,74

1,98

1,95

1,91

1,88

1,45

1,65

1,59

1,56

1,50

-

-

1,4

0,25

1,91

2,48

2,37

2,21

2,08

1,57

1,84

1,81

1,78

1,73

1,33

1,58

1,50

1,46

1,36

-

-

1,4

0,20

1,57

2,09

2,00

1,90

1,82

1,33

1,63

1,58

1,53

1,48

1,10

1,31

1,23

1,20

1,10

-

-

1,4

0,15

1,39

1,83

1,75

1,65

1,58

1,10

1,35

1,30

1,25

1,20

0,87

0,99

0,94

0,92

0,87

-

-

1,4

0,10

1,10

1,35

1,30

1,25

1,21

0,93

1,09

1,06

1,03

0,99

0,70

0,77

0,75

0,73

0,71

-

-

1,4

0,05

0,75

0,84

0,82

0,80

0,77

0,64

0,73

0,71

0,69

0,67

0,46

0,48

0,43*

0,41*

0,40*

-

-

1,6

0,30

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

1,68

1,94

1,80

1,74

1,65

-

-

1,6

0,25

2,50

2,92

2,86

2,78

2,70

1,80

2,00

1,96

1,92

1,88

1,51

1,75

1,68

1,62

1,49

-

-

1,6

0,20

2,15

2,50

2,43

2,36

2,30

1,62

1,78

1,75

1,71

1,67

1,33

1,56

1,46

1,41

1,30

-

-

1,6

0,15

1,80

2,10

2,03

1,96

1,90

1,45

1,60

1,56

1,52

1,49

1,10

1,23

1,17

1,15

1,08

-

-

1,6

0,10

1,45

1,68

1,62

1,56

1,50

1,16

1,29

1,26

1,22

1,19

0,87

0,97

0,92

0,90

0,86

-

-

1,6

0,05

1,05

1,16

1,10

1,08,

1,05

0,81

0,87

0,85

0,84

0,82

0,58

0,60

0,56*

0,55*

0,53*

-

-

1,8

0,20

2,67

3,05

2,92

2,80

2,69

1,86

2,05

2,00

1,94

1,88

1,57

1,86

1,70

1,61

1,48

-

-

1,8

0,15

2,26

2,75

2,63

2,52

2,44

1,68

1,83

1,79

1,74

1,70

1,39

1,60

1,47

1,40

1,36

-

-

1,8

0,10

1,97

2,30

2,23

2,17

2,10

1,45

1,59

1,55

1,51

1,47

1,06

1,26

1,14

1,09

1,02

-

-

1,8

0,05

1,45

1,56

1,52

1,48

1,45

0,98

0,99

0,98

0,98

0,97

0,70

0,75

0,69*

0,68*

065*

-

-

2,0

0,10

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

1,28

1,46

1,35

0,30

1,25

-

-


Для нахождения величины lf у незаселенных и засоленных грунтов в мерзлом состоянии в диапазоне температур Тbf ³ Т > Тт где Тт = -15 °С можно использовать соотношение

lf = lfm - (lfm - lth)[Ww(T) - Ww(Tm)]/[Wtot - Ww(Tm)],                      (Б.13)

где lth и lfm находятся по таблице Б.8, Ww(T) и Ww(Тm) определяются по формуле (Б.4) для незасоленных грунтов при h = 0, а Тbf - по формуле (Б.3) для незасоленных грунтов при В = 0.

В случаях, предусмотренных в 5.9, значение коэффициента температуропроводности а2/с) для незасоленных, засоленных и заторфованных грунтов находится по формуле

а = l/Сr,                                                             (Б.14)

где величины коэффициента теплопроводности l и объемной теплоемкости Сr находятся в соответствии с указаниями, приведенными в Б.7.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

Б.8 Величина объемной теплоты замерзания (таяния) грунта Lv (Дж/м3) принимается равной количеству теплоты, необходимой для замерзания воды (таяния льда) в единице объема грунта и определяется по формуле

Lv = L0[Wtot - Ww]rd,th,f,                                                (Б.15)

где L0 = 3,35×105 (Дж/кг) - значение удельной теплоты фазовых превращений вода-лед; величина Ww для незасоленных, засоленных и заторфованных грунтов находится в соответствии с указаниями, приведенными в Б.6 при условии Тbf ³ Т, здесь Тbf находится в соответствии с указаниями, приведенными в Б.5.

Приложение В

(рекомендуемое)

Расчетные значения прочностных характеристик мерзлых грунтов

B.1 Расчетные давления на мерзлые грунты R, расчетные сопротивления мерзлых грунтов и грунтовых растворов сдвигу по поверхностям смерзания фундаментов Raf и расчетные сопротивления мерзлых грунтов сдвигу по грунту или грунтовому раствору Rsh определяются опытным путем. При определении значений R, Raf, Rsh в лабораторных условиях следует производить испытания на сдвиг в специальных приборах - для определения Raf и Rsh и на одноосное сжатие или на вдавливание шарикового штампа - для определения R.

При определении Raf шероховатость поверхности, по которой производится сдвиг смерзшегося в ней образца грунта, должна быть такой же, как фундаментов, применяемых в строительстве.

B.2 При отсутствии опытных данных допускается принимать значения R, Raf и Rsh по таблицам В.1 - В.11.

Расчетные давления на мерзлые грунты R под нижним концом сваи принимаются по таблице В.1, под подошвой столбчатого фундамента - по таблице В.2, для мерзлых грунтов с континентальным типом засоления - по таблице В.5, для мерзлых грунтов с морским типом засоления - по таблицам В.7 и В.8, для льда - по таблице В.10, для заторфованных мерзлых грунтов - по таблице В.11.

Расчетные сопротивления мерзлых грунтов и грунтовых растворов сдвигу по поверхностям смерзания с фундаментом принимаются по таблице В.3, для мерзлых засоленных грунтов с континентальным типом засоления - по таблице В.6, для мерзлых грунтов с морским типом засоления - по таблице В.9, мерзлых заторфованных грунтов - по таблице В.11.

Расчетные сопротивления мерзлых грунтов сдвигу по грунту или грунтовому раствору Rsh принимаются по таблице В.4, льдов по грунтовому раствору Rsh,i - по таблице В.10, мерзлых заторфованных грунтов по грунту или грунтовому раствору - по таблице В.12. Значения расчетных сопротивлений мерзлых грунтов как континентального, так и морского типа засоления, сдвигу по грунту или грунтовому раствору Rsh допускается принимать равными Rsh = Raf с учетом В.4.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

B.3 Значения Raf в таблицах В.3, В.6, В.9 и В.12 следует умножать на коэффициент gaf, зависящий от вида поверхности смерзания и принимаемый равным:

для бетонных поверхностей фундаментов, изготовляемых в металлической опалубке

1,0

для деревянных поверхностей, не обработанных масляными антисептиками

1,0

для деревянных поверхностей, обработанных масляными антисептиками

0,9

для металлических поверхностей из горячекатаного проката

0,7

B.4 Значения Rsh в таблицах В.4 и В.9 следует умножать на коэффициент gsh, равный:

для буронабивных свай с добавлением в бетон противоморозных химических добавок

0,7

для всех видов свай при льдистости грунта 0,2 £ ii £ 0,4

0,9

в остальных случаях

1,0

Примечание - При сочетании двух перечисленных в В.4 условий коэффициент gsh принимается равным 0,6.

В.5 Мерзлые засоленные грунты в зависимости от преобладающего химического состава солей выделяются по типу засоления - континентальному или морскому - в соответствии с ГОСТ 25100.

Таблица В.1 - Расчетные давления на мерзлые незаселенные грунты R под нижним концом сваи

Грунты

Глубина погружения свай, м

Расчетные давления R, кПа, при температуре грунта, °С

-0,3

-0,5

-1

-1,5

-2

-2,5

-3

-3,5

-4

-6

-8

-10

При льдистости ii < 0,2:

1 Крупнообломочные

При любой глубине

2500

3000

3500

4000

4300

4500

4800

5300

5800

6300

6800

7300

2 Пески крупные и средней крупности

То же

1500

1800

2100

2400

2500

2700

2800

3100

3400

3700

4600

5500

3 Пески мелкие и пылеватые

3 - 5

850

1300

1400

1500

1700

1900

1900

2000

2100

2600

3000

3500

10

1000

1550

1650

1750

2000

2100

2200

2300

2500

3000

3500

4000

15 и более

1100

1700

1800

1900

2200

2300

2400

2500

2700

3300

3800

4300

4 Супеси

3 - 5

750

850

1100

1200

1300

1400

1500

1700

1800

2300

2700

3000

10

850

950

1250

1350

1450

1600

1700

1900

2000

2600

3000

3500

15 и более

950

1050

1400

1500

1600

1800

1900

2100

2200

2900

3400

3900

5 Суглинки и глины

3 - 5

650

750

850

950

1100

1200

1300

1400

1500

1800

2300

2800

10

800

850

950

1100

1250

1350

1450

1600

1700

2000

2600

3000

15 и более

900

950

1100

1250

1400

1500

1600

1800

1900

2200

2900

3500

6 Все виды грунтов, указанные в поз. 1 - 5

3 - 5

400

500

600

750

850

950

1000

1100

1150

1500

1600

1700.

10

450

550

700

800

900

1000

1050

1150

1250

1600

1700

1800

15 и более

550

600

750

850

950

1050

1100

1300

1350

1700

1800

1900

Таблица В.2 - Расчетные давления на мерзлые незаселенные грунты R под подошвой столбчатого фундамента

Грунты

Расчетные давления R, кПа, при температуре грунта, °С

-0,3

-0,5

-1

-1,5

-2

-2,5

-3

-3,5

-4

-6

-8

-10

При льдистости грунтов ii < 0,2:

1 Крупнообломочные и пески крупные и средней крупности

550

950

1250

1450

1600

1800

1950

2000

2200

2600

2950

3300

2 Пески мелкие и пылеватые

450

700

900

1100

1300

1400

1600

1700

1800

2200

2550

2850

3 Супеси

300

500

700

800

1050

1150

1300

1400

1500

1900

2250

2500

4 Суглинки и глины

250

450

550

650

800

900

1000

1100

1200

1550

1900

2200

При льдистости грунтов ii ³ 0,2:

5 Все виды грунтов, указанные в поз. 1 - 4

200

300

400

500

600

700

750

850

950

1250

1550

1750

Таблица В.3 - Расчетные сопротивления мерзлых незаселенных грунтов и грунтовых растворов сдвигу по поверхности смерзания Raf с фундаментом

Грунты

Расчетные сопротивления Raf, кПа, при температуре грунта, °С

-0,3

-0,5

-1

-1,5

-2

-2,5

-3

-3,5

-4

-6

-8

-10

Глинистые

40

60

100

130

150

180

200

230

250

300

340

380

Песчаные

50

80

130

160

200

230

260

290

330

380

440

500

Известково-песчаный раствор

60

90

160

200

230

260

280

300

350

400

460

520

Примечание - Значение Raf для известково-песчаного раствора даны для раствора следующего состава: на 1 м3 раствора песка среднезернистого - 820 л, известкового теста плотностью 1,4 г/см3 - 300 л, воды - 230 л; осадка конуса - 10 - 12 см. При других составах известково-песчаного раствора, а также для цементно-песчаного раствора значения Raf определяются опытным путем.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

Таблица В.4 - Расчетные сопротивления мерзлых незаселенных грунтов сдвигу по грунту или грунтовому раствору Rsh

Грунты

Расчетные давления Rsh, кПа, при температуре грунта, °С

-0,3

-0,5

-1

-1,5

-2

-2,5

-3

-3,5

-4

-6

-8

-10

Песчаные

80

120

170

210

240

270

300

320

340

420

480

540

Глинистые

50

80

120

150

170

190

210

230

250

300

340

380

Таблица В.5 - Расчетные давления на мерзлые засоленные грунты с континентальным типом засоления R под нижним концом сваи

Засоленность грунта Dsal, %

Расчетные давления R, кПа, при температуре грунта, °С

-1

-2

-3

-4

Глубина погружения сваи, м

3 - 5

10

15 и более

3 - 5

10

15 и более

3 - 5

10

15 и более

3 - 5

10

15 и более

Пески мелкие и средние

0,1

500

600

850

650

850

950

800

950

1050

900

1150

1250

0,2

150

250

350

250

350

450

350

450

600

500

600

750

0,3

-

-

-

150

200

300

250

350

450

350

450

550

0,5

-

-

-

-

-

-

150

200

300

250

300

400

Супеси

0,15

550

650

750

800

950

1050

1050

1200

1350

1350

1550

1700

0,3

300

350

450

550

650

800

750

900

1050

1000

1150

1300

0,5

-

-

-

300

350

450

450

550

650

650

750

900

1,0

-

-

-

-

-

-

200

250

350

350

450

550

Суглинки

0,2

450

500

650

700

800

950

950

1050

1200

1150

1300

1400

0,5

150

250

450

350

450

550

550

650

750

750

850

1000

0,75

-

-

-

200

250

350

350

450

550

600

600

750

1,0

-

-

-

150

200

300

300

350

450

400

500

650

Примечание - Значение R под подошвой столбчатого фундамента допускается принимать по настоящей таблице как для свай глубиной погружения 3 - 5 м.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

Таблица В.6 - Расчетные сопротивления мерзлых засоленных грунтов с континентальным типом засоления сдвигу по поверхностям смерзания Raf

Засоленность грунта Dsal, %

Расчетные сопротивления Raf, кПа, при температуре грунта, °С

-1

-2

-3

-4

Пески мелкие и средние

0,1

70

110

150

190

0,2

50

80

110

140

0,3

40

70

90

120

0,5

-

50

80

100

Супеси

0,15

80

120

160

210

0,3

60

90

130

170

0,5

30

60

100

130

1,0

-

-

50

80

Суглинки

0,2

60

100

130

180

0,5

30

50

90

120

0,75

25

45

80

110

1,0

20

40

70

100

(Измененная редакция. Изм. № 1)

Таблица В.7 - Расчетные давления R на мерзлые засоленные грунты с морским типом засоления под нижним концом сваи

Засоленность грунта Dsal, %

Глубина погружения свай, м

Расчетные давления R, кПа, при температуре грунта, °С

-1

-2

-3

-4

-6

Пески мелкие и пылеватые

0,1

3 - 5

340

480

600

740

800

0,2

-

260

360

390

450

0,3

-

-

190

270

350

0,5

-

-

-

230

270

0,1

10

450

590

710

850

910

0,2

-

310

460

500

560

0,3

-

-

300

380

460

0,5

-

-

-

340

380

0,1

15 и более

550

690

810

950

1210

0,2

-

470

570

600

660

0,3

-

-

400

480

560

0,5

-

-

-

440

480

Супесь

0,15

3 - 5

730

1050

1150

1430

1620

0,2

450

750

1000

1180

1310

0,3

270

580

730

800

880

0,5

-

220

280

360

450

0,8

-

-

-

140

250

0,15

10

770

1090

1190

1470

1660

0,2

490

790

1040

1220

1350

0,3

310

620

770

840

920

0,5

-

260

320

400

490

0,8

-

-

-

180

290

0,15

15 и более

840

1160

1260

1540

1730

0,2

650

960

1200

1380

1510

0,3

470

780

930

1000

1080

0,5

-

420

470

560

650

0,8

-

-

-

340

450

Суглинки тяжелые и глины

0,2

3 - 5

410

640

820

1000

1360

0,3

290

470

650

820

1200

0,5

-

270

410

590

930

0,8

-

160

270

410

600

1,0

-

140

230

370

470

1,2

-

-

180

320

440

1,5

-

-

150

270

410

0,2

10

510

740

920

1100

1460

0,3

390

570

750

920

1300

0,5

-

370

510

690

1030

0,8

-

260

370

510

700

1,0

-

240

330

480

570

1,2

-

-

280

420

540

1,5

-

-

240

370

510

Суглинки тяжелые и глины

0,2

15 и более

600

830

1010

1190

1550

0,3

480

660

840

1010

1390

0,5

-

460

600

780

1120

0,8

-

350

460

600

790

1,0

-

330

420

570

660

1,2

-

-

370

510

630

1,5

-

-

330

460

600

Таблица В.8 - Расчетные давления R на мерзлые засоленные грунты с морским типом засоления под подошвой столбчатого фундамента

Засоленность грунта, Dsal, %

Расчетные давления R, кПа, при температуре грунта, °С

-1

-2

-3

-4

-6

Пески мелкие и пылеватые

0,05

530

780

920

1100

1280

0,10

260

400

520

760

1000

0,15

250

430

560

660

740

0,20

-

200

280

310

370

0,30

-

-

110

190

270

0,50

-

-

-

150

190

Супеси

0,05

980

1260

1450

1630

1750

0,10

830

1210

1400

1580

1680

0,15

660

980

1080

1360

1550

0,20

380

680

930

1110

1240

0,30

200

510

660

730

810

0,50

-

150

200

290

380

0,80

-

-

-

70

180

Суглинки легкие

0,20

250

590

740

1030

1400

0,3

110

370

640

880

1260

0,5

-

100

410

610

860

0,8

-

-

160

280

440

1,0

-

-

100

180

310

1,2

-

-

-

-

240

1,5

-

-

-

-

180

Суглинки тяжелые и глины

0,2

340

570

750

930

1290

0,3

220

400

580

750

1130

0,5

-

140

340

520

860

0,8

-

90

200

340

530

1,0

-

70

160

310

400

1,2

-

-

110

250

370

1,5

-

-

80

200

340

(Измененная редакция. Изм. № 1)

Таблица В.9 - Расчетные сопротивления срезу по поверхности смерзания Raf мерзлых засоленных грунтов с морским типом засоления

Засоленность грунта, Dsal, %

Расчетные сопротивления Raf, кПа, при температуре грунта, °С

-1

-2

-3

-4

-6

Пески

0,05

110

170

220

270

320

0,10

50

90

135

170

200

0,15

25

70

110

140

170

0,20

15

55

90

120

150

0,30

-

30

65

90

110

0,50

-

15

20

30

55

0,80

-

-

-

-

-

Супеси

0,15

60

100

130

180

230

0,20

35

75

110

150

200

0,30

30

55

80

120

160

0,50

20

40

60

80

110

0,80

45

65

90

1,00

-

60

80

Суглинки тяжелые и глины

0,20

40

95

150

210

270

0,30

25

60

11

170

245

0,50

10

30

60

100

150

0,80

-

15

45

80

125

1,00

-

-

30

75

110

1,20

-

-

-

70

80

1,50

-

-

-

55

75

(Измененная редакция. Изм. № 1)

Таблица В.10 - Расчетные давления на лед R под нижним концом сваи и расчетные сопротивления льда сдвигу по поверхности смерзания с грунтовым раствором Rsh,i

Температура льда, °С

Расчетные значения, R и Rsh,i, кПа

R

Rsh,i

-1

50

20

-1,5

100

30

-2

140

35

-2,5

190

45

-3

230

50

-3,5

260

60

-4

280

65

Таблица В.11 - Расчетные давления на мерзлые заторфованные грунты R под нижним концом сваи

Грунты

Глубина погружения сваи, м

Значение R, кПа, при температуре грунта, °С

-0,3

-0,5

-1

-1,5

-2

-2,5

-3

-3,5

-4

-6

-8

-10

Песчаные

0,03 < Iот £ 0,1

180

230

300

400

600

750

950

1050

1250

1550

1750

1950

0,1 < Iот £ 0,3

3 - 5

130

170

240

350

480

550

650

750

910

1050

1200

1350

0,3 < Iот £ 0,5

100

130

170

260

350

440

500

590

690

790

890

1000

0,03 < Iот £ 0,1

230

280

350

450

650

800

1000

1100

1300

1600

1800

2000

0,01 < Iот £ 0,3

10

180

220

290

400

530

600

700

800

960

1100

1250

1400

0,03 < Iот £ 0,5

150

180

220

310

400

490

550

640

740

840

940

1050

0,03 < Iот £ 0,1

360

420

490

590

790

940

1100

1200

1400

1700

1900

2100

0,1 < Iот £ 0,3

15

310

350

420

530

660

730

830

930

990

1230

1400

1530

0,3 < Iот < 0,5

260

290

330

420

530

500

660

750

850

950

1050

1160

Пылевато-глинистые

0,05 < Iот < 0,1

130

170

250

370

530

640

750

900

1050

1150

1350

1550

0,1 < Iот < 0,3

3 - 5

110

140

200

300

400

470

590

670

750

870

990

1100

0,3 < Iот < 0,5

90

110

150

230

330

400

480

550

600

720

810

910

0,05 < Iот < 0,1

180

220

300

420

580

690

800

950

1100

1200

1400

1600

0,1 < Iот < 0,3

10

160

190

250

350

450

520

640

720

800

920

1140

1150

0,3 < Iот < 0,5

120

140

180

260

360

430

510

580

650

750

840

940

0,05 < Iот < 0,1

300

350

430

550

710

820

930

1080

1230

1330

1530

1730

0,1 < Iот < 0,3

15

280

310

370

470

570

640

760

840

920

1040

1160

1270

0,3 < Iот < 0,5

240

260

300

380

480

550

630

700

750

870

960

1060

Таблица В.12 - Расчетные давления на мерзлые заторфованные грунты под подошвой столбчатого фундамента R, расчетные сопротивления мерзлых заторфованных грунтов сдвигу по поверхности смерзания Raf и расчетные сопротивления мерзлых заторфованных грунтов сдвигу по грунту или грунтовому раствору Rsh

Грунты

Расчетные значения R, Raf, Rsh, кПа, при температуре грунта, °С

-0,3

-0,5

-1

-1,5

-2

-2,5

-3

-3,5

-4

-6

-8

-10

Расчетные давления на мерзлые заторфованные грунты под подошвой столбчатого фундамента R

Песчаные:

0,03 < Iот £ 0,1

130

180

250

350

550

700

900

1000

1200

1500

1700

1900

0,1 < Iот £ 0,3

80

120

190

300

430

500

600

700

860

1000

1150

1300

0,3 < Iот £ 0,5

60

90

130

220

310

400

460

550

650

750

850

970

Глинистые:

0,05 < Iот £ 0,1

80

120

200

320

480

590

700

850

1000

1100

1300

1500

0,1 < Iот £ 0,3

60

90

150

250

350

420

540

620

700

820

940

1050

0,3 < Iот £ 0,5

40

60

100

180

280

350

430

500

570

670

760

860

Торф

20

40

60

120

220

270

320

390

450

520

590

670

Расчетные сопротивления мерзлых заторфованных грунтов сдвигу по поверхности смерзания Raf

Песчаные:

0,03 < Iот £ 0,1

50

70

90

100

130

160

160

180

210

250

280

320

0,1 < Iот £ 0,3

30

40

50

70

90

110

120

140

160

190

220

240

0,3 < Iот £ 0,5

20

30

40

60

70

80

90

110

130

150

170

190

Глинистые:

0,05 < Iот £ 0,1

20

40

60

80

100

110

130

150

180

200

230

270

0,1 < Iот £ 0,3

10

20

30

50

60

70

90

100

120

140

160

180

0,3 < Iот £ 0,5

5

10

20

30

50

60

80

90

100

120

140

160

Торф

3

5

8

25

40

50

70

80

90

110

120

140

Расчетные сопротивления мерзлых заторфованных грунтов сдвигу по грунту или грунтовому раствору Rsh

Песчаные:

0,03 < Iот £ 0,1

30

60

100

140

160

190

230

250

270

310

330

350

0,1 < Iот £ 0,3

10

30

50

70

110

120

130

150

180

200

230

260

0,3 < Iот £ 0,5

8

20

40

60

80

90

100

120

140

150

180

210

Глинистые:

0,05 < Iот £ 0,1

20

50

70

90

110

120

140

170

200

250

270

300

0,1 < Iот £ 0,3

5

30

40

50

70

80

100

110

130

180

190

200

0,3 < Iот £ 0,5

3

20

30

40

60

70

90

100

110

140

150

170

Торф

2

10

20

30

40

60

80

90

100

120

140

160

Таблица В.13 - Нормативные предельно длительные значения удельного сцепления cL (кПа) и угла внутреннего трения jL (град) для мерзлых грунтов и контакта грунта со скалой

Грунты

Обозначения характеристик грунтов

Характеристики грунтов при температуре грунта, °С

-0,5

-1,0

-1,5

-2,0

-2,5

-3,0

-3,5

-4,0

-5,0

-6,0

-8,0

Песчаные (гравелистые пески с содержанием пылеватой фракции более 8 %)

cL

80

110

140

170

200

230

250

300

360

420

520

jL

28

28

30

30

32

32

32

32

33

33

33

Контакт песчаных грунтов со скалой (скальные образцы с размерами выступов 0,5 - 2,0 мм)

cL

70

90

120

150

180

200

220

270

280

330

410

jL

16

16

17

17

18

18

18

18

19

19

19

Глинистые

cL

50

80

110

140

180

210

240

280

320

390

530

jL

14

16

18

20

22

23

24

25

26

27

28

(Измененная редакция. Изм. № 1)

Таблица В.14 - Нормативные значения удельного сцепления сsh (кПа) и угла внутреннего трения jsh (град) оттаивающего глинистого грунта

Обозначения характеристик грунтов

Характеристики грунтов при значении показателя текучести IL, доли единицы

0,25

0,35

0,5

0,625

0,75

1,00

cL, кПа

21

19

17

15

13

9

jL, град

32

28

23

19

14

5

Приложение Г

(обязательное)

Среднегодовая температура и глубина сезонного оттаивания и промерзания грунта

Г.1 Нормативная глубина сезонного оттаивания грунта dth,n, м, определяется по данным натурных наблюдений по формуле

                                             (Г.1)

где d¢th - наибольшая глубина сезонного оттаивания грунта в годовом периоде, м, устанавливаемая по данным натурных наблюдений;

Тbf - температура начала замерзания грунта, °С, определяемая по приложению Б;

Tth,m и tth,m - соответственно средняя по многолетним данным температура воздуха за период положительных температур, °С, и продолжительность этого периода, ч, принимаемые по СП 131.13330, причем для климатических подрайонов IБ и IГ значения Tth,m и tth,m следует принимать с коэффициентом 0,9;

Tth и tth - соответственно средняя температура воздуха, °С, за период положительных температур и продолжительность этого периода, ч, в год проведения наблюдений, принимаемые по метеоданным.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

Г.2 Нормативная глубина сезонного промерзания грунта df,n, м, определяется по формуле

                                             (Г.2)

где d¢f - наибольшая глубина сезонного промерзания грунта в годовом периоде, м, устанавливаемая по данным натурных наблюдений;

Tf,m и tf,m - соответственно средняя по многолетним данным температура воздуха за период отрицательных температур, °С, и продолжительность этого периода, ч, принимаемые по СП 131.13330;

Тf и tf - соответственно средняя температура воздуха, °С, за период отрицательных температур и продолжительность этого периода, ч, в год проведения наблюдений, принимаемые по метеоданным.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

Г.3 При отсутствии данных натурных наблюдений нормативную глубину сезонного оттаивания грунта dth,n, м, допускается определять по формуле

                                 (Г.3)

где

                                   (Г.4)

                          (Г.5)

Tbf - обозначение то же, что в формулах (Г.1) - (Г.2);

Tth,c - расчетная температура поверхности грунта в летний период, °С, определяемая по формуле

Tth,c = 1,4Tth,m + 2,4 °C;                                                (Г.6)

tth,c - расчетный период положительных температур, ч, определяемый по формуле

tth,c = 1,15tth,m + 0,1t1;                                                   (Г.7)

t1 - время, принимаемое равным 1,3×107с (3600 ч);

t2 - время, принимаемое равным 2,7×107с (7500 ч);

Т0 - расчетная среднегодовая температура многолетнемерзлого грунта, °С, определяемая по Г.8;

lth и lf - теплопроводность соответственно талого и мерзлого грунта, Вт/(м×°С);

Cth и Сf - объемная теплоемкость соответственно талого и мерзлого грунта, Дж/(м3×°С);

km - коэффициент, принимаемый для песчаных грунтов равным 1,0, а для глинистых - по таблице Г.1 в зависимости от значения теплоемкости Сf и средней температуры грунта, °С, определяемой по формуле

                                            (Г.8)

Lv - теплота таяния (замерзания) грунта, Дж/м3, определяемая по приложению Б при температуре грунта, равной , °С.

Таблица Г.1 - Коэффициент km

Температура, °С

Значения коэффициента km при объемной теплоемкости Сf, Дж/(м3×°С)

1,3×106

1,7×106

2,1×106

2,5×106

-1

6,8

5,9

5,3

5,0

-2

5,2

4,5

4,0

3,7

-4

3,7

3,2

2,8

2,5

-6

3,0

2,6

2,3

2,1

-8

2,5

2,2

1,9

1,6

-10

1,8

1,6

1,4

1,2

Г.4 Нормативная глубина сезонного промерзания грунта df,n, м, определяется по формуле

                                          (Г.9)

где

q2 = Lv - 0,5Cf(Tf,m - Tbf),                                             (Г.10)

здесь Lv - теплота замерзания грунта, Дж/м3, определяемая по приложению Б при температуре грунта, равной 0,5(Tf,m - Tbf), °С.

Остальные обозначения те же, что в формуле (Г.2).

(Измененная редакция. Изм. № 1)

Г.5 В случаях, когда предусматриваются вертикальная планировка территории подсыпкой, регулирование поверхностного стока и другие мероприятия, приводящие к понижению уровня подземных вод, значения теплофизических характеристик при расчете нормативных глубин сезонного оттаивания и промерзания грунтов по формулам (Г.3) и (Г.9) следует принимать при влажности грунта, равной:

для крупнообломочных грунтов.............................................................. 0,04

» песков (кроме пылеватых).................................................................. 0,07

» песков пылеватых................................................................................ 0,10

» глинистых грунтов.............................................................................. wp + 0,5Ip

» заторфованных грунтов...................................................................... 1,1wp,

где Ip и wp - соответственно число пластичности и влажности грунта на границе пластичности.

Г.6 Расчетная глубина сезонного оттаивания dth и расчетная глубина сезонного промерзания грунта df определяются по формулам:

dth = k¢hdth,n;                                                         (Г.11)

df = khdf,n,                                                           (Г.12)

где dth,n и df,n - нормативные глубины соответственно сезонного оттаивания и сезонного промерзания грунта;

k¢h и kh - коэффициенты теплового влияния сооружения, принимаемые по таблице Г.2.

Таблица Г.2 - Коэффициенты k¢h и kh

Сооружения

k¢h

kh

Здания и сооружения без холодного подполья

-

В соответствии с требованиями СП 22.13330

Здания и сооружения с холодным подпольем:

у наружных стен с отмостками, имеющими асфальтовое и тому подобное покрытия

1,2

-

у наружных стен с отмостками без асфальтовых покрытий

1,0

-

у внутренних опор

0,8

-

Мосты:

промежуточные массивные опоры с фундаментами мелкого заложения или фундаментами из свай и свай-столбов с плитой (ростверком), заглубленной в грунт при ширине опор по фасаду:

от 2 до 4 м

1,3

1,2

4 м и более

1,5

1,3

промежуточные столбчатые и свайные опоры, рамно-стоечные опоры с фундаментами мелкого заложения

1,2

1,1

обсыпные устои

1,0

1,0

Примечания

1 Данные таблицы не распространяются на случаи применения теплоизоляции и других специальных теплозащитных мероприятий (вентилируемые и теплоизолирующие подсыпки, охлаждающие устройства и т.д.).

2 Для устоев мостов, обсыпанных песчаным грунтом, значения k¢h и kh следует принимать по данным теплотехнического расчета, но не менее 1,2.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

Г.7 Нормативное значение среднегодовой температуры многолетнемерзлого грунта T0,n определяется по данным полевых измерений температуры грунтов на опытных площадках с естественными условиями. Допускается значение T0,n принимать равным температуре грунта на глубине 10 м от поверхности.

(Измененная редакция. Изм. № 1)

Г.8 Расчетная среднегодовая температура многолетнемерзлого грунта T0, °С, устанавливается на основании прогнозных расчетов изменения температурного режима грунтов на застраиваемой территории.

Допускается определять значение T0, °С, по формуле

                      (Г.13)

где ty - продолжительность года, принимаемая равной 3,15×107 с (8760 ч);

Tf,m и tf,m - соответственно средняя по многолетним данным температура воздуха в период отрицательных температур, °С, и продолжительность этого периода, с (ч), принимаемые по СП 131.13330;

dth,n - нормативная глубина сезонного оттаивания, м, для предварительных расчетов допускается принимать по рисунками Г.1 и Г.2;

Lv - теплота таяния (замерзания) грунта, Дж/м3, определяемая по приложению Б;

Rs - термическое сопротивление снегового покрова, м2×°С/Вт, определяемое по формуле

Rs = ds/ls,                                                            (Г.14)

где ds - среднезимняя высота снегового покрова, м, принимаемая по метеоданным;

ls - среднезимняя теплопроводность снегового покрова, Вт/м2×°С, определяется по формуле

ls = md(0,18 + 0,87rs),                                                (Г.15)

где md - пересчетный множитель, принимаемый равным 1,16 м Вт/(т×°С);

rs - среднезимняя плотность снегового покрова, т/м3, принимаемая по метеоданным.

Примечания

1 В районах со средней скоростью ветра в зимний период свыше 5 м/с рассчитанное по формуле (Г.13) значение Rs следует увеличивать в 1,3 раза.

2 Если при расчете по формуле (Г.12) Т0 > Тbf, то следует принимать T0 = Тbf.


Рисунок Г.1 - Глубины оттаивания песчаных грунтов

Рисунок Г.2 - Глубины оттаивания глинистых грунтов


Приложение Д

(обязательное)

Расчет температурного режима вентилируемого подполья

Д.1 Температурный режим вентилируемого подполья характеризуется среднегодовой температурой воздуха в подполье Тс,а, устанавливаемой расчетом в зависимости от предусмотренного проектом значения среднегодовой температуры многолетнемерзлого грунта на его верхней поверхности T¢0 (7.2.8), теплового режима сооружения и режима вентилирования подполья.

Д.2 Среднегодовая температура воздуха в вентилируемом подполье Тс,а, °С, обеспечивающая предусмотренную в проекте среднегодовую температуру многолетнемерзлого грунта на его верхней поверхности T¢0, °С, вычисляется по формуле

Тс,а = k0T¢0,                                                           (Д.1)

где k0 - коэффициент, принимаемый по таблице Д.1 в зависимости от значений tf,n и lf/lth,

где tf,n - продолжительность периода с отрицательной среднесуточной температурой воздуха, сут, принимаемая по СП 131.13330;

lf и lth - теплопроводность соответственно мерзлого и талого грунтов.

Таблица Д.1 - Коэффициент k0

lf/lth

Значения коэффициента k0 при tf,n, сут

200

225

250

275

300

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,1

0,87

0,96

0,98

0,99

1,0

1,2

0,78

0,93

0,97

0,99

1,0

1,3

0,72

0,90

0,96

0,99

1,0

Д.3 Среднегодовая температура многолетнемерзлого грунта на его верхней поверхности T0, °С, устанавливаемая при эксплуатации зданий или сооружений, назначается из условия обеспечения требуемых расчетных температур грунта охлаждающими устройствами. Для зданий и сооружений значение T0 определяется по формуле

T0 = T0 + ΔT,

(Д.1а)

где T0 - температура многолетнемерзлого грунта, °С;

ΔT - понижение температуры, которое должно быть обеспечено охлаждающими устройствами, °С, принимается по таблице Д.2.

Таблица Д.2 - Понижение температуры ΔT

Среднегодовая температура грунта с учетом температуры начала замерзания (Т0 - Тbf), °С

Понижение температуры ΔТ, °С

(Т0 - Тbf) > -0,5

-2,5

-0,5 ≥ (Т0 - Тbf) > -1,0

-1,5

-1,0 ≥ (Т0 - Тbf) > -1,5

-0,5

-1,5 ≥ (Т0 - Тbf) > -6,0

0

Примечание - При Т0 - Тbf ниже минус 6 °С допускается повышение природных температур многолетнемерзлых грунтов до значения T0, которое обеспечивает требуемую несущую способность основания.

(Новая редакция. Изм. № 1)

Д.4 Установленная расчетом по Д.2 среднегодовая температура воздуха в подполье Тс,а при естественном вентилировании подполья за счет ветрового напора обеспечивается подбором модуля его вентилирования М, определяемого соотношением

M = Av/Ab,                                                          (Д.2)

где Av - для подполий с продухами - общая площадь продухов; для открытых подполий - площадь, равная произведению периметра здания на расстояние от поверхности грунта или отмостки до низа ростверка свайного фундамента или фундаментных балок, м2;

Аb - площадь здания в плане по наружному контуру, м2.

Примечание - При отношении высоты подполья hc к ширине здания В менее 0,02 следует применять вентиляцию с механическим побуждением.

Д.5 Модуль вентилирования М, необходимый для обеспечения расчетной температуры воздуха в подполье Тс,а при его естественном вентилировании, вычисляется по формуле

                           (Д.3)

где kc - коэффициент, принимаемый в зависимости от расстояния между зданиями а и их высотой h, равным:

1,0 при а ³ 5h

1,2 при a = 4h

1,5 при а £ 3h

Тin - расчетная температура воздуха в помещении, °С;

Tout - среднегодовая температура наружного воздуха, °С;

R0 - сопротивление теплопередаче перекрытия над подпольем, м2×°С/Вт;

Cv - объемная теплоемкость воздуха, принимаемая равной 1300 Дж/(м3×°С);

ka - обобщенный аэродинамический коэффициент, учитывающий давление ветра и гидравлические сопротивления, принимаемый равным: для сооружений прямоугольной формы - ka = 0,37; П-образной формы - ka = 0,3; Т-образной формы - ka = 0,33 и L-образной формы - ka = 0,29;

Va - средняя годовая скорость ветра, м/с (м/ч);

c - безразмерный параметр; для открытых подполий принимается равным 0; для подполий с продухами определяется по формуле

                                                            (Д.4)

где Az - площадь цоколя для подполий с продухами, м2;

Rz - сопротивление теплопередаче цоколя, м2×°С/Вт;

x - параметр, учитывающий влияние расположенных в подполье коммуникаций на его тепловой режим, °С, определяемый по формуле

                                        (Д.5)

где п - число трубопроводов;

lp,j - длина j-го трубопровода, м;

Tp,j - температура теплоносителя в j-м трубопроводе, °С;

tp,j - время работы j-го трубопровода в течение года, сут;

ty - продолжительность года, равная 365 сут;

Rp,j - сопротивление теплопередаче теплоизоляции j-го трубопровода м×°С/Вт;

ci - коэффициент потери напора на отдельных участках подполья, принимаемый по таблице Д.3.

Таблица Д.3 - Коэффициент ci

Участок подполья

ci

Вход с сужением потока

0,50

Жалюзийная решетка

2,00

Поворот потока на 90°

1,32

Вход с расширением потока

0,64

Приложение E

(обязательное)

Расчет оснований при строительстве по способу стабилизации верхней поверхности многолетнемерзлых грунтов

Е.1 При строительстве по способу стабилизации верхней поверхности многолетнемерзлого грунта (6.4.4) глубина заложения фундаментов d должна удовлетворять условию

hth - 2 ³ d ³ df,n + 1,                                                    (Е.1)

где hth - глубина залегания верхней поверхности многолетнемерзлого грунта на начало эксплуатации сооружения, м;

df,n - нормативная глубина сезонного промерзания грунта, м.

Е.2 Расчет оснований фундаментов по несущей способности и деформациям следует производить в соответствии с требованиями СП 22.13330, СП 24.13330, настоящего свода правил.

Проверку фундаментов на устойчивость и прочность на воздействие сил морозного пучения грунтов необходимо производить согласно 7.4.1 - 7.4.5, принимая расчетную глубину сезонного промерзания грунта df = df,n + 1, м.

Е.3 Требуемый температурный режим грунтов оснований обеспечивается холодным подпольем, модуль вентилирования которого М определяется по формуле (Д.3), принимая среднегодовую температуру воздуха в подполье Тс,а, °С, равной

(Е.2)

где bf - коэффициент, определяемый по графикам рисунка Е.1 в зависимости от значений параметров xf и yf, определяемых по формулам

b = (df,n + 1)/B;                                                        (E.3)

                                                 (Е.4)

где tu - расчетный срок эксплуатации сооружения, с (ч).

Остальные обозначения те же, что в формулах приложения Д.

Рисунок Е.1 - Графики для определения коэффициента bf

(Измененная редакция. Изм. № 1)

Е.4 Положение верхней поверхности многолетнемерзлого грунта под сооружением при принятой Е.3 расчетной температуре воздуха в подполье Tc,a должно быть проверено расчетом по глубине оттаивания грунта под сооружением H, определяемой в соответствии с указаниями К.5, принимая в формуле (К.15) значение Тin = Тс,a + 1,1, °С и коэффициент aR = 0.

В случае, если при полученной расчетом глубине оттаивания грунта H (считая от поверхности многолетнемерзлого грунта), осадка основания превысит предельно допустимое для данного сооружения значение, следует предусматривать дополнительные мероприятия по регулированию глубины оттаивания основания.

Приложение Ж

(рекомендуемое)

Расчет свайных фундаментов на действие горизонтальных нагрузок и воздействий

Ж.1 Данное приложение не относится к расчету свайных фундаментов опор мостов на действие горизонтальных нагрузок, который следует производить в соответствии с требованиями СП 35.13330 с учетом указаний 12.17.

Ж.2 При расчете свайных фундаментов на действие горизонтальных нагрузок (сил и/или моментов) и воздействий (температурного расширения ростверка и пр.) следует рассматривать следующие расчетные схемы:

схема 1 - свая погружена в твердомерзлый грунт, глубина сезонного оттаивания которого dth £ 5b, где b - размер поперечного сечения сваи в направлении действия горизонтальной силы; свая принимается жестко заделанной в основание на глубине dth + 1,5b, сопротивление расположенных выше слоев грунта не учитывается;

схема 2 - свая погружена в твердомерзлый грунт, глубина сезонного оттаивания которого dth > 5b, условия заделки сваи те же, что и в схеме 1, а вышерасположенные грунты рассматриваются как линейно-деформируемая среда с коэффициентом жесткости, возрастающим пропорционально глубине в пределах каждого однородного слоя; эту схему допускается также принимать при dth £ 5b, если сезоннооттаивающий слой сложен маловлажными крупнообломочными и песчаными грунтами средней плотности и плотными, а также глинистыми грунтами с показателем текучести в талом состоянии IL £ 0,75;

схема 3 - свая погружена в пластично-мерзлый грунт, а также в случаях использования многолетнемерзлых грунтов в качестве основания по принципу II; окружающие сваю грунты рассматриваются как линейно-деформируемая среда с коэффициентом жесткости, возрастающим пропорционально глубине в пределах каждого однородного слоя.

Ж.3 Расчет свай по указанным схемам выполняется в соответствии с указаниями СП 24.13330 исходя из условной глубины погружения свай, равной dth + 1,5b при расчетах по схемам 1 и 2 и равной фактической глубине погружения сваи при расчетах по схеме 3, отсчитываемой от поверхности грунта при высоком ростверке и от подошвы ростверка - при низком ростверке.

При расчетах по схеме 2, а также по схеме 3 в случаях, когда многолетнемерзлые грунты используются в качестве основания по принципу II, величину коэффициента пропорциональности K, описывающего линейное возрастание с глубиной коэффициента жесткости, окружающего сваю грунта, принимают в зависимости от вида грунта по СП 24.13330. При этом, приведенные в этих таблицах значения K уменьшают на 30 % для оттаявших глинистых грунтов и на 15 % для водонасыщенных песков.

При расчетах по схеме 3, когда свая погружена в пластично-мерзлые грунты, величину коэффициента пропорциональности этих грунтов K, кН/м, допускается определять по формуле

                                                        (Ж.1)

где Е - модуль общей деформации, МПа, пластично-мерзлого грунта, окружающего сваю;

l и d - соответственно длина, м, погруженной в грунт части сваи и наружный диаметр, м, круглого или сторона прямоугольного сечения сваи в плоскости, перпендикулярной действию горизонтальной нагрузки.

Приложение И

(рекомендуемое)

Расчет осадок оснований, сложенных сильнольдистыми грунтами и подземным льдом

И.1 Осадка основания столбчатого фундамента на сильнольдистых грунтах определяется согласно 7.2.16, 7.2.17 и 8.8. При этом, составляющую осадки sp, м, обусловленную уплотнением оснований под нагрузкой, допускается определять по формуле

                                                          (И.1)

где n и hj - соответственно число выделенных слоев грунта и их толщина, м;

xj - относительное сжатие j-го слоя грунта, доли единицы, определяемое опытным путем; для прослоев льда значение xi,j допускается определять по формуле

                                                (И.2)

здесь nj - пористость j-го слоя льда;

р - среднее давление на грунт под подошвой фундамента, кПа;

sа - атмосферное давление, принимаемое равным 10,0 кПа;

sg,j - природное (бытовое) давление в середине j-го слоя, кПа;

am,j - безмерный коэффициент, принимаемый по таблице И.1 в зависимости от отношения сторон подошвы фундамента а/b и относительной глубины

 (здесь z¢j-1 и z¢j) - расстояния от подошвы фундамента соответственно до кровли и подошвы j-го слоя льда).

Таблица И.1 - Значения коэффициента aт

z¢/b

Значения коэффициента aт при l/b

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

3,0

10,0

0,4

0,417

0,450

0,474

0,492

0,506

0,516

0,545

0,569

0,6

0,269

0,299

0,324

0,343

0,358

0,370

0,406

0,438

0,8

0,181

0,206

0,227

0,245

0,259

0,272

0,310

0,350

1,0

0,128

0,148

0,165

0,180

0,193

0,205

0,243

0,289

1,5

0,064

0,075

0,085

0,095

0,104

0,112

0,143

0,196

2,0

0,038

0,044

0,051

0,057

0,063

0,069

0,093

0,145

2,5

0,025

0,029

0,038

0,038

0,042

0,046

0,064

0,112

3,0

0,017

0,020

0,024

0,027

0,030

0,033

0,047

0,090

И.2 Скорость осадки сильнольдистых грунтов v, м/год, обусловленная их пластично-вязким течением, определяется по формуле

                                                             (И.3)

где т - число месяцев в году, в течение которых развиваются деформации ползучести грунтов;

vj - среднемесячная скорость осадки, м/мес, определяемая согласно указаниям И.3.

И.3 Среднемесячная скорость осадки сильнольдистых грунтов основания vj м/мес (см/мес), определяется по формуле

                                                     (И.4)

где n - число слоев грунта, в пределах которых определяется среднемесячная температура Tj,k;

hk - толщина k-го слоя грунта, м, принимается не более 0,2b (b - меньший размер подошвы фундамента);

xk - скорость относительной деформации k-го слоя грунта, 1/ч, при среднемесячной температуре грунта Tj,k, определяемая по формуле

                                               (И.5)

здесь hk - коэффициент вязкости k-го слоя грунта основания, кПа×ч, определяемый согласно указаниям И.5;

sk - напряжение, кПа, в k-м слое грунта основания, определяемое по И.4;

sL,k - предел текучести k-го слоя грунта основания, кПа, определяемый по И.5.

И.4 Напряжение sk вычисляется по формуле

sk = 0,5(sz,k-1 + sz,k),                                                    (И.6)

где sz,k-1 и sz,k - напряжения, кПа, на верхней и нижней границах k-го слоя, определяемые по формуле

sz = a0р0,                                                             (И.7)

где a0 - безразмерный коэффициент, принимаемый по таблице И.2 в зависимости от отношения сторон подошвы фундамента а/b и от значения z¢/b (здесь z - расстояние от низа подошвы фундамента до уровня, на котором определяется напряжение);

p0 = p - sg - дополнительное (к природному) вертикальное давление на грунт под подошвой фундамента, кПа;

где p - среднее давление на грунт под подошвой фундамента от постоянной и длительных долей временных нагрузок, кПа;

sg - природное (бытовое) давление в грунте на уровне подошвы фундамента от веса вышележащих слоев грунтов (до отметки природного рельефа), кПа.

Таблица И.2 - Значения коэффициента a0

z¢/b

Значения коэффициента a0 при a/b

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

3

10

0,05

0,089

0,090

0,077

0,074

0,072

0,070

0,066

0,063

0,1

0,171

0,159

0,150

0,144

0,140

0,137

0,129

0,123

0,2

0,298

0,281

0,269

0,259

0,252

0,247

0,232

0,221

0,4

0,382

0,356

0,373

0,366

0,360

0,354

0,334

0,312

0,6

0,337

0,352

0,359

0,360

0,359

0,357

0,342

0,316

0,8

0,268

0,290

0,304

0,307

0,318

0,321

0,316

0,291

1,0

0,208

0,231

0,248

0,261

0,270

0,276

0,282

0,260

1,5

0,115

0,133

0,147

0,160

0,171

0,180

0,204

0,198

2,0

0,071

0,083

0,094

0,104

0,113

0,121

0,148

0,158

2,5

0,047

0,056

0,064

0,071

0,078

0,085

0,109

0,132

3,0

0,034

0,040

0,046

0,052

0,057

0,062

0,083

0,112

4,0

0,019

0,023

0,027

0,030

0,033

0,037

0,051

0,085

Среднее дополнительное давление на грунт р0 должно удовлетворять условию

                                                       (И.8)

где kf - безразмерный коэффициент, принимаемый по первой строке таблице И.3 при hs/b = 0, hs - толщина грунтовой прослойки под фундаментом;

sи - наибольшее значение напряжения, кПа, при котором сохраняется линейная зависимость скорости установившегося течения от напряжения на начальном участке реологической кривой, определяемое по И.5.

Таблица И.3 - Значения коэффициента kf

hs/b

Значения коэффициента kf при a/b

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

3

10

0

2,6

2,65

2,7

2,7

2,75

2,8

2,9

3,2

0,5

3,3

3,35

3,4

3,4

3,45

3,5

3,6

3,8

1,0

3,8

4,40

4,8

4,8

4,60

4,4

4,3

4,6

1,5

10,0

8,70

7,7

7,1

6,70

6,4

5,6

5,8

2,0

16,2

13,8

12,1

11,0

10,2

9,5

7,7

7,5

И.5 Расчетные характеристики сильнольдистого грунта h, sL, su определяются при инженерных изысканиях из испытаний образцов мерзлого грунта на одноосное сжатие в соответств