— Все документы — Документы Системы нормативных документов в строительстве — 5 Нормативные документы на строительные конструкции и изделия — к. 50 Основания и фундаменты зданий и сооружений — ТСН-50-306-2005 РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ ПОВЫШЕННОЙ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ

ТСН-50-306-2005 РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ ПОВЫШЕННОЙ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ

ТСН-50-306-2005 РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ ПОВЫШЕННОЙ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ

СИСТЕМА НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

ТЕРРИТОРИАЛЫ1ЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ
ПОВЫШЕННОЙ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ

ТСН-50-306-2005
РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА, АРХИТЕКТУРЫ И ЖКХ
РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

РОСТОВ-НА-ДОНУ
2005

ПРЕДИСЛОВИЕ

1. РАЗРАБОТАНЫ Южным Региональным отделением Российской Академии Архитектуры и Строительных наук, НИИ механики и прикладной математики им. И.И. Воровича, Научно-исследовательским и производственным предприятием «ИНТРОФЭК», ОАО института «РОСТОВСКИЙ ПРОМСТРОЙНИИПРОЕКТ», Научно-производственным предприятием «ФУНДАМЕНТ-СПЕЦПРОЕКТ» и Научно-производственной лабораторией «ГЕОБЕЗОПАСНОСТЬ» Ростовского государственного строительного университета.

ВНЕСЕНЫ Южным Региональным отделением Российской Академии Архитектуры и Строительных наук.

2. ПРИНЯТЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ приказом министерства строительства, архитектуры и ЖКХ Ростовской области от 28 апреля 2005 г. № 59.

3. ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ.

4. ЗАРЕГИСТРИРОВАНЫ Департаментом строительства и жилищно-коммунального хозяйства Министерства регионального развития Российской Федерации (письмо № 8870-ВД/70 от 21 декабря 2005 г.).

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

3. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

4. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

5. СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЯ ФУНДАМЕНТОВ

5.1. Инъекционные способы укрепления грунтов

5.2. Армирование основания вспененными цементогрунтовыми растворами через направленные гидроразрывы

5.3. Укрепление грунтов химическими и цементными растворами через инъекционные трубки, устанавливаемые в теле фундамента

5.4. Армирование оснований сваями-инъекторами

5.5. Армирование оснований буронабивными элементами

6. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ ПОВЫШЕННОЙ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ

6.1 Усиление грунтов инъекцией химических растворов

6.2. Армирование оснований вспененными цементогрунтовыми растворами через направленные гидроразрывы

6.3. Укрепление грунтов химическими и цементными растворами через инъекционные трубки, устанавливаемые в теле фундамента

6.4. Армирование оснований сваями-инъекторами

6.5. Армирование оснований буронабивными элементами

Приложение А (рекомендуемое)Термины и определения

Приложение Б (рекомендуемое)Конструктивные схемы закрепления, параметры и объемы работ при усилении грунтов инъекцией химических растворов

Приложение В (рекомендуемое)Конструктивные схемы закрепления и параметры вспененных цементогрунтовых растворов при армировании оснований через направленные гидроразрывы

Приложение Г (рекомендуемое)Конструктивные схемы и параметры инъецирования при армировании оснований сваями-инъекторами

Приложение Д (рекомендуемое)Методика лабораторного закрепления грунта и его испытания

Приложение Е (рекомендуемое)Таблица Е.1 - Расход компонентов на 100 л вспененного цементогрунтового раствора и параметры грунтовой суспензии

Приложение Ж (рекомендуемое)

Приложение И (рекомендуемое)Методика оценки уплотняемости грунта под воздействием давления направленного гидроразрыва

Приложение К (рекомендуемое)Таблица К.1 - Значения коэффициента m, учитывающего уменьшение радиуса закрепления на контакте с окружающим массивом

Приложение Л (рекомендуемое)Методика расчета оснований из слабых, сильносжимаемых грунтов, армированных буронабивными элементами

Приложение М (справочное)Библиография

 

ВВЕДЕНИЕ

Настоящие нормы по проектированию и устройству оснований и фундаментов повышенной несущей способности разработаны в развитие обязательных положений СНиП 2.02.01, СНиП 2.02.03 и СНиП 3.02.01 с учетом опыта работы научно-исследовательских, проектно-конструкторских и производственных организаций Юга России.

В нормы включены новые способы подготовки оснований, обеспечивающие преобразование грунтов в массиве с целью улучшения их геотехнических характеристик, разработанные НИИ механики и прикладной математики им. И.И. Воровича (кандидат техн. наук: Б.Н. Исаев - руководитель темы; кандидаты техн. наук: В.Р. Бабаян, А.Г. Лунев, кандидат хим. наук Н.Н. Цапкова, с.н.с. В.В. Белоключевский), фирмой НИПП «ИНТРОФЭК» (кандидат техн. наук С.Ю. Бадеев, кандидат ф-м наук Г.Н. Павлик, инженеры: B.C. Бадеев, М.В. Кузнецов, В.Б. Исаев), НПП «ФУНДАМЕНТСПЕЦПРОЕКТ» (кандидат техн. наук А.Ф. Селезнев), Научно-производственной лабораторией «ГЕОБЕЗОПАСНОСТЬ» РГСУ (доктор техн. наук О.Е. Приходченко, кандидат техн. наук В.В. Логутин), ООО «ГЕОТЕХНИКА» (кандидат геолого-минералогических наук В.И. Пашков) и ОАО института «РОСТОВСКИЙ ПРОМСТРОЙНИИПРОЕКТ» (кандидат техн. наук A.M. Голованов).

Территориальные строительные нормы устанавливают основные требования к надежности оснований и фундаментов повышенной несущей способности, особенностям их проектирования и методам расчета.

Способы подготовки оснований, приведенные в нормах, наиболее эффективны при строительстве объектов в сложных инженерно-геологических условиях, на просадочных, насыпных и слабых, сильнодеформируемых грунтах, а также при стабилизации неравномерных осадок аварийных зданий и сооружений, в особенности в условиях плотной городской застройки.

Предлагаемые конструктивные и технологические решения носят рекомендательный характер и позволяют на основе технико-экономического сравнения вариантов выбрать наиболее надежный и экономичный способ повышения несущей способности оснований и фундаментов в сложных инженерно-геологических условиях Ростовской области.

Территориальные строительные нормы Ростовской области

ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ ПОВЫШЕННОЙ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Настоящие нормы устанавливают положения по улучшению строительных свойств грунтов в основаниях зданий и сооружений способами инъекции химических растворов, армирования вспененными цементогрунтовыми растворами через направленные гидроразрывы, укрепления химическими и цементными растворами через инъекционные трубки, устанавливаемые в теле фундамента, армирования сваями-инъекторами и буронабивными элементами.

1.2. Указанные способы рекомендуется применять в следующих случаях:

- при строительстве и реконструкции сооружений в сложных грунтовых условиях (просадочные, насыпные и слабые, сильнодеформируемые грунты, неоднородные в плане и по глубине);

- при строительстве зданий и сооружений с большими удельными нагрузками по подошве фундаментов;

- при строительстве новых объектов рядом с существующими в условиях плотной городской застройки либо внутри действующих предприятий;

- при необходимости стабилизации осадок аварийных сооружений;

- при укреплении откосов, насыпей; тампонировании трещин, полостей, а также при устройстве завес и геохимических барьеров.

1.3. Настоящие нормы применяются также при проектировании  зданий и сооружений, возводимых в сейсмических, карстовых районах и на подрабатываемых территориях, с учетом требований СНиП II-7, СНиП 2.01.09 и СП 50-101.

2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящих нормах приведены ссылки на следующие нормативные документы:

СНиП 2.01.09-91 Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах.

СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений.

СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты.

СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты.

СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения.

СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах.

СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений.

СП 50-102-2003 Проектирование и устройство свайных фундаментов.

СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры.

ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам.

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

ГОСТ 13079-93 Силикат натрия растворимый. Технические условия.

ГОСТ 24452-80 Бетоны. Методы испытания.

ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация.

3. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Термины с соответствующими определениями, используемые в настоящих нормах, приведены в приложении А. Наименования грунтов оснований зданий и сооружений приняты в соответствии с ГОСТ 25100.

4. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.1. Основания и фундаменты повышенной несущей способности должны проектироваться на основании:

- материалов инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий площадки и данных лабораторных исследований грунтов;

- результатов лабораторных или опытно-производственных работ по химическому закреплению либо армированию грунтов;

-технической документации, отражающей конструктивные особенности зданий и сооружений, их назначение и условия эксплуатации;

- материалов натурных обследований и данных наблюдений за осадками зданий и сооружений;

- данных о наличии реагентов, материалов, оборудования и технической возможности выполнения работ;

- действующих нормативных документов (СНиП 2.02.01, СНиП 2.02.03, СНиП 3.02.01, СП 50-101, СП 50-102 и др.).

4.2.Проект укрепления грунтов основания фундаментов должен содержать:

- данные о нагрузках и воздействиях на грунты основания;

- пояснительную записку с описанием принятого способа закрепления, параметров крепящих растворов, конструктивной схемы усиления грунтов основания и опытных работ;

- определение параметров закрепления по данным лабораторных либо полевых исследований;

- графическую часть, включающую: план расположения армоэлементов, мест бурения скважин и погружения инъекторов с нанесением направленных гидроразрывов; геологические разрезы с указанием положения инъекторов по глубине и радиусов закрепления; количество заходок и их размеры; места выполнения контрольных инъекций; примечания, отражающие особенности проекта;

- расчетную часть с результатами расчета основания из армированного или закрепленного грунта по предельным состояниям согласно СНиП 2.02.01 и СП 50-101 для системы «сооружение - фундамент - основание» с учетом свойств закрепленных и незакрепленных массивов;

- подсчет объемов работ и расхода материалов;

- описание производства работ, контроля качества и техники безопасности;

- сметную документацию;

- данные общего характера по вспомогательным работам и мероприятиям, обеспечивающим производство работ в зимнее время.

В случае необходимости в проекте излагаются рекомендации, содержащие указания по экологии, методам наблюдения за осадками и деформациями здания, проверке водонесущих коммуникаций, а также по водозащитным мероприятиям.

4.3. При разработке проектов применяются различные конструктивные схемы закрепления и армирования грунтов в основании зданий и сооружений в зависимости от типа их фундаментов, грунтовых условий, способа закрепления и решаемых задач (см. приложения Б, В, Г).

4.4. Основание повышенной несущей способности должно быть запроектировано с условием исключения недопустимых неравномерных осадок сооружения при замачивании грунта в пределах деформируемой зоны, а также части или всей толщи сжимаемой зоны.

4.5. Выбор способа и конструктивной схемы закрепления или армирования должен производиться на основании технико-экономического сравнения возможных вариантов проектных решений, обеспечивающих наиболее полное использование прочностных и деформационных характеристик грунтов, с учетом наличия необходимого оборудования, материалов и местного опыта строительства.

4.6. В условиях плотной городской застройки при проектировании оснований и фундаментов следует производить расчеты влияния строящихся сооружений на существующие здания и, в случае необходимости, предусматривать применение мероприятий (например, возведение отрезных шпунтовых рядов из армоэлементов, буронабивных свай и др.), исключающих возникновение аварийных деформаций существующих зданий и сооружений.

4.7. При выполнении работ по укреплению и армированию грунтов в основании фундаментов состав контролируемых показателей, предельные отклонения, объем и методы контроля качества должны соответствовать обязательным требованиям СНиП 3.02.01, СП 50-101 и СП 50-102.

5. СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЯ ФУНДАМЕНТОВ

5.1. Инъекционные способы укрепления грунтов

5.1.1. Улучшение строительных свойств грунтов основания производится нагнетанием под давлением крепящего раствора в грунт природного сложения с использованием одного из инъекционных способов, которые делятся:

а) по виду крепящего раствора:

- силикатизация (однорастворная, двухрастворная, газовая);

- цементация (цементными растворами, в том числе с добавками);

б) по типу применяемого инъектора:

- забивной инъектор, инъектор с резцом, шнек-инъектор, однотампонный либо многотампонный инъектор, устанавливаемый в предварительно пробуренные скважины;

в) по технологии нагнетания:

- пропиткой (путем плавного подъема давления), то есть в режиме заданного давления и расхода, исключающем разрыв пласта;

- через направленный гидроразрыв;

- путем заполнения пустот и полостей с последующей опрессовкой.

5.1.2. Закрепление следует выполнять по заходкам сверху вниз или снизу вверх сначала в сильно, а затем в слабопроницаемые слои грунта с использованием центробежных, плунжерных насосов, пневмоустановок, дозировочных либо штукатурных агрегатов.

5.1.3. Однорастворная силикатизация производится водным раствором силиката натрия по ГОСТ 13079 плотностью 1,05-1,30 г/см3 в лессовых просадочных грунтах с коэффициентом фильтрации k≥ 0,2 м/сут, емкостью поглощения не менее 10 мг-экв на 100 г и степенью влажности не более 0,7.

5.1.4. Двухрастворная силикатизация осуществляется путем поочередного раздельного нагнетания раствора силиката натрия и хлористого кальция соответственно плотностью 1,35-1,45 и 1,26-1,36 г/см3 при соотношении их объемов 1:1 в песках с k от 5 до 80 м/сут.

5.1.5. Газовая силикатизация выполняется нагнетанием раствора силиката натрия плотностью 1,10-1,30 г/см3 и углекислого газа по двум схемам:

- раствор - газ (для песков с k от 0,2 до 20 м/сут);

- газ - раствор - газ (для лессовых просадочных грунтов с k не ниже 0,1 м/сут и степенью влажности 0,7-1,0).

Средний расход углекислого газа - 3-5 кг на 1 м3 закрепляемого грунта.

5.1.6. Цементацию по п. 5.1.1 а) следует применять согласно СНиП 3.02.01 и СП 50-101, а через направленные гидроразрывы - в соответствии с п. 5.2.

5.1.7. Рецептуры растворов для инъекционных способов, физико-механические характеристики закрепленных грунтов, радиусы инъецирования и режимы нагнетания должны уточняться по результатам лабораторных работ (приложение Д) или полевых исследований.

5.1.8. Тип инъектора следует назначать в зависимости от свойств закрепляемого грунта, глубины закрепления и имеющегося оборудования:

- забивной инъектор, инъектор с резцом (без лидерной скважины) до 5-7 м;

- то же с лидерной скважиной до 12-15 м;

- шнек-инъектор до 15-30 м;

- однотампонный или многотампонный инъектор до 15-30 м.

5.1.9. Технология нагнетания (изменение давления и расхода раствора во времени с учетом высоты заходки), обеспечивающая проектные размеры и прочность закрепленного грунта, отрабатывается при опытных работах.

5.2. Армирование основания вспененными цементогрунтовыми растворами через направленные гидроразрывы

5.2.1. Армирование основания производится путем нагнетания под давлением вспененного цементогрунтового раствора через направленные гидроразрывы. При этом происходит как армирование массива элементами из цементогрунтового камня, так и улучшение свойств грунта между элементами за счет его уплотнения.

5.2.2. Приготовление вспененного цементогрунтового раствора следует производить штукатурным агрегатом в следующей последовательности: сначала смешиваются в течение 3-5 минут вода, ПАВ (например, сульфанол НП-1) и цемент, а затем добавляется грунтовая суспензия. Полученная смесь перемешивается в течение 8-10 минут. Готовый раствор сохраняет свою подвижность не более 3,5-4,0 часов. Расход компонентов на 100 л  раствора и параметры грунтовой суспензии приведены в приложении Е.

5.2.3. Нагнетание крепящего раствора для создания направленного гидроразрыва необходимо выполнять в следующем порядке:

- нарезается концентратор напряжения на стенке скважины в пределах зоны инъецирования (например, при погружении инъектора с резцом);

- в начальный момент давление крепящего раствора в скважине поднимается с интенсивностью 0,4-0,5 МПа в минуту до тех пор, пока не произойдет гидроразрыв пласта и не образуется плоскость разрыва, что фиксируется по манометру как резкое падение давления;

- после образования плоскости разрыва нагнетание ведется по циркуляционной схеме при давлении, не превышающем давление гидроразрыва.

5.2.4. Армирование основания выполняют в виде системы вертикальных плоских элементов  цементогрунтового камня согласно конструктивных схем, приведенных в приложении В.

5.2.5. Необходимые прочностные и деформационные характеристики цементогрунта можно получать за счет изменения дозировки цемента и грунта в цементогрунтовом растворе (см. таблицу Ж.1 приложения Ж).

5.2.6. Несущая способность армированного основания определяется степенью армирования, свойствами цементогрунтового камня и уплотненного грунта. Оценка уплотняемости грунтового массива под воздействием давления гидроразрыва может производиться согласно приложению И либо по данным полевых работ.

5.3. Укрепление грунтов химическими и цементными растворами через инъекционные трубки, устанавливаемые в теле фундамента

5.3.1. Повышение несущей способности грунтов основания плитных, ленточных и столбчатых фундаментов производится в процессе возведения конструкций здания путем инъекции крепящего раствора через трубки, устанавливаемые в теле фундамента при его бетонировании.

5.3.2. Инъекционные работы следует выполнять одним из способов, указанных в п. 5.1, 5.2, после засыпки пазух фундамента с целью обеспечения запорного слоя, исключающею выбивание раствора.

5.3.3. При большой мощности просадочной толщи для повышения качества и эффективности инъекционных работ в пределах каждого фундамента могут устраиваться секции с лидерными скважинами, заполненными дренажным материалом и обеспечивающими пропитку массива грунта по площади и глубине.

5.3.4. Работы с устройством секций и лидерных скважин выполняются в следующей последовательности: проходится котлован до проектной отметки: выбираются штрабы под рёбра, ограничивающие отдельные секции; бетонируются ребра жесткости; выбирается грунт внутри каждой секции; бурятся лидерные скважины; засыпается дренажный материал в лидерные скважины и каждую секцию; выполняется тело фундамента с установкой инъекционных трубок; ведутся инъекционные работы путём подачи крепящего раствора через трубки в пределах каждой секции. В случае необходимости выполняется заполнительная цементация инъекционной полости.

5.4. Армирование оснований сваями-инъекторами

5.4.1. Сваи-инъекторы представляют собой забивные или буронабивные сваи, опирающиеся на основание из закрепленного грунта (см. приложение Г, рисунок Г.1). Инъекцию крепящего раствора ниже пяты сваи следует производить одним из способов, указанных в п. 5.1, 5.2:

- до возведения ствола - через забивные инъекторы либо инъекторы-тампоны, устанавливаемые в предварительно пробуренные скважины;

- после возведения ствола - через инъекционную трубку, установленную в теле сваи и введенную в инъекционную полость, заполненную дренажным материалом (например, щебнем).

5.4.2. С целью улучшения совместной работы ствола сваи и закрепленного основания погружение различных типов забивных свай, после выполнения инъекционных работ, следует производить в лидерные скважины, нижние части которых заполнены свежей бетонной массой.

5.4.3. При инъекции крепящих растворов после возведения ствола сваи используют буронабивные и забивные сваи-инъекторы, в стволе которых устанавливается инъекционная трубка, а ниже устраивается инъекционная полость. Инъекционная полость может быть выполнена цилиндрической или фигурной с использованием стандартных уширителей режущего типа и заполнена дренажным материалом до устройства ствола сваи (см. приложение Г, рисунок Г.2).

5.4.4. Закрепление грунта в основании свай-инъекторов с инъекционной полостью производится путем последовательной раздельной подачи крепящих растворов. При этом сначала выполняется химическое закрепление грунта (например, силикатизация), а затем заполнение полости цементным раствором с опрессовкой зоны закрепления.

5.4.5. Работы по инъецированию основания ниже пяты сваи (после возведения ее ствола) могут выполняться, в случае необходимости, параллельно с возведением конструкций здания.

5.5. Армирование оснований буронабивными элементами

5.5.1. Способ армирования оснований буронабивными элементами предусматривает устройство в грунте более прочных элементов, совместно работающих с массивом и конструктивно не связанных с фундаментом.

5.5.2. Способ распространяется на проектирование и устройство армирования основания как мероприятия, предусмотренного СНиП 2.02.01 и СП 50-101:

а) в лессовых просадочных грунтах I и II типов, для уменьшения деформаций за счет исключения просадки, а также для обеспечения нормальной эксплуатации сооружений и технологического оборудования в условиях аварийного замачивания или подъема уровня грунтовых вод;

б) в слабых, сильносжимаемых, в том числе водонасыщенных грунтах для уменьшения деформаций и обеспечения эксплуатационной надежности зданий и сооружений.

5.5.3. Материалом буронабивных элементов служат цементогрунт, бетоны и твердеющие растворы на основе цемента и других вяжущих.

5.5.4. Буронабивные элементы устраивают по аналогии с буронабивными сваями в скважинах Ø 250-350 мм с последующим их заполнением твердеющим материалом по п. 5.5.3 в соответствии с указаниями СНиП 3.02.01 и СП 50-102.

5.5.5. Армирование оснований буронабивными элементами следует применять под фундаментами, полами, технологическим оборудованием, а также в условиях реконструкции и строительства сооружений массового строительства (жилые, общественные, производственные, сельскохозяйственные здания и сооружения), относящихся к нормальному (II) уровню ответственности. Особенно эффективно применение армирования грунтов в условиях площадок с плотной застройкой, вблизи существующих зданий, где использование технологий с динамическими нагрузками исключено.

6. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ ПОВЫШЕННОЙ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ

6.1 Усиление грунтов инъекцией химических растворов


Возврат к списку
(Нет голосов)

Комментарии (0)


Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться
Самые популярные документы
Новости
Все новости