ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО
ЗНАМЕНИ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОСНОВАНИЙ И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ ИМ. Н. М.
ГЕРСЕВАНОВА
(НИИОСП ИМ. Н. М. ГЕРСЕВАНОВА) ГОССТРОЯ СССР
РУКОВОДСТВО
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ
МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1979
СОДЕРЖАНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
3. ИНЖЕНЕРНО-МЕЛИОРАТИВНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ДЕФОРМАЦИИ ОТ ДЕЙСТВИЯ СИЛ МОРОЗНОГО ПУЧЕНИЯ ГРУНТОВ
4. СТРОИТЕЛЬНО-КОНСТРУКТИВНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПРОТИВ ДЕФОРМАЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ПРИ ПРОМЕРЗАНИИ И ПУЧЕНИИ ГРУНТОВ
5. ТЕПЛОВЫЕ И ХИМИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПРОТИВ ДЕЙСТВИЯ СИЛ МОРОЗНОГО ПУЧЕНИЯ
6. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ ВЫПУЧИВАНИЯ НЕЗАГЛУБЛЯЕМЫХ И МАЛОЗАГЛУБЛЯЕМЫХ ФУНДАМЕНТОВ
7. ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ГЛУБИНЫ ПРОМЕРЗАНИЯ ГРУНТОВ И НОРМАЛЬНЫХ СИЛ МОРОЗНОГО ВЫПУЧИВАНИЯ МАЛОЗАГЛУБЛЯЕМЫХ ФУНДАМЕНТОВ
8. УКАЗАНИЯ К ПРОИЗВОДСТВУ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ ПО НУЛЕВОМУ ЦИКЛУ
9. МЕРОПРИЯТИЯ НА ПЕРИОД ЭКСПЛУАТАЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ПО ЗАЩИТЕ ГРУНТОВ В ОСНОВАНИИ ОТ ИЗБЫТОЧНОГО ВОДОНАСЫЩЕНИЯ
Руководство составлено по результатам
теоретических и экспериментальных исследований деформаций и сил морозного
пучения грунтов и материалам обобщения передового опыта фундаментостроения на
пучинистых грунтах.
Предназначено для
инженерно-технических работников проектных и строительных организаций.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Действие
сил морозного пучения грунтов и выпучивания фундаментов ухудшает условия
эксплуатации и укорачивает сроки службы зданий и сооружений, вызывает их
повреждения и деформации конструктивных элементов, что приводит к большим
ежегодным затратам на ремонт повреждений и наносит народному хозяйству
значительный ущерб.
В
настоящем Руководстве приведены проверенные в практике строительства
инженерно-мелиоративные, строительно-конструктивные, тепловые и термохимические
мероприятия по борьбе с вредным влиянием морозного пучения грунтов на
фундаменты зданий и сооружений, а также в кратком изложении даны указания по
производству строительных работ по нулевому циклу и мероприятиям по
предотвращению выпучивания незаглубляемых и малозаглубляемых фундаментов под
малоэтажные каменные здания различного назначения и одноэтажные сборные
деревянные дома в сельской местности.
Наиболее
часто встречающиеся повреждения фундаментов и разрушения конструкций
надфундаментного строения зданий и сооружений от морозного пучения обусловлены
следующими факторами: а) составом грунтов в зоне сезонного промерзания и
оттаивания; б) состоянием природной влажности грунтов и условиями их
увлажнения; в) глубиной и скоростью сезонного промерзания грунтов; г) конструктивными
особенностями фундаментов и надфундаментного строения; д) степенью теплового
влияния отапливаемых зданий на глубину сезонного промерзания грунтов; е)
эффективностью мероприятий, применяемых против воздействия сил морозного
выпучивания фундаментов; ж) способами и условиями производства строительных
работ по нулевому циклу; з) условиями эксплуатационного содержания зданий и
сооружений. Чаще всего эти факторы воздействуют на фундаменты суммарно при
различном их сочетании, и бывает трудно установить действительную причину
повреждений в зданиях.
Как правило,
результаты исследований взаимодействия промерзающего грунта с фундаментами,
полученные по методу моделирования в лабораторных условиях, до сих пор не
приносят позитивного эффекта при перенесении этих результатов в строительную
практику, поэтому следует быть осмотрительнее с применением в природных
условиях зависимостей, установленных в лаборатории.
При
проектировании следует принимать в расчет результаты многолетних стационарных
экспериментальных данных по исследованию взаимодействия промерзающего грунта с
фундаментами в природных условиях, а не за одну зиму, так как климатические
условия по отдельным годам с аномальными отклонениями не являются характерными
для средней зимы данной местности.
Рекомендуемые
в данном Руководстве противопучинные мероприятия могут применяться как для
полного исключения деформаций от морозного выпучивания фундаментов, так и для
частичного их снижения.
Инженерно-мелиоративные
мероприятия в принципе являются коренными,
поскольку они обеспечивают осушение грунтов в зоне нормативной глубины
промерзания грунтов и снижение степени увлажнения слоя грунта на глубине 2-3 м
ниже глубины сезонного промерзания. Это мероприятие возможно осуществить
практически не для всех грунтовых и гидрогеологических условий, и тогда следует
применять его только как уменьшающее деформацию грунта при промерзании в
сочетании с другими мероприятиями.
Строительно-конструктивные
мероприятия против сил морозного выпучивания фундаментов направлены в основном
на приспособление конструкций фундаментов и частично надфундаментного строения
к действующим силам морозного пучения грунтов и к их деформациям при
промерзании и оттаивании (например, выбор
типа конструкций фундаментов, глубина их заложения в грунт, жесткости конструкций
надфундаментного строения, величин нагрузки на фундаменты, заанкеривание
фундаментов в грунтах, залегающих ниже глубины промерзания и многие другие
конструктивные приспособления).
Рекомендуемые
в Руководстве конструктивные мероприятия приведены только в самых общих
формулировках без надлежащей конкретизации, как, например, толщина слоя
песчано-гравийной или щебеночной подушки под фундаментами при замене
пучинистого грунта непучинистым, толщина слоя теплоизолирующих покрытий во
время строительства и на период эксплуатации и др.; более детально даны
рекомендации по размерам засыпки пазух непучинистым грунтом и по размерам
теплоизоляционных подушек в зависимости от глубины промерзания грунтов и
местного опыта строительства.
Расчеты
фундаментов на устойчивость под действием сил морозного выпучивания, а также
расчеты по конструктивным мероприятиям не являются обязательными для всех
конструкций, применяемых в фундаментостроении, поэтому нельзя считать эти
мероприятия универсальными по борьбе с вредным влиянием морозного пучения
грунтов во всех случаях.
Тепловые
и химические мероприятия являются коренными как по полному исключению
деформаций от морозного пучения, так и по снижению сил морозного выпучивания и
величин деформации фундаментов при промерзании грунтов. Они включают в себя
применение рекомендуемых теплоизоляционных покрытий на поверхности грунта
вокруг фундаментов, теплоносителей для обогрева грунтов и химических реагентов,
понижающих температуру смерзания грунта с фундаментом и снижающих касательные
силы сцепления мерзлого грунта с плоскостями фундаментов.
При
обогреве грунт не будет иметь отрицательную температуру, что исключает его
промерзание и морозное пучение.
При
обработке грунта химическими реагентами, хотя грунт потом имеет отрицательную температуру,
он не замерзает, поэтому также исключается промерзание и морозное пучение.
При
назначении противопучинных мероприятий необходимо учитывать значимость зданий и
сооружений, особенности технологических процессов производства и условия
эксплуатационного режима, грунтовые и гидрогеологические условия, а также
климатические характеристики данного района. При проектировании фундаментов на
пучинистых грунтах следует отдавать предпочтение таким мероприятиям, которые
наиболее экономичны и эффективны в данных условиях.
Изложенные
в данном Руководстве мероприятия по борьбе с деформациями зданий и сооружений
под действием сил морозного пучения грунтов помогут строителям повысить
качество строящихся объектов, обеспечить устойчивость и долговечную
эксплуатационную пригодность зданий и сооружений, исключить случаи удлинения
сроков строительства, обеспечить ввод зданий и сооружений в промышленную
эксплуатацию в плановые сроки, снизить непроизводительные разовые и ежегодно
повторяющиеся расходы на ремонт и восстановление поврежденных силами морозного
пучения зданий и сооружений.
Руководство
составлено доктором техн. наук М. Ф. Киселевым.
Все
замечания по тексту Руководства и предложения об улучшении просьба присылать в
НИИ оснований и подземных сооружений Госстроя СССР по адресу: 109389, Москва,
2-я Институтская ул., д. 6.
1.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1.
Данное Руководство предназначено для проектирования и строительства фундаментов
зданий, промышленных сооружений и различного специального и. технологического
оборудования на пучинистых грунтах.
Примечание.
Рекомендации Руководства по противопучинным мероприятиям не распространяются на
площадки, где сезонное промерзание грунтов сливается с вечномерзлым грунтом.
1.2.
Руководство разработано в соответствии с основными положениями глав СНиП по
проектированию оснований и фундаментов зданий и сооружений и оснований и
фундаментов зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах.
1.3.
Пучинистыми (морозоопасными) грунтами называются такие грунты, которые при
промерзании обладают свойством увеличивать свой объем при переходе в мерзлое
состояние. Изменение объема грунта обнаруживается в природных условиях в
поднятии в процессе промерзания и опускании при оттаивании дневной поверхности
грунта. В результате этих объемных изменений происходят, деформации и наносят
повреждения основаниям, фундаментам и надфундаментному строению зданий и
сооружений.
1.4. В
зависимости от гранулометрического состава грунта, его природной влажности,
глубины промерзания и уровня стояния грунтовых вод грунты, склонные к
деформациям при промерзании, по степени морозной пучинистости подразделяются
на: сильнопучинистые, среднепучинистые, слабопучинистые и практически
непучинистые.
1.5.
Подразделения грунтов по степени морозной пучинистости в зависимости от
изменяющегося во времени уровня грунтовых вод и показателя консистенции ILприняты по табл. 1 прил. 6 главы СНиП по проектированию
оснований и фундаментов зданий и сооружений. Природную влажность грунтов на
период эксплуатации при проектировании необходимо корректировать по пп.
3.17-3.20 упомянутой выше главы СНиП.
1.6.
Основанием для установления степени пучинистости грунтов должны служить
материалы гидрогеологических и грунтовых изысканий (состав грунта, его природная
влажность и уровень стояния грунтовых вод, которые могут охарактеризовать
участок застройки на глубину не менее удвоенной нормативной глубины промерзания
грунта, считая от планировочной отметки).
В
практике проектирования оснований и фундаментов часто встречаются большие
затруднения при оценке грунтов по степени их морозной пучинистости на основании
имеющихся материалов инженерно-геологических изысканий, так как обычно слой
сезонного промерзания не считается основанием для фундаментов и для него не
определяются необходимые характеристики грунта. Если же первые 1,5-2 м в
инженерно-геологических материалах охарактеризованы только как «растительный
слой» или же как «почва серая», то при отсутствии уровня грунтовых вод близко к
слою промерзания не представляется возможности установить степень пучинистости
грунтов. При отсутствии характеристик промерзающего слоя грунта надо провести
отдельно дополнительные изыскания на стройплощадке, желательно под каждое
стоящее здание.
1.7.
Проектирование оснований и фундаментов зданий и сооружений на пучинистых
грунтах должно осуществляться с учетом:
Таблица 1
Комментарии (0)
Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться