|
Стр. 3
назначения, кабельные прокладки, общие городские коллекторы,
головные сооружения водопровода и канализации, насосные станции,
бойлерные, вентиляционные и калориферные камеры, трансформаторные
подстанции, центральные тепловые пункты, ремонтно -
эксплуатационные комплексы и пр.;
- инженерно - транспортные сооружения: транспортные тоннели
автомобильных магистралей, пешеходные переходы, помещения
автостанций и вокзалов, гаражи - стоянки;
- торговые и культурно - развлекательные комплексы, помещения
зрелищных и административных зданий;
- предприятия торговли, общественного питания, коммунально -
бытового обслуживания и связи, объекты складского хозяйства и
промышленного назначения;
- основные и вспомогательные помещения подземной части жилых
зданий;
- защитные сооружения гражданской обороны;
- специальные сооружения.
В зависимости от объема занимаемого подземного пространства эти
сооружения подразделяются на линейные протяженные (в основном
инженерные коммуникации, транспортные тоннели) и компактные
(отдельно стоящие).
10.2. Подземные и заглубленные сооружения следует
классифицировать по способу их устройства на: сооружения,
возводимые открытым способом, и сооружения, возводимые закрытым
способом.
К сооружениям, возводимым открытым способом, относятся
устраиваемые:
- в насыпи;
- в котлованах с неподкрепленными бортами (откосами);
- в котлованах с использованием временных ограждающих
конструкций (шпунтов, забирок, нагельных креплений и пр.);
- в котлованах с использованием постоянных ограждающих
конструкций ("стены в грунте", буросекущихся свай и пр.);
- в котлованах с использованием специальных способов
строительства (замораживания грунтов, закрепления грунтов и пр.);
- способом опускного колодца.
К сооружениям, возводимым закрытым способом, относятся
устраиваемые:
- горным способом;
- комбайновым и щитовым способами;
- продавливанием.
10.3. Размещение подземных и заглубленных сооружений в плане и
профиле, их габариты и объемно - планировочные решения должны
назначаться в зависимости от функционального назначения сооружений
с соблюдением требований глав строительных норм и правил для
соответствующих объектов и обеспечением эффективного использования
подземного пространства.
Объемно - планировочные решения подземных и заглубленных
сооружений должны учитывать конструктивные и технологические
особенности устройства сооружения.
Конструктивные решения подземных и заглубленных сооружений
должны обеспечивать их геометрическую неизменяемость, наиболее
благоприятную статическую работу, устойчивость положения и формы,
прочность.
Материалы, основные параметры сечений элементов подземных и
заглубленных сооружений должны назначаться с соблюдением
требований соответствующих глав строительных норм и правил.
Рекомендуется применение конструкций и изделий заводского
изготовления, в том числе повышенной заводской готовности. При
проектировании линейных и неоднократно повторяемых отдельно
стоящих объектов следует, как правило, применять типовые
конструкции и изделия, предусмотренные соответствующей типовой
проектной документацией.
10.4. Выбор конструктивного решения и методов строительства
подземных и заглубленных сооружений следует определять с учетом:
- назначения сооружения, объемно - планировочных решений,
глубины заложения;
- величин нагрузок, передаваемых на сооружение;
- инженерно - геологических и гидрогеологических условий
площадки строительства;
- условий существующей застройки и влияния на нее подземного
строительства;
- взаимного влияния проектируемого сооружения и существующих
подземных сооружений;
- экологических требований;
- технико - экономического сравнения вариантов проектных
решений.
10.5. При проектировании подземных и заглубленных сооружений
следует учитывать уровень их ответственности в соответствии с ГОСТ
27751-88 путем введения коэффициента надежности по ответственности
yn.
Коэффициенты надежности по ответственности yn подземных и
заглубленных сооружений следует принимать равными:
- для I уровня ответственности - 1,0
(для уникальных сооружений - 1,2);
- для II уровня ответственности - 0,95;
- для III уровня ответственности - 0,9
(для временных сооружений - 0,8).
На коэффициент надежности по ответственности следует умножать в
расчетах нагрузочный эффект (внутренние силы и деформации
конструкций и оснований, вызываемые нагрузками и воздействиями).
Классификацию подземных и заглубленных сооружений, а также
зданий и сооружений, на которые может оказывать влияние подземное
строительство, по уровням ответственности следует принимать в
соответствии с указаниями ГОСТ 27751-88 и с приложением 14.
В том случае, если влияние проектируемого подземного или
заглубленного сооружения оказывается на здания и сооружения более
высокого уровня ответственности, уровень ответственности
проектируемого сооружения должен быть повышен до уровня
ответственности сооружения, на которое оказывается влияние.
10.6. При проектировании подземных и заглубленных сооружений в
результате инженерных изысканий должны быть выявлены и изучены:
- характер рельефа;
- геологическое строение массива;
- тектонические структуры, разрывные и складчатые нарушения;
- физико - механические и тепловые свойства грунтов;
- гидрогеологические условия площадки: фильтрационные
характеристики грунтов, наличие и характер водоносных горизонтов,
уровень и режим подземных вод, ожидаемые водопритоки в подземные
горные выработки, величины напора в горизонтах, наличие и толщина
водоупоров и их устойчивость против прорыва напорных вод,
химический состав подземных вод и их агрессивность по отношению к
материалу сооружения;
- неблагоприятные геологические и инженерно - геологические
процессы и явления: оползни, карст, суффозия, выпор, обвалы,
оседание поверхности, температурные аномалии и пр.;
- возможность изменения физико - механических свойств грунтов в
процессе строительства и эксплуатации подземных сооружений;
- наличие грунтов с низкой несущей способностью и структурно
неустойчивых: рыхлые пески, глины текучей консистенции, илы,
заторфованные грунты и торфы, сапропели, набухающие, пучинистые и
техногенные; грунты, обладающие плывунными, тиксотропными и
суффозионными свойствами и виброползучестью;
- наличие и местоположение существующих и существовавших
подземных сооружений, подвалов, тоннелей, инженерных коммуникаций,
колодцев, подземных выработок, буровых скважин и пр.;
- динамические воздействия от существующих подземных
сооружений.
При необходимости в случае наличия тектонических нарушений и
других неблагоприятных условий следует определять
микросейсмичность площадки строительства.
10.7. При строительстве подземных и заглубленных сооружений
открытым способом с использованием постоянных ограждающих
конструкций ("стена в грунте", буросекущиеся сваи и пр.)
разведочные геологические скважины на площадке должны быть
размещены по сетке не более 20х20 м или по трассе ограждающих
конструкций не реже чем через 20 м. Количество разведочных скважин
должно составлять не менее пяти. Инженерно - геологическое
строение площадки должно быть изучено на глубину не менее 10 м
ниже подошвы стены, но не менее чем на глубину 1,5Hс + 5 м, где
Hс - глубина заложения подошвы ограждающей конструкции. Указанная
глубина должна назначаться не менее чем для 30% разведочных
скважин, но не менее чем для трех скважин.
В прочих случаях количество разведочных скважин и расстояние
между ними должны назначаться в зависимости от категории сложности
инженерно - геологических условий и класса ответственности
сооружения в соответствии с требованиями СНиП 11-01-96 и СНиП
1.02.87.
10.8. Глубина разведочных скважин должна быть не менее чем
1,5Нк + 5 м при строительстве открытым способом, где Нк - глубина
котлована, или Hо + 2D при строительстве закрытым способом, где
Hо - глубина заложения низа обделки, D - диаметр или поперечный
размер обделки.
10.9. При проектировании подземных и заглубленных сооружений
I и II уровней ответственности дополнительно к предусмотренным
главой СНиП 2.02.01-83* надлежит полевыми и лабораторными методами
определять следующие физико - механические характеристики
нескальных и скальных инженерно - геологических элементов:
значения модуля деформации E для первичной ветви компрессии
(Eс1), для ветви декомпрессии (Ed) и ветви вторичной компрессии
(Ec2) при проектировании сооружений, возводимых открытым способом,
и значения Ec1 и Ed при проектировании сооружений, возводимых
закрытым способом;
декомпрессию и вторичную (повторную) компрессию образцов
следует выполнять для тех же диапазонов напряжений, что и
первичную компрессию;
значения коэффициента поперечной деформации n для расчетов
подземных и заглубленных сооружений II и III уровней
ответственности расчетные значения коэффициента n допускается
принимать в соответствии с приложением 15;
значения параметров ползучести глинистых грунтов dcrp и dcrp1;
значения прочностных характеристик угла внутреннего трения f и
удельного сцепления с, определяемые для условий, соответствующих
всем этапам строительства и эксплуатации подземного сооружения;
значения коэффициентов морозного пучения Kh, удельных
нормальных и касательных сил морозного пучения sh и th;
значения коэффициентов фильтрации k грунтов;
классификационные характеристики массивов скальных грунтов:
модуль трещиноватости Мj, показатель качества породы RQD,
коэффициент выветрелости kw.
При обосновании изысканиями могут определяться по специальному
заданию и другие физико - механические и классификационные
характеристики грунтов.
10.10. Для проектирования заглубленных и подземных сооружений
I уровня ответственности программа инженерно - геологических
изысканий должна составляться с привлечением специализированных
организаций.
10.11. При необходимости в ходе инженерно - геологических
изысканий следует выполнять работы по измерению напряженного
состояния грунтового массива, опытному водопонижению, опытному
закреплению грунтов, опытной заморозке грунтов, устройству опытных
захваток буронабивных свай или "стены в грунте", геофизические и
прочие исследования.
10.12. В процессе проектирования силами специализированных
организаций следует проводить обследования оснований, фундаментов
и несущих конструкций существующих зданий и сооружений,
расположенных в зоне влияния проектируемого подземного
строительства.
При отсутствии архивных материалов инженерно - геологических
изысканий на площадках существующей застройки, примыкающей к
подземному строительству, следует предусматривать выполнение
изысканий на этих площадках в процессе проектирования подземных
или заглубленных сооружений.
10.13. При проектировании заглубленных и подземных сооружений
должны быть предусмотрены решения, обеспечивающие надежность,
долговечность и экономичность сооружений на всех стадиях
строительства и эксплуатации. Для этого следует выполнять расчеты
основания и конструкций подземных сооружений, взаимодействующих с
основанием, по первой и второй группам предельных состояний.
Расчеты основания и взаимодействия конструкций подземных
сооружений с основанием должны включать в себя:
- расчеты несущей способности основания, устойчивости
сооружения и его отдельных элементов;
- расчет местной прочности основания;
- расчеты устойчивости склонов, примыкающих к сооружению,
откосов, бортов котлованов;
- расчет устойчивости ограждающих конструкций;
- определение эффективных напряжений и поровых давлений в
массиве грунта и на контакте конструкций подземного сооружения с
основанием, а также их изменений во времени;
- расчеты внутренних усилий в ограждающих, распорных, анкерных
и фундаментных конструкциях;
- расчеты фильтрационной прочности основания, давления
подземных вод на конструкции подземного сооружения,
фильтрационного расхода;
- расчет деформаций системы "подземное сооружение - основание".
При выполнении расчетов следует учитывать возможные изменения
гидрогеологических условий, а также физико - механических свойств
грунтов и скальных пород в процессе строительства и эксплуатации
сооружения, в том числе с учетом промерзания и оттаивания
грунтового массива.
10.14. При проектировании подземных и заглубленных сооружений,
перекрывающих частично или полностью естественные фильтрационные
потоки в грунтовом или скальном массиве, а также изменяющих
условия и пути фильтрации подземных вод, следует выполнять прогноз
изменений гидрогеологического режима площадки строительства.
Прогноз изменений гидрогеологического режима следует выполнять
путем математического моделирования фильтрационных процессов
численными методами. Для выполнения математического моделирования
должны привлекаться специализированные организации.
10.15. При проектировании подземных и заглубленных сооружений в
районах существующей застройки следует выполнять геотехнический
прогноз влияния строительства на изменения напряженно -
деформированного состояния грунтового массива и деформации
существующих зданий и сооружений.
Прогноз изменений напряженно - деформированного состояния
грунтового массива следует выполнять путем математического
моделирования с использованием нелинейных моделей механики
сплошных сред численными методами. Для выполнения математического
моделирования должны привлекаться специализированные организации.
Примечание. При проектировании сооружений II и III уровней
ответственности, возводимых открытым способом,
математическое моделирование изменений напряженно -
деформированного состояния грунтового массива
разрешается не проводить при расположении
существующих зданий и сооружений на расстоянии
более 2Hк, где Нк - глубина котлована.
10.16. Нагрузки и воздействия на основание и конструкции
подземных и заглубленных сооружений должны устанавливаться
расчетом, исходя из совместной работы конструкций сооружения и
основания.
При проектировании следует учитывать нагрузки и воздействия,
возникающие на всех стадиях возведения и эксплуатации подземного
сооружения.
К постоянным нагрузкам, учитываемым при проектировании,
относятся: вес строительных конструкций подземного сооружения и
надземных зданий или сооружений, опирающихся на него или
передающих нагрузку через грунт; давление грунтового массива,
вмещающего сооружение, и подземных вод при установившейся
фильтрации; усилия натяжения постоянных анкеров, распорные усилия
и пр.
К временным длительным нагрузкам и воздействиям относятся: вес
стационарного оборудования подземных сооружений и другие полезные
нагрузки; давление жидкостей и газов в резервуарах и
трубопроводах; давление подземных вод при неустановившемся режиме
фильтрации; нагрузки от складируемых на поверхности грунта
материалов; температурные технологические воздействия; усилия
натяжения временных анкеров; нагрузки, обусловленные изменением
влажности, усадкой и ползучестью материалов и пр.
К кратковременным нагрузкам и воздействиям относятся:
дополнительное давление грунтов, вызванное подвижными нагрузками,
расположенными на поверхности грунта; температурные климатические
воздействия и пр.
К особым нагрузкам и воздействиям относятся: сейсмические
воздействия; динамические воздействия от эксплуатируемых линий
метрополитена, транспортных сооружений или промышленных объектов;
взрывные воздействия; воздействия, обусловленные деформациями
основания при набухании и морозном пучении грунтов и др.
Коэффициенты надежности по нагрузке и возможные сочетания
нагрузок должны приниматься в соответствии с требованиями
действующих глав СНиП по нагрузкам и воздействиям и проектированию
сооружений в зависимости от их назначения.
10.17. При проектировании подземных и заглубленных сооружений
I и II уровней ответственности следует предусматривать установку
контрольно - измерительной аппаратуры для проведения натурных, в
том числе геодезических наблюдений за состоянием сооружений как в
процессе строительства, так и в период их эксплуатации для оценки
надежности системы "сооружение - основание", своевременного
выявления дефектов, предотвращения аварийных ситуаций, а также для
оценки правильности результатов прогноза, принятых методов расчета
и проектных решений.
10.18. В процессе строительства и в начальный период
эксплуатации подземных и заглубленных сооружений следует выполнять
натурные наблюдения (мониторинг) на строительной площадке. В
состав проекта следует включать раздел "Система мониторинга на
площадке". К составлению этого раздела должны привлекаться
специализированные организации. Состав и объем натурных наблюдений
(мониторинга) при строительстве подземных и заглубленных
сооружений должны назначаться в зависимости от класса сооружений,
их конструктивных особенностей, геологических и гидрогеологических
условий площадки, способа возведения, плотности окружающей
существующей застройки, требований эксплуатации и в соответствии с
результатами геотехнического прогноза.
При проведении мониторинга, как правило, следует определять:
- осадки, крены и горизонтальные смещения конструкций
строящегося подземного сооружения, а также окружающих зданий и
сооружений, расположенных в зоне влияния строительства;
- состояние конструкций строящегося подземного сооружения и
окружающих зданий и сооружений;
- деформации распорных конструкций и величины усилий в них;
- величины усилий в анкерных конструкциях;
- напряжения и деформации в грунтовом массиве;
- пьезометрические напоры воды в грунтовом массиве;
- расходы воды, фильтрующейся в массиве грунта, вмещающем
подземное сооружение;
- температуру грунтов в массиве;
- химический состав, температуру и мутность профильтровавшейся
воды в дренажах и коллекторах;
- эффективность работы дренажных, водопонизительных и
противофильтрационных систем;
- уровень колебаний подземного сооружения при его строительстве
рядом с тоннелями метрополитена и другими источниками вибрационных
и динамических воздействий;
- экологические изменения.
Состав программы мониторинга при обосновании может быть
расширен.
10.19. При проектировании подземных и заглубленных сооружений
должны быть предусмотрены инженерные мероприятия, обеспечивающие
экологическую защиту прилегающей территории от подтопления,
загрязнения подземных вод промышленными и бытовыми стоками и пр.,
а также по защите близлежащих зданий и сооружений от недопустимых
деформаций.
11. КОНТАКТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ И ДАВЛЕНИЕ ГРУНТА НА ПОДЗЕМНЫЕ
И ЗАГЛУБЛЕННЫЕ СООРУЖЕНИЯ
11.1. Величины нормальных и касательных напряжений на контакте
грунтового массива и конструкций подземных и заглубленных
сооружений (контактные напряжения) необходимо определять для
использования их в расчетах конструкций и оснований по первой и
второй группам предельных состояний. Величины контактных
напряжений следует, как правило, определять, рассматривая
совместную работу системы "сооружение - основание".
При определении контактных напряжений необходимо учитывать
историю формирования и существующее напряженно - деформированное
состояние грунтового массива, конструктивные особенности
сооружения, прочностные и деформационные характеристики основания
и конструктивных элементов сооружения, технологию и
последовательность возведения сооружения.
11.2. При определении контактных напряжений в расчетах следует,
как правило, использовать нелинейные модели механики сплошных сред
или нелинейные контактные модели. Выбор моделей следует
осуществлять в зависимости от вида грунтов, а также от
особенностей решаемой задачи. Основные классы моделей приведены в
приложении 16.
Для определения контактных напряжений с использованием
нелинейных моделей следует применять специализированные программы
для ЭВМ.
Примечания. 1. При обосновании для определения контактных
напряжений допускается использовать модели
линейно - деформируемого полупространства,
линейно - деформируемого слоя, а также линейные
контактные модели.
2. При использовании специализированных программ
для ЭВМ результаты расчетов должны быть
сопоставлены с расчетами по замкнутым формулам.
11.3. При обосновании, а также достаточном опыте проектирования
и строительства в расчетах допускается использование методов, в
которых давление грунтов на конструкции подземных сооружений
рассматривается как сумма заданной активной нагрузки и реактивного
отпора основания.
11.4. При использовании методов расчета, указанных в п. 11.3,
величины активного вертикального давления грунта на конструкции
подземных сооружений следует определять в зависимости от
инженерно - геологического строения площадки, способа возведения
сооружения, глубины его заложения, габаритов и конструктивных
особенностей сооружения.
В этом случае при определении величин вертикального давления
грунта допускается использовать указания глав СНиП II-44-78,
2.06.09-84, II-94-80, 2.05.03-84, II-40-80.
При проектировании подземных сооружений в насыпи или широком
котловане с обратной засыпкой следует учитывать возможность
превышения величинами вертикального давления грунта значений
бытового давления грунта.
11.5. Величины бокового давления грунта на конструкции
подземных сооружений, устраиваемых закрытым способом, допускается
определять в зависимости от существующего напряженного состояния
грунтового массива и технологии устройства сооружения в
соответствии с указаниями глав СНиП II-44-78, 2.06.09-84,
II-94-80.
11.6. Величины бокового давления грунта на конструкции
подземных сооружений, устраиваемых открытым способом, следует
определять в зависимости от инженерно - геологического и
гидрогеологического строения площадки с учетом внешних нагрузок на
грунтовый массив, возможных перемещений и деформаций конструкций,
а также порядка и технологии выполнения работ по устройству
конструкций.
Зависимость величин бокового давления грунта от величины
горизонтальных смещений конструкций допускается принимать в
соответствии с приложением 17.
Величины активного давления pа, бокового давления грунта в
состоянии покоя pо и пассивного давления pр допускается определять
в соответствии с требованиями главы СНиП 2.06.07-87.
11.7. При использовании методов расчета, указанных в п. 10.3,
величины реактивного давления грунта следует определять в
соответствии с указаниями п. 11.2.
11.8. При использовании численных методов расчета, указанных в
п. 11.2, с применением специализированных программ для ЭВМ следует
выполнять верификацию результатов расчета.
В качестве одной из проверок правильности полученных
результатов следует выполнять анализ соблюдения условий
статического равновесия рассматриваемого массива или конструкции.
12. ПОДПОРНЫЕ СТЕНЫ И ОГРАЖДЕНИЯ КОТЛОВАНОВ
12.1. Подпорные стены и ограждения котлованов в зависимости от
конструкции следует классифицировать на:
- гравитационные, устойчивость которых обеспечивается
собственным весом конструкций и грунта засыпки. К гравитационным
относятся массивные, уголковые и ячеистые подпорные стены;
- гибкие, устойчивость которых обеспечивается заделкой в
грунтовом массиве, анкерными и распорными конструкциями. К гибким
относятся "стены в грунте", шпунтовые и свайные ограждения;
- комбинированные, представляющие собой сочетание первого и
второго видов.
12.2. При проектировании подпорных стен и ограждений котлованов
следует использовать указания разделов 10 и 11.
12.3. Подпорные стены и ограждения котлованов, а также их
основания следует рассчитывать по двум группам предельных
состояний.
Первая группа предельных состояний должна предусматривать
выполнение следующих расчетов:
- устойчивости положения стены против сдвига, опрокидывания и
поворота;
- устойчивости, несущей способности и местной прочности
основания;
- прочности элементов конструкций и узлов соединения;
- несущей способности и прочности анкерных элементов;
- устойчивости и прочности распорных элементов;
- фильтрационной устойчивости основания.
Вторая группа предельных состояний должна предусматривать
выполнение следующих расчетов:
- основания, подпорных стен и их конструктивных элементов по
деформациям;
- элементов конструкций стен по раскрытию трещин.
При проектировании подпорных стен, устраиваемых способом "стена
в грунте", следует выполнять расчет устойчивости стенок траншеи,
заполненной тиксотропным раствором.
При проектировании подпорных стен, устраиваемых из отдельно
стоящих шпунтовых элементов, следует выполнять расчет прочности
основания на продавливание грунта.
При проектировании котлованов в районах существующей застройки
следует выполнять прогноз влияния строительства на деформации
существующих зданий и сооружений.
12.4. При проектировании подпорных стен и ограждений котлованов
следует учитывать:
- технологические особенности возведения и последовательность
технологических операций;
- необходимость устройства пристенного дренажа, использования
анкерных или распорных конструкций;
- возможность изменений физико - механических характеристик
грунтов, связанных с процессами бурения, забивки и другими
технологическими воздействиями;
- необходимость обеспечения требуемой водонепроницаемости
конструкции;
- необходимость передачи на конструкцию вертикальных нагрузок;
- возможность применения конструктивных решений и мероприятий
по снижению величин давлений на подпорные стены (разгружающих
элементов, геотекстиля, армогрунта и пр.).
12.5. В расчетах гравитационных стен и консольных гибких
подпорных стен, т.е. устраиваемых без использования анкерных и
распорных элементов, допускается применение методов, указанных в
п. 11.3.
В остальных случаях следует использовать численные методы,
указанные в п. 10.2.
12.6. Глубина заложения подпорных стен должна определяться
статическими расчетами.
При проектировании подпорных стен в водонасыщенных грунтах
глубину заложения стены следует назначать с учетом возможности ее
заделки в водоупорный слой с целью обеспечения производства работ
по экскавации грунта без применения мероприятий по водоотливу или
водопонижению.
12.7. При проектировании подпорных стен, устраиваемых с
обратной засыпкой грунта, расчетные значения характеристик грунтов
обратной засыпки удельный вес, угол внутреннего трения и удельное
сцепление (y', f', c'), уплотненных до Kcom=0,95 от их плотности в
природном сложении, допускается устанавливать по расчетным
характеристикам тех же грунтов в природном сложении (g, f, c) в
соответствии со следующими зависимостями:
y' = 0,95y; f' = 0,9f; c' = 0,5c
При расчетах по первой группе предельных состояний с'I не
должно превышать 7 кПа, при расчетах по второй группе предельных
состояний с'II не должно превышать 10 кПа.
12.8. При определении величин контактных напряжений и величин
бокового давления грунта на подпорные стены и ограждения
котлованов следует учитывать:
- внешние нагрузки и воздействия на грунтовый массив, такие как
пригрузка от складируемых материалов, нагрузка от строительных
механизмов, транспортная нагрузка на проезжей части, нагрузка,
передаваемая через фундаменты близрасположенных зданий и
сооружений, и пр.;
- отклонение граней подпорной стены от вертикали;
- наклон поверхности грунта, неровности рельефа и отклонение
границ инженерно - геологических элементов от горизонтали;
- возможность устройства берм и откосов в котловане в процессе
производства работ;
- прочностные характеристики на контакте стена - грунтовый
массив;
- деформационные характеристики подпорной стены, анкерных и
распорных элементов;
- порядок производства работ;
- возможность перебора грунта в процессе экскавации;
- дополнительные давления на подпорные стены, вызванные
пучением, набуханием грунтов, а также проведением работ по
нагнетанию в грунт растворов, тампонажу и пр.;
- температурные и динамические (вибрационные) воздействия.
12.9. Величины сил трения и сцепления на контакте
стена - грунтовый массив должны определяться в зависимости от:
- значений прочностных характеристик грунта;
- гидрогеологических условий площадки;
- качества поверхности контакта и материала подпорной
конструкции;
- направления и величин перемещений стены;
- технологии устройства стены;
- способности ограждающей конструкции воспринимать вертикальные
нагрузки.
При отсутствии экспериментальных исследований в расчетах по
первой и второй группам предельных состояний допускается принимать
следующие расчетные значения прочностных характеристик на контакте
стена - грунтовый массив:
- удельное сцепление ск = 0;
- угол трения грунта по материалу стены fк = yкf, где f - угол
внутреннего трения грунта, yк - коэффициент условий работы,
принимаемый по таблице 6.
Таблица 6
---------------T------------------------------------------T-----¬
¦Материал стены¦Технология устройства и особые условия ¦ yк ¦
+--------------+------------------------------------------+-----+
¦ ¦Монолитные гравитационные стены и гибкие ¦ ¦
¦ ¦стены, бетонируемые насухо. ¦0,667¦
¦ Бетон, +------------------------------------------+-----+
¦ железобетон ¦Монолитные гибкие стены, бетонируемые под ¦ ¦
¦ ¦глинистым раствором в грунтах естественной¦ ¦
¦ ¦влажности. Сборные гравитационные стены. ¦ 0,5 ¦
¦ +------------------------------------------+-----+
¦ ¦Монолитные гибкие стены, бетонируемые под ¦ ¦
¦ ¦глинистым раствором в водонасыщенных грун-¦ ¦
¦ ¦тах. Сборные гибкие стены, устраиваемые ¦ ¦
¦ ¦под глинистым раствором в любых грунтах. ¦0,333¦
+--------------+------------------------------------------+-----+
¦ Металл, ¦ ¦ ¦
¦ дерево ¦В мелких и пылеватых водонасыщенных песках¦ 0 ¦
¦ +------------------------------------------+-----+
¦ ¦В прочих грунтах ¦0,333¦
+--------------+------------------------------------------+-----+
¦ Любой ¦При наличии вибрационных нагрузок на ¦ ¦
¦ ¦основание ¦ 0 ¦
L--------------+------------------------------------------+------
12.10. При проектировании подпорных стен и ограждений
котлованов с анкерными конструкциями расчетную величину несущей
способности основания анкеров следует назначать после проведения
опытных (не менее трех) натурных испытаний анкеров.
12.11. При проектировании конструктивных элементов подпорных
стен и ограждений котлованов следует руководствоваться
требованиями глав СНиП 2.03.01-84*, III-18-75 и II-25-80.
13. СТРОИТЕЛЬНОЕ ВОДОПОНИЖЕНИЕ, ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ, ДРЕНАЖ
13.1. Проект строительного водопонижения должен решить
следующие задачи:
- предотвращение поступления подземных вод в котлованы, траншеи
и подземные выработки, разрабатываемые в обводненных грунтах;
- предупреждение прорывов подземных вод или выпора водоупорных
слоев грунта в днище земляных выработок при наличии в их основании
водовмещающих горизонтов с напорным режимом фильтрации;
- предотвращение неблагоприятного изменения физико -
механических свойств грунтов и развития опасных процессов в
грунтовой толще (карст, вымыв заполнителя, подтопление, оползни и
т.п.) в связи с изменением природных гидрогеологических условий;
- организация отвода поверхностных и каптированных вод к местам
сброса;
- предотвращение существенных осадок близлежащего грунтового
массива в результате снижения уровня подземных вод (УПВ), а также
осадок оснований зданий и сооружений в зоне влияния
водопонизительных работ, которые могут повлечь деформации
конструкций;
- обеспечение экологической безопасности окружающей среды в
связи с нарушением водного баланса на участке строительства;
- разработка мероприятий, обеспечивающих необходимый контроль
качества выполняемых водопонизительных работ;
- обеспечение мониторинга окружающего грунтового массива и
близлежащих зданий и сооружений в период ведения водопонизительных
работ;
- решения по технике безопасности выполняемых работ.
13.2. Места сброса каптированных поверхностных и подземных вод
определяет и согласовывает с соответствующими организациями
заказчик и генеральная проектная организация. Должен быть решен
вопрос о возможности использования каптированных подземных вод для
хозяйственных или промышленных целей и необходимости их очистки.
13.3. В сложных гидрогеологических условиях, когда по имеющимся
материалам изысканий не представляется возможным произвести
обоснованные расчеты водопонижения, проект должен предусматривать
организацию опытно - производственных кустовых откачек, результаты
которых используются для внесения корректив в проект.
13.4. Глубина положения пониженного УПВ под дном осушаемой
выработки должна, как правило, определяться в зависимости от
скорости восстановления уровня подземных вод за время возможного
аварийного перерыва в работе водопонизительной системы.
13.5. Выбор способов водопонижения должен учитывать
конструктивные особенности и размеры сооружения, особенно его
подземной части, инженерно - геологические и гидрогеологические
условия стройплощадки, размеры осушаемой площади, способ
производства общестроительных работ в защищаемом котловане,
продолжительность этих работ и другие конкретные условия.
13.6. При проектировании следует рассмотреть возможность
комбинированного использования следующих способов водопонижения:
водоотлив, дренаж, иглофильтры (легкие и эжекторные), скважины
(открытые самоизливающиеся, поглощающие, сквозные, лучевые),
электроосмос.
13.7. Иглофильтровый способ при вакуумном водопонижении (вакуум
развивается в зоне фильтрового звена иглофильтра) следует
применять в малопроницаемых грунтах с коэффициентом фильтрации от
0,1 до 2 м/сут.
13.8. Электроосмотический способ следует применять в
слабопроницаемых грунтах с коэффициентом фильтрации менее 0,1
м/сут.
13.9. Открытые, т.е. имеющие в своей полости атмосферное
давление, водопонизительные скважины следует применять для
понижения уровня подземных вод или снятия напора подземных вод в
грунтах с коэффициентами фильтрации более 2 м/сут.
13.10. Расчеты водопонижения следует производить для
установившегося режима фильтрации во всех случаях и для
неустановившегося режима, в период формирования депрессионной
воронки, с охватом периода от начала откачки до установившегося
режима.
13.11. Для условий повышенной сложности (неоднородный
фильтрационный поток, сложные очертания контуров питания и
водоприемного фронта и т.п.) расчет водопонизительных систем
следует производить с использованием моделирования или других
специальных методов.
13.12. До начала водопонизительных работ необходимо обследовать
техническое состояние зданий и сооружений, находящихся в зоне
депрессионной воронки, уточнить состояние существующих подземных
коммуникаций.
13.13. При значительном понижении уровня подземных вод,
особенно в слабых глинистых грунтах, торфах, необходимо
производить расчет ожидаемых осадок в зоне развития депрессионной
воронки.
13.14. При бурении скважин ударными способами следует учитывать
возможность местного уплотнения грунта оснований, что может
вызвать его дополнительные осадки и, как следствие, деформации
конструкций окружающих зданий и сооружений.
13.15. Следует предусмотреть опасность появления суффозии при
водоотливе в результате выноса мелких частиц грунта в откосах и
дне котлована, что может вызвать разрыхление грунта на участках,
близких к котловану. Разрыхление грунта возможно в процессе
бурения, содержания и ликвидации водопонизительных скважин, а
также при погружении иглофильтров гидравлическим способом.
13.16. При устройстве заглубленных в водоносный слой и
достаточно протяженных подземных сооружений, возможен барражный
эффект, в результате которого поднимается уровень подземных вод с
верховой стороны и снижается с низовой стороны. Следует
предусматривать мероприятия по устранению неблагоприятных
последствий барражного эффекта (дренаж, противофильтрационные
завесы и др.).
Гидроизоляция фундаментов и частей подземных сооружений
13.17. Техническое задание на проектирование строительной части
сооружения должно содержать также требования к влажностному режиму
заглубленных помещений: сухие, сырые, мокрые. До начала
проектирования должны быть переданы данные о возможной
агрессивности подземных вод и (на промышленных площадках) отходов
технологических процессов с указанием вида агрессивности:
общекислотная, щелочная, сульфатная, магнезиальная, углекислотная.
Гидроизоляционные мероприятия могут включать в себя помимо
обмазки и пропитки стен специальными растворами устройство
дренажей и фильтрационных завес, которые рассмотрены в
пп. 13.26-13.51.
13.18. Конструкция гидроизоляции должна выбираться в
зависимости от гидростатического напора подземных вод на уровне
пола наиболее заглубленного помещения, требований заданного режима
влажности помещений, грунтовых условий (пески, глинистые грунты) и
агрессивности окружающей грунтовой среды. Верхнюю границу
гидроизоляции стен следует принимать на 0,5 м выше максимального
прогнозируемого уровня подземных вод.
13.19. При проектировании гидроизоляции следует учесть, что
водонепроницаемость сооружений может быть обеспечена применением
плотного монолитного бетона специального состава с
пластифицирующими и водоотталкивающими добавками.
13.20. При выборе метода гидроизоляции подземных сооружений
следует рассмотреть возможности применения гидроизоляций:
окрасочной, битумной, битумно - полимерной, цементной штукатурной,
цементной торкретной и штукатурной из холодных и горячих
асфальтовых мастик, а также асфальтовой литой и пластмассовой
гидроизоляций, гидроизоляции на основе бентонита и др.
При применении гидроизоляции из рулонных пластмассовых
полимерных пленок могут быть использованы различные
пленки - полиэтиленовые, полипропиленовые, поливинилхлоридные,
гидропластовые, стеклопластовые, стеклорубероидные и др.
13.21. Для зданий с подвалами или подземными этажами выбор
системы гидроизоляции следует делать на основании учета: характера
воздействия воды и ее уровня, режима, который должен быть в
изолируемом помещении, и трещиноустойчивости изолируемых
конструкций.
При сухих помещениях с уровнем подземных вод на 1 м выше пола
помещения на наружной стене и под полом помещения требуется
трехслойная оклеечная гидроизоляция из рулонных пластмассовых
полимерных пленок. Могут быть использованы также эпоксидные и
каменноугольные смолы.
13.22. В проекте следует предусмотреть мероприятия по
заполнению деформационных швов и стыков в конструкции мастиками на
основе полиизобутилена.
13.23. В проекте необходимо также решить конструкции узлов при
прохождении коммуникаций через гидроизолированную поверхность. Все
трубопроводы должны быть металлическими. Со стороны гидроизоляции
они должны быть покрыты не менее чем 2 раза битумной мастикой.
13.24. Для восстановления гидроизоляции при эксплуатации
сооружения рекомендуется рассмотреть возможность использования
фильтрационных завес, устраиваемых путем нагнетания в грунт через
инъекторы раствора битума, жидкого стекла, петролатума, различных
смол. Растворы обычно подаются из гидроизолируемого подземного
сооружения в грунт.
13.25. В случае агрессивности подземных вод должны быть
предусмотрены мероприятия, защищающие материал сооружения, для
чего применяется оклеечная гидроизоляция стен и днища. При
небольших напорах возможно использование оклеечной изоляции с
защитой изоляции под днищем слоем асфальтобетона на утрамбованном
грунте, а на стене - слоем плотно утрамбованной жирной глины
толщиной 25-30 см.
Дренаж
13.26. Мероприятия по дренированию территории застройки должны
разрабатываться на самых ранних стадиях проектирования, начиная с
генерального плана застройки.
Проект дренирования обводненной территории должен решить
следующие основные задачи:
- регулирование режима уровней подземных вод на территории
расположения заглубленных и подземных сооружений, исключающее как
поступление подземных вод в эти сооружения, так и контакт их с
внешней поверхностью;
- предотвращение обводнения грунтов оснований сооружений или
усиления фильтрации подземных вод, что может привести к снижению
прочностных свойств грунтов и несущей способности оснований и
вызвать осадки оснований;
- исключение возникновения или активного течения опасных
геологических процессов (карст, суффозия, оползни);
- предотвращение или снижение интенсивности коррозии
конструкций подземных сооружений и коммуникаций различного
назначения;
- сохранение экологической безопасности и требуемых санитарных
условий на подтопляемых территориях;
- обеспечение мониторинга осушаемого грунтового массива.
13.27. Проектные решения по дренированию территории или
устройству локальных дренажей должны содержать:
- описание исходных данных по природным условиям стройплощадки
и местам отвода каптированных дренажами подземных вод;
- характеристику строящихся и существующих на дренируемой
территории заглубленных и подземных сооружений и требующих защиты
коммуникаций, а также технологию и сроки строительных работ по
устройству дренажных систем;
- способы дренирования, обоснование их выбора, общее устройство
дренажных систем, результаты фильтрационных и гидравлических
расчетов, планы и продольные профили с геологическими разрезами,
чертежи конструкций водозаборных и водоотводящих устройств,
способы их сооружения, спецификации необходимого оборудования и
|
