ДЕРЖАВНІ БУДІВЕЛЬНІ НОРМИ УКРАЇНИ

Об'єкти будівництва та промислова продукція 

будівельного призначення

Основи та фундаменти будинків і споруд

ОСНОВИ ТА ФУНДАМЕНТИ СПОРУД

Основні положення проектування

ДБН В.2.1-10-2009

Київ

Мінрегіонбуд України

2009

1 РОЗРОБЛЕНО: Державне підприємство "Державний Науково-дослідний інститут будівельних конструкцій" (ДП НДІБК) Мін регіон буду України

ДЕРЖАВНІ БУДІВЕЛЬНІ НОРМИ УКРАЇНИ

Об'єкти будівництва та промислова ДБН В.2.1 -10-2009

продукція будівельного призначення

Основи та фундаменти будинків і споруд

Основи та фундаменти споруд. Введено вперше зі скасуванням

Основні положення проектування на території України СНиП 2.02.01 -83

Чинні від 2009-07-01

Ці Норми встановлюють основні положення і вимоги щодо проектування основ і фундаментів будівель та споруд (далі - об'єктів). Ці норми ґрунтуються на законодавчих та нормативних актах України, розроблених згідно з вимогами та правилами чинних національних НД України.

Вимоги цих Норм обов'язкові для виконання організаціями різних форм власності та підпорядкованості, юридичних та фізичних осіб (включаючи закордонні), які здійснюють проектування, будівництво, експлуатацію, переобладнання та ліквідацію об'єктів на території України.

Вимоги цих Норм є обов'язковими для органів управління, контролю та експертизи всіх рівнів.

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

Ці Норми поширюються на об'єкти цивільного та промислового призначення, в тому числі з підземними поверхами, підземні та заглиблені споруди, що проектуються на територіях, вільних від забудови і в умовах щільної забудови.

Норми застосовують при проектуванні основ і фундаментів нових об'єктів, а також при реконструкції та підсиленні таких, що експлуатуються.

Вимоги Норм поширюються на роботи з оцінки несучої здатності і деформативності основ і фундаментів при розробленні заходів щодо забезпечення довговічності пам'яток, використанні частин споруд, що збереглись, та об'єктів незавершеного будівництва.

Норми не поширюються на проектування протизсувних споруд, основ і фундаментів: спеціальних споруд промислових підприємств (газгольдери, копри тощо), гідротехнічних споруд, доріг, аеродромних покриттів і споруд, машин і обладнання з динамічними навантаженнями, спеціальних споруд метрополітену, шахтного, портового і залізничного будівництва, дренажних і систем водопостачання, тунелів, меліоративних, підземних споруд, що влаштовуються закритим способом, а також насипів і кесонів.

2 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

2.1 Проектування основ і фундаментів будівель та споруд, вибір типу та/чи конструкції фундаментів, способу підготовки основ (за потреби) слід проводити з урахуванням:

результатів інженерних вишукувань для будівництва згідно з ДБН А.2.1-1 та розділом 4. Для споруд 1 рівня відповідальності необхідно враховувати наявність геопатогенних зон;

даних, що характеризують призначення, конструктивні і технологічні особливості споруди, навантаження, що діють на фундаменти, умови їх експлуатації;

техніко-економічного обґрунтування варіантів технічних рішень фундаментно-підвальної частини (ФПЧ) об'єкта.

2.2 Прийнятий проектний варіант повинен забезпечувати найбільш повне використання характеристик міцності і деформативності ґрунтів основи та фізико-механічних властивостей матеріалів фундаментів та підземних конструкцій.

2.3 3 метою запобігання руйнаціям існуючої інфраструктури в проекті повинні бути враховані: ґрунтові умови майданчика будівництва, розташування об'єкта на території (щільна забудова, складний рельєф), особливості об'єкта будівництва і сусідніх споруд, екологічні вимоги, можливості будівельної організації.

2.4 В обґрунтованих випадках допускається прийняття варіанту підвищеної вартості, якщо він забезпечує більш надійну, стабільну роботу об'єкта на весь нормативний строк його служби та збільшення тривалості експлуатації.

2.5 При проектуванні основ і фундаментів слід враховувати місцеві умови будівництва, а також існуючий досвід проектування, будівництва, експлуатації споруд в аналогічних інженерно-геологічних, гірничо-геологічних і гідрогеологічних (далі - інженерно-геологічних) умовах.

2.6 Інженерні вишукування для  будівництва необхідно  проводити  відповідно  до  вимог ДБН А.2.1-1, розділу 4 та державних стандартів із визначення характеристик ґрунтів (додаток А).

У районах із складними інженерно-геологічними умовами, на територіях щільної забудови, для унікальних споруд та пам'яток інженерні вишукування повинні виконуватись організаціями, яким у встановленому в Україні порядку надано право на проведення певного виду робіт відповідно до завдань вишукувань.

2.7 Результати інженерних вишукувань повинні містити дані щодо умов ділянки будівництва (з урахуванням прогнозу їх можливих змін протягом будівництва й експлуатації), необхідні для: вибору типу, конструкцій, глибини закладання і розмірів фундаментів, визначення необхідності інженерної підготовки природних чи улаштування штучних основ, встановлення виду й обсягу інженерних заходів щодо облаштування ділянки чи захисту території від небезпечних процесів.

Проектування основ і фундаментів без відповідного інженерного обґрунтування або у разі його недостатності не допускається.

2.8 Проектні рішення основ і фундаментів усіх типів повинні задовольняти вимоги: безпеки, експлуатаційної придатності, довговічності (крім спеціально обумовлених випадків для тимчасових споруд), а також додаткові вимоги, встановлені технічним завданням на проектування об'єктів.

2.9 Забезпечення дотримання вимог, встановлених 2.8, повинно здійснюватись шляхом призначення відповідних вихідних параметрів: характеристик матеріалів фундаментів і ґрунтів основи; коефіцієнтів надійності; видів навантажень і впливів; розрахункових схем, що відповідають фактичній роботі основ і фундаментів на різних стадіях будівництва й експлуатації споруди; конструктивних, технологічних і експлуатаційних вимог; граничних значень деформацій (прогинів, максимальних і нерівномірних осідань, кренів).

2.10 Нормативні значення навантажень і впливів, коефіцієнтів надійності за навантаженнями, впливами, призначенню конструкцій і споруд в цілому встановлюють згідно з відповідними нормативними документами (додаток А).

2.11 При проектуванні основ і фундаментів необхідно повністю виключати можливість виникнення деформацій, що можуть призвести до руйнування основи чи споруди.

В окремих випадках у складних інженерно-геологічних умовах для будівель та споруд II, III рівня відповідальності згідно з ДБН В.1.2-14 допускається виникнення наднормативних деформацій, які не призводять до загрози здоров'ю і життю громадян, майну і навколишньому середовищу і можуть бути усунуті у подальшому в процесі ремонту об'єкта, у т.ч. шляхом виправлення нерівномірних деформацій споруди або усунення кренів.

Можливість виникнення наднормативних деформацій повинна передбачатись технічним завданням на проектування, проект повинен містити обґрунтування та вказівки стосовно умов експлуатації, включати заходи щодо усунення ушкоджень і кошторис на ремонт об'єкта.

2.12 Проектування основ і фундаментів слід виконувати з урахуванням особливих властивостей грунтів згідно з розділом 9, складних інженерно-геологічних умов згідно з розділом 10, складних умов будівництва згідно з розділом 11 за будь-якого їх сполучення.

2.13 При розрахункових деформаціях основи, складеної грунтами з особливими властивостями (розділ 9), які перевищують граничні, або якщо несуча здатність основи недостатня, необхідно передбачати заходи щодо зменшення негативного впливу цих деформацій згідно з додатком К.

2.14 Проектом основ і фундаментів повинно передбачатись зрізання родючого шару ґрунту з наступним використанням для відновлення (рекультивації) порушених чи малопродуктивних сільськогосподарських земель, озеленення району забудови тощо.

2.15 У проектах слід передбачати проведення натурних спостережень за деформаціями основ і фундаментів для будівельних об'єктів І рівня відповідальності - у всіх випадках, II рівня за спеціальним завданням, в основному, для об'єктів нової конструктивної системи і таких, що зводяться у складних інженерно-геологічних умовах.

Натурні спостереження можуть проводитись у складі науково-технічного супроводу (розділ 21) чи геомоніторингу (розділ 19).

3 ІНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГІЧНІ ТА СЕЙСМОНЕБЕЗПЕЧНІ УМОВИ

3.1 Проектування основ і фундаментів повинно виконуватись з урахуванням особливостей територій (ділянок) будівництва, які слід розрізняти за інженерно-геологічними умовами, наявністю небезпечних фізико-геологічних, техногенних процесів та категорії складності геотехнічного будівництва згідно з ДБН А.2.1-1.

3.2 Інженерно-геологічні умови територій і ділянок будівництва повинні характеризуватись літологічним складом (геологічною будовою), фізико-механічними властивостями порід (ґрунтів), що можуть складати основи будівель або бути середовищем розміщення та існування інженерних об'єктів, та характером протікання геологічних процесів.

Показники, що характеризують інженерно-геологічні умови, повинні визначатись з урахуванням постійних, сезонних і вікових змін внаслідок зовнішніх впливів, господарської діяльності (техногенезу), зміни гідрогеологічного режиму.

3.3 Складність, особливість і ступінь сприятливості умов будівництва на ділянці забудови повинні визначатись за комплексом чинників, зазначених у 3.1 та 3.4, а також видів і методів використання цієї ділянки для конкретного типу будівництва.

3.4 За умовами будівництва та проявами несприятливих фізико-геологічних чи техногенних процесів слід розрізняти:

ділянки, де основи складені грунтами з особливими властивостями, деформаційні якості (характеристики) яких збільшують небезпеку виникнення нерівномірних деформацій (структурно-нестійкі лесові, набрякливі, слабкі зв'язні з модулем деформації менше 5 МПа, коефіцієнтом водонасичення 0,8 і більше, у т.ч. біогенні, елювіальні, засолені, здимальні, техногенні насипні, пролювіальні і делювіальні ґрунти та мули тощо);

території розвитку небезпечних природних фізико-геологічних процесів - площі, небезпечні за умов гравітаційного та водно-гравітаційного руйнування; осідання, обумовленого дренуванням; деформацій земної поверхні (карстові, суфозійне небезпечні, зсувонебезпечні, ділянки берегової абразії);

ділянки на території дії техногенних факторів - підроблені (або передбачені для підробки) підземними виробками корисних копалин, техногенними підземними камерними виробками, міськими тунелями та іншими підземними спорудами; ділянки в зоні динамічних впливів, у т.ч. з виникненням коливань від техногенних джерел вібраційних хвиль, наприклад, гірничих підприємств, які проводять вибухові роботи; міські території щільної забудови; площі затоплення або підтоплення;

сейсмонебезпечні території, де можливі сейсмічні впливи згідно з ДБН В.1.1-12.

3.5 Ділянки забудови, розташовані в умовах, зазначених у 3.4, слід відносити до таких, що знаходяться на територіях зі складними інженерно-геологічними та сейсмонебезпечними умовами.

4 ІНЖЕНЕРНІ ВИШУКУВАННЯ

4.1 Інженерні вишукування для проектування основ і фундаментів повинні виконуватись згідно з вимогами ДБН А.2.1-1, нормативних документів, що регламентують проведення їх в Україні (додаток А), та цих Норм.

4.2 Результати інженерних вишукувань повинні забезпечувати вихідні дані для проектування основ і фундаментів об'єктів, прогнозування їх деформування у часі, прийняття рішень щодо забезпечення збереження (захисту) навколишнього середовища.

4.3 Види інженерних вишукувань на майданчику об'єкта будівництва визначають у технічному завданні генерального проектувальника, яке узгоджують із замовником.

4.4 Вимоги до інженерних вишукувань на об'єкті викладають у технічному завданні, яке розробляє проектна організація в установленому порядку.

4.5 Інженерні вишукування на об'єкті слід виконувати згідно з програмою, яку розробляє вишукувальна організація (на основі технічного завдання) та погоджує проектна організація і замовник.

Примітка 1. За згодою замовника в програму вишукувань можуть включатись роботи, що не передбачені нормативними документами чи стандартами, але забезпечують прийняття оптимальних рішень при проектуванні і виконуються за спеціальним завданням.

Примітка 2. В обґрунтованих випадках програму вишукувань дозволяється коригувати в ході проведення робіт за узгодженням із проектувальником і замовником.

4.6 Для забезпечення надійного та якісного проектування основ і фундаментів технічне завдання на вишукування повинно містити (крім даних, встановлених ДБН А.2.1-1 та державними стандартами) відомості про архітектурно-планувальні та конструктивні рішення об'єкта проектування, передбачувані типи, глибину закладання та навантаження на фундаменти.

4.7 Для проектування в складних умовах будівництва у завданні на вишукування необхідно передбачати для об'єктів, розташованих:

в умовах існуючої забудови - проведення вишукувань на прилеглій території в зоні прогнозованого впливу нового будівництва чи реконструкції;

на схилах - проходку глибоких свердловин для визначення літологічного складу і характеристик грунтів по всій довжині схилу, починаючи з верхньої частини, прилеглої до ділянки будівництва;

в районах дії карстових, суфозійних, ерозійних, схилових процесів, а також просідання грунту від власної ваги при дії гідрогеологічних впливів - отримання даних щодо прогнозованого виходу на поверхню деформацій, змін характеристик ґрунтів у зоні дії несприятливих процесів; деформації земної поверхні від дії вказаних чинників, не пов'язаних з навантаженнями від фундаментів, слід визначати у вигляді вертикальних (мульди чи локальні осідання, провали, уступи) і горизонтальних переміщень;

на територіях, що підроблюються, - отримання даних щодо прогнозованого виходу на поверхню деформацій від підробки (при крутому чи похилому падінні пластів, виробках на малих глибинах), прогнозованих змін характеристик ґрунтів у межах основи і їх зміни в часі;

на сейсмонебезпечних територіях - отримання даних щодо прогнозованого коливання поверхні основи, що контактує з фундаментами (сейсмограми, велосіграми, акселерограми), та змін характеристик ґрунтів основи фундаментів від сейсмічних впливів.

Для об'єктів, що реконструюються, необхідно передбачати влаштування інженерно-геологічних виробок (шурфів, свердловин тощо) на об'єкті реконструкції, прилеглих будівлях, спорудах і навколишній території (за необхідності).

4.8 В усіх випадках характеристики стисливості та міцності ґрунтів повинні визначатись у межах прогнозованої деформованої зони з урахуванням проектних глибин фундаментів, напружень, впливів та характеру їх прояву.

4.9 Комплексні інженерні вишукування для проектування основ і фундаментів, крім вказаних у ДБН А.2.1-1 (1.5, 3.2.1), повинні включати наступні види: історико-архітектурні та містобудівні, інженерно-економічні, гірничо-геологічні, сейсмометричні, обстеження технічного стану існуючих об'єктів.

Примітка 1. Вишукування можуть виконуватись однією чи декількома організаціями, що мають право на їх проведення в установленому порядку.

Примітка 2. З урахуванням умов і ступеня вивченості ділянки будівництва у програму вишукувань слід включати усі чи окремі види робіт. Вишукування, вказані у 4.9, виконують за спеціальним завданням.

4.10 Інженерно-геодезичні вишукування повинні забезпечувати можливість надійної прив'язки інженерно-геологічних виробок, об'єкта проектування, позначок для виконання земляних робіт, у тому числі планувальних, координування кутів капітальних будівель і споруд на прилеглій території, прив'язку місць нагляду та позначок території при проведенні режимних спостережень із вивчення небезпечних геологічних процесів (за необхідності) - карстових, схилових, режиму підземних вод тощо.

Інженерно-геодезичні вишукування повинні забезпечувати створення планово-висотної геодезичної підоснови, інженерно-топографічних планів будівельного майданчика і прилеглої території в межах їх прогнозованого взаємного впливу.

Топографічні плани складають із нанесенням на них існуючих об'єктів, підземних комунікацій, відвалів ґрунту та відходів виробництва, залишків будівельних конструкцій та матеріалів, якщо такі існують на даній території.

4.11 Інженерно-геологічні вишукування повинні забезпечувати визначення геологічної будови майданчика та показників фізико-механічних властивостей виділених інженерно-геологічних елементів у межах передбачуваної зони, що складає основу об'єкта проектування або реконструкції.

4.12 Інженерно-геотехнічні вишукування як самостійний вид вишукувань виконують на ділянках поширення скельних, штучно зміцнених або утворених ґрунтів, а також для вивчення стану грунтів основи існуючих об'єктів, що реконструюються.

4.13 Інженерно-гідрогеологічні вишукування як самостійний вид вишукувань виконують на ділянках можливої зміни режиму підземних вод. Вони повинні забезпечувати отримання даних для визначення впливу прогнозованого підтоплення або осушення майданчиків, змін фільтраційних властивостей та агресивності грунтів на: фізико-механічні властивості ґрунтів основи, інженерно-геологічні процеси та явища, зміну гідростатичного та гідродинамічного тиску на підземні частини будівель та споруд.

4.14 Обстеження технічного стану існуючих об'єктів необхідно виконувати при їх реконструкції чи розташуванні в зоні прогнозованого впливу нового будівництва. Обов'язковими є визначення стану несучого шару ґрунту основи та показників його фізико-механічних властивостей; типу, конструкції, стану фундаментів та оцінка їх несучої здатності і деформативності з урахуванням фізичного зносу несучих конструкцій.

4.15 За результатами обстежень повинні бути зроблені висновки про технічний стан існуючих об'єктів, які повинні підтверджуватись необхідними перевірними розрахунками основ і будівельних конструкцій, та надана оцінка впливу нового будівництва на оточуючу забудову. Обстеження виконують згідно з вимогами нормативних документів з питань обстежень (додаток А).

4.16 Історико-архітектурні та містобудівні дослідження виконують для майданчиків, де в зоні дії нового будівництва чи реконструкції розташовані об'єкти-пам'ятки або територія забудови відноситься до історичної зони. В разі необхідності виконують археологічні дослідження. Дані досліджень використовують для прийняття рішень із проектування збереження основ і фундаментів пам'яток та історичної зони.

4.17 Інженерно-економічні дослідження виконують для прийняття рішень щодо ефективних конструкцій фундаментів і підземних споруд.

4.18 Результати екологічних вишукувань повинні містити дані для прийняття рішень щодо забезпечення збереження екологічної рівноваги території, проектування основ і фундаментів відповідно до вимог природоохоронного законодавства.

4.19 На ділянках із складними умовами будівництва (3.4, 3.5, 4.7) при проведенні інженерних вишукувань необхідно врахувати додаткові вимоги щодо визначення параметрів деформацій земної поверхні та сейсмометричних даних згідно з розділами 9-11.

5 КЛАСИФІКАЦІЯ ОСНОВ І ФУНДАМЕНТІВ ЗА ПРИНЦИПАМИ ПРОЕКТУВАННЯ

5.1 Фундаменти слід проектувати виходячи з розрахункових схем, що передбачають сумісне деформування об'єктів з основами, з урахуванням типу основ (природні чи штучні), характеру чи способу передачі навантажень від будівель та споруд на основи; схеми можливого розвитку деформацій основи в залежності від глибини закладання фундаментів (малозаглиблені, мілкого закладання, заглиблені та глибокого закладання); типу власної конструкції фундаментів і жорсткості несучих конструкцій, що передають на них навантаження; способу влаштування фундаментів чи фундаментно-підвальних частин об'єктів (з вийманням чи без виймання грунту).

Примітка. Фундаменти поділяють також за матеріалом (залізобетонні, бутобетонні, цегляні), видом та характером навантажень (згідно з ДБН В.1.2-2), технологічними умовами виготовлення тощо. Термінологічне визначення типів основ і фундаментів наведено в додатку Б.

5.2 За характером передачі навантажень від несучих конструктивних елементів будівель та споруд на основи розрізняють фундаменти, що передають навантаження на основу: переважно по підошві (горизонтальній чи похилій), одночасно по підошві та бічним поверхням, які контактують з просторовою основою.

Деформації і несуча здатність фундаментів за властивостями основи обумовлюються розмірами і глибиною розташування від денної поверхні поверхонь контакту в ґрунтовому середовищі та властивостями грунтів, що складають основи.

5.3 Фундаменти малозаглиблені та мілкого закладання передають навантаження на основу по підошві тиском. Фундаменти заглиблені по підошві - тиском, по бічній поверхні фундаменту і заглибленій частині несучих огороджувальних конструкцій - тертям. Фундаменти глибокого закладання по підошві - тиском, по усіх поверхнях фундаменту і заглиблених частин несучих огороджувальних конструкцій, що контактують з просторовою основою, - тертям.

5.4 До малозаглиблених слід відносити фундаменти, підошва яких розташовується в межах глибини промерзання грунтів.

Перевірка за граничними станами по деформаціях малозаглиблених фундаментів повинна виконуватись за одним видом або комбінаціями деформацій за рахунок: стискання і ущільнення грунтів у деформованій зоні під підошвою фундаментів, горизонтального (по підошві) або глибинного зсуву з випором на поверхню, морозного здимання грунтів (підняття-осідання, підрозділ 9.7).

5.5 До мілкого закладання слід відносити фундаменти будівель із підпіллям, цокольним чи підвальним поверхами.

Перевірка за граничними станами по деформаціях фундаментів мілкого закладання повинна виконуватись за одним видом або комбінаціями деформацій (крім вказаних у 5.7) за рахунок випору грунту в підвальні, цокольні приміщення або підпілля. У разі наявності вище підошви фундаментів грунтів, здатних до морозного здимання, необхідно враховувати додаткове навантаження від дії від'ємного тертя по бічній поверхні заглибленої частини несучих конструкцій.

5.6 До заглиблених слід відносити фундаменти будівель та споруд з одним або декількома підземними поверхами.

Перевірка за граничними станами по деформаціях заглиблених фундаментів повинна виконуватись за одним видом або комбінаціями деформацій за рахунок: стискання і ущільнення грунтів у деформованій зоні під підошвою фундаментів, зменшення або втрати тертя по бічних поверхнях, що контактують з грунтом, глибинного зсуву чи випору в заглиблені приміщення або підпілля.

Примітка 1. Деформації випору грунту в підвальні, цокольні приміщення або підпілля згідно з 5.5 і 5.6 слід ураховувати, якщо конструкції в рівні підошви фундаментів не мають суцільної плити.

Примітка 2. Найменування поверхів надане згідно з класифікацією ДБН В.2.2-15.

5.7 До глибокого закладання слід відносити фундаменти, які прорізають шари грунтів з особливими властивостями і передають навантаження на інженерно-геологічні елементи ґрунтової основи, які забезпечать вимоги до несучої здатності і деформативності фундаменту і об'єкта в цілому.

Перевірка за граничними станами по деформаціях фундаментів глибокого закладання повинна виконуватись за одним видом або комбінаціями деформацій за рахунок: стискання і ущільнення грунтів у деформованій зоні під підошвою фундаментів, зменшення чи втрати тертя або зміни напрямку його дії по бічних поверхнях, що контактують з грунтом, глибинного стискання оточуючих грунтів та глибинного зсуву основи без виходу випору на поверхню.

5.8 Несучі огороджувальні конструкції підземних частин будівель, бічні поверхні фундаментів заглиблених і глибокого закладання, що контактують з грунтом, слід розраховувати на дію вертикальних та (чи) горизонтальних навантажень (деформацій) від впливів грунту, які можуть бути додатного чи від'ємного значення в залежності від деформаційних властивостей оточуючих грунтів.

1.  За конструкцією фундаменти поділяють на:

окремо розташовані стовпчасті, стрічкові, щільові просторові, спеціальні з анкерами, із забивних блоків чи коротких паль, перехресні системи стрічок, плитні, коробчасті, просторово-рамні, які можуть бути малозаглиблені, мілкого закладання та заглиблені для споруд, що влаштовують у котлованах;

підземні просторові системи "палі-колони - перекриття - огороджувальні конструкції", що застосовують як заглиблені фундаменти для споруд із більш ніж одним підземним поверхом, які виконують з поверхні (без улаштування котловану);

палі-колони, стовпи, глибокі опори, оболонки, кесони, "стіни в грунті"; комбіновані системи паль, глибоких опор або оболонок, об'єднаних кущовими, стрічковими, плитними ростверками або просторово-рамними чи коробчастими системами, які застосовують як фундаменти глибокого закладання.

Примітка. Стіни котлованів заглиблених фундаментів необхідно укріплювати згідно з розділом 6.

5.10 За видом несучих конструкцій розрізняють фундаменти під колони, стіни, розпірні конструкції, стовпи, споруди в цілому.

5.11 За способом улаштування розрізняють фундаменти з вийманням або без виймання ґрунту. З вийманням ґрунту влаштовують малозаглиблені, мілкого закладання та заглиблені фундаменти, що зводяться у котлованах.

З вийманням ґрунту в процесі заглиблення влаштовують: заглиблені фундаменти споруд з більш ніж одним підземним поверхом (системи "палі-колони - перекриття - огороджувальні конструкції"), а також фундаменти глибокого закладання (оболонки, бурові палі, стовпи, "стіни у грунті", кесони).

Без вийманням ґрунту (з дна котлованів чи траншей для ростверків) влаштовують фундаменти у витрамбуваних котлованах, із забивних блоків, коротких, забивних чи вдавлюваних паль.

5.12 Принципово нові конструкції фундаментів допускається застосовувати після натурних випробувань та позитивних результатів апробації їх в експериментальному будівництві.

6 ПРИНЦИПИ ПРОЕКТУВАННЯ КОТЛОВАНІВ ДЛЯ ВЛАШТУВАННЯ ФУНДАМЕНТІВ І ЗАГЛИБЛЕНИХ СПОРУД

6.1 Тимчасові технологічні виробки в ґрунті - котловани і траншеї (далі - котловани) для влаштування фундаментів, фундаментно-підвальних частин та підземних поверхів будівель, підземних і заглиблених споруд відкритим способом слід проектувати з урахуванням розташування фундаментів будівлі (споруди) в плані, глибини її закладання, наявності сусідньої забудови, рівня підземних вод, можливих заходів щодо покращення несучого шару основи.

Розміри дна котловану в плані повинні без перешкоди забезпечувати виконання робіт із підготовки основи та влаштування фундаментів (підземної частини об'єкта).

6.2 Котловани проектують з укосами або вертикальними стінками, які можуть бути з укріпленням або без нього.

Укоси, стінки і дно котлованів повинні бути надійно захищені від недопустимих деформацій, обвалень, впливу підземних вод.

6.3 Вибір конструктивної системи та розрахунок систем штучного осушування котловану слід проводити за методикою СНиП 2.06.14.

6.4 Проектування укосів і стінок, визначення необхідності їх укріплення виконують в залежності від інженерно-геологічних, гідрогеологічних і техногенних умов ділянки, прогнозованої тривалості робіт, а також технологічних можливостей потенційних підрядників.

6.5 Улаштування котлованів без укріплення в нескельних і незамерзлих однорідних ґрунтах вище рівня підземних вод і за відсутності поблизу підземних споруд, а також навантажень на борту допускається:

при вертикальних стінках - згідно з 9.9 СНиП ІП-4;

за наявності укосів - згідно з 9.10 СНиП ІП-4.

6.6 Крутизну незакріплених укосів котлованів при однорідних малого ступеня водонасичення ґрунтах, у тому числі осушених штучним шляхом, а також за наявності навантаження на борту необхідно визначати згідно з додатком 3 СНиП 3.02.01.

6.7 Крутизну незакріплених і закріплених укосів котлованів в неоднорідних, а також насичених водою ґрунтах, незалежно від наявності і виду навантаження на борту і укосі, необхідно визначати розрахунком.

6.8 Розрахунок укосів котлованів (разом з їх кріпленням) слід виконувати:

- на основі теорії граничного стану ґрунтової маси;

- із застосуванням круглоциліндричних, логарифмічних або ламаних поверхонь ковзання.

Вибір методики розрахунків і призначення розрахункових схем слід проводити згідно з розділом 7.

6.9 Вертикальні кріплення стінок котлованів проектують постійними чи тимчасовими на період улаштування нульового циклу об'єкта. Постійні кріплення проектують як самостійні утримуючі конструкції або такі, що входять до складу конструктивних елементів об'єкта.

6.10 Тиск на тимчасові кріплення котлованів і їх несучу здатність слід визначати методами, що використовують для розрахунку підпірних стін і вказані у розділі 13.

6.11 Тимчасові та постійні кріплення глибоких котлованів, для яких встановлюють спеціальні вимоги до переміщень, необхідно розраховувати з урахуванням послідовності робіт і характеру навантажень, використовувати уточнені моделі основи, характеристик грунтів та матеріалів конструкцій.

Несучі елементи тимчасових кріплень котлованів, для яких не встановлюють спеціальних вимог до переміщень, слід розраховувати за принципами розрахунків шпунтових огороджуваль-них конструкцій.

6.12 При проектуванні котлованів в умовах щільної забудови необхідно передбачати заходи захисту існуючих споруд шляхом:

улаштування огороджувальних конструкцій котловану у вигляді стін із шпунта, бурових паль чи "стіни в грунті";

виконання захисного екрана із паль вдавлюваних або бурових малого діаметра - при влаштуванні котлованів у рівні закладання підошви існуючих фундаментів;

вжиття заходів щодо зменшення впливу нового будівництва на існуючу забудову (підрозділ 11.3), вибір яких здійснюється за результатами розрахунків додаткових осідань і деформацій при влаштуванні котлованів, заглиблених нижче підошви існуючих фундаментів.

Методи влаштування цих конструкцій повинні виключати додаткові впливи на існуючі об'єкти (вібрація, замочування, винос грунту із основи існуючих фундаментів тощо).

6.13 При проектуванні котлованів в умовах складного рельєфу (схили, зсувонебезпечні території) огороджувальні стіни повинні розраховуватись з урахуванням зсувного тиску.

6.14 Використання огороджувальних конструкцій котловану в якості несучих конструкцій фундаментно-підвальної та/чи підземної частини об'єкта, що проектується, допускається в окремих випадках при конструктивній можливості і обгрунтуванні розрахунком на сумісну дію навантажень від будівлі і тиску грунту при несприятливому їх сполученні.

7 ПРОЕКТУВАННЯ ОСНОВ І ФУНДАМЕНТІВ 

7.1 Загальні положення

7.1.1 Проектування основ і фундаментів повинно включати обґрунтований розрахунком вибір:

типу основи, конструкцій, матеріалу і глибини закладання фундаментів згідно з класифікацією розділу 5;

інженерних заходів для зменшення впливу деформацій основ на експлуатаційні якості споруд (додаток К) та забезпечення захисту навколишнього середовища за необхідності (розділ 18).

При цьому слід ураховувати категорію складності інженерно-геологічних умов (згідно з ДБН А.2.1-1) та рівень відповідальності об'єкта (згідно з ДБН В.1.2-14).

7.1.2 Фундаменти, ФПЧ повинні розраховуватись як частина будівель (споруд) за властивостями грунтів основи (природної чи штучної) та за матеріалом їх конструкцій.

Розрахунки фундаментів за властивостями грунтів основи повинні виконуватись за двома групами граничних станів:

а) першою - за несучою здатністю (міцність, стійкість);

б) другою - за деформаціями: осіданнями (середнім, максимальним, відносною різницею осідань), креном, горизонтальними переміщеннями, з урахуванням параметрів деформування контактної поверхні у випадках їх прогнозованого виникнення в складних інженерно-геологічних умовах.

Розрахунки фундаментів за властивостями грунтів основи виконують:

за несучою здатністю - у випадках, якщо на споруду передаються вертикальні і (або) горизонтальні навантаження, у т.ч. сейсмічні або динамічні; споруда розташована поблизу укосу або на схилі; основа складена скельними, слабкими, пилуватими піщаними, водонасиченими глинистими, біогенними грунтами чи крутоспадними шарами грунту; фундамент працює на висмикування, а також в усіх випадках, коли розрахунки за деформаціями основи виконують у нелінійній стадії;

за деформаціями - в усіх випадках.

Якщо проектом передбачено зведення будівлі до зворотного засипання грунтом пазух котлованів або влаштування суцільних приямків вздовж стін підвалу, необхідно перевіряти фундаменти за несучою здатністю основи з урахуванням навантажень, що діють у процесі будівництва, а за наявності глибоких (до рівня цокольного чи підвального поверхів і нижче) приямків - з урахуванням навантажень, що діють і на стадії експлуатації.

7.1.3 Розрахунки фундаментів за матеріалом конструкції виконують на дії статичних і (або) динамічних навантажень від конструкцій, що на них спираються, впливів від нерівномірних деформацій основи, у випадках їх прогнозованого виникнення в складних інженерне геологічних умовах і динамічних або сейсмічних впливів, що передаються через основу, за граничними станами:

а) першої групи - за міцністю матеріалів фундаментів у відповідності з вимогами норм проектування бетонних, залізобетонних або кам'яних конструкцій;

б) другої групи - за нерівномірністю деформацій, утворенням або розкриттям тріщин у бетонних та залізобетонних перерізах фундаментів у відповідності з вимогами норм проектування залізобетонних конструкцій (розділ 8).

7.1.4 Характеристики (показники) груп граничних станів слід визначати згідно з ДБН В. 1.2-14.

7.1.5 При проектуванні фундаментів малозаглиблених, мілкого закладання та заглиблених повинні виконуватись розрахунки:

глибини закладання фундаментів - згідно з підрозділом 7.5;

розмірів підошви фундаментів - згідно з підрозділом 7.11;

напружень у рівні підошви фундаментів, що повинні зіставлятись із граничними значеннями, згідно з 7.1.6;

деформацій основи - осідань (середніх, максимальних, різниці осідань), кренів, горизонтальних переміщень (зсувів по підошві) - згідно з підрозділом 7.6.

Для заглиблених фундаментів слід виконувати розрахунки несучих огороджувальних конструкцій, що контактують з грунтом, згідно з підрозділом 8.2.

7.1.6 Граничними напруженнями в рівні підошви фундаментів слід вважати:

?R   напруження, що відповідає розрахунковому опору основи R і означає допустиме напруження на межі умовно лінійної залежності між тиском і осіданням. При розрахункових напруженнях під підошвою фундаментів, що не перевищують величини ?R, використовують моделі основи у вигляді лінійно-деформованого суцільного середовища, визначення осідань виконують згідно з підрозділом 7.6;

?u напруження, що відповідає межі несучої здатності ґрунтової основи, яке визначається її розрахунком за несучою здатністю згідно з підрозділом 7.10.

7.1.7 Розрахунки фундаментів необхідно виконувати з урахуванням комбінації навантажень (розділ 7.2) на різних стадіях будівництва та експлуатації об'єктів з прогнозом розвитку деформацій у часі, у тому числі з урахуванням впливів від дії прояву складних інженерно-геологічних процесів (розділ 3).

7.1.8 Перевірка загальної стійкості масиву ґрунту разом з будівлею (фундаментом) повинна виконуватись у випадках, якщо:

- будівля (фундамент) розташовані:

а) на природному схилі, штучному укосі чи поблизу них;

б) поблизу виїмки чи котловану сусіднього об'єкта;

в) біля гірничої виробки чи підземної споруди;

основа складена крутоспадними шарами грунту;

розрахункова схема системи "основа - фундамент - споруда" передбачає використання нелінійних моделей.

7.1.9 Розрахункова схема системи "основа - фундамент - споруда" чи "основа - фундамент" повинна вибиратись з урахуванням чинників, що визначають напружено-деформований стан основи і конструкцій об'єкта.

Розрахункова схема об'єктів: І рівня відповідальності в усіх випадках, II у складних інженерно-геологічних умовах та обґрунтованих випадках повинна враховувати просторову роботу конструкцій; рекомендується враховувати геометричну і фізичну нелінійність, анізотропні, пластичні і реологічні властивості деформування грунту і матеріалів конструкцій, послідовність зведення конструкцій, рівень навантажень та жорсткість будівлі, у т.ч. її зростання в процесі будівництва.

При виконанні розрахункової перевірки слід ураховувати сейсмічні та техногенні динамічні впливи (працююче технологічне устаткування, транспорт, забивання паль тощо).

7.1.10 Розрахунки фундаментів як систем "основа - фундамент" чи "основа - фундамент - будівля" за деформаціями основ, у т.ч. в складних інженерно-геологічних умовах, слід виконувати з використанням лінійної або нелінійної залежності "напруження (тиск) - деформація (осідання)" з урахуванням величини навантаження і властивостей грунтів основи згідно з 7.1.6, 7.6.4, 7.6.9 та 4.19 ДБН В.1.1-5.

7.1.11 При розрахунках фундаментів за деформаціями основ з використанням лінійної залежності між напруженнями і деформаціями, виходячи з категорії складності інженерно-геологічних умов згідно з ДБН А.2.1-1, ґрунтових умов основи за розділом 5 і рівня відповідальності будівлі згідно з ДБН В.1.2-14 слід керуватись вимогами підрозділів 7.6, 7.7, а при використанні нелінійної залежності слід застосовувати розрахункові моделі, зазначені у додатку Д цих норм.

7.2 Навантаження і впливи

7.2.1 Навантаження і впливи на основи, що передаються фундаментами будівель та споруд, повинні встановлюватись розрахунком, як правило, з урахуванням спільної роботи будівель з основою для різних розрахункових ситуацій. Види навантажень і впливів встановлюють згідно з ДБН В.1.2-2, а розрахункові ситуації - згідно з цими Нормами.

7.2.2 Навантаження на основу допускається визначати без урахування їх перерозподілу над-фундаментною конструкцією для об'єктів III рівня відповідальності та II рівня - при попередніх розрахунках, відповідному обґрунтуванні проектною організацією, визначенні середніх величин деформації основи або загальної стійкості ґрунтів основи разом з будівлею.

7.2.3 Розрахунок фундаментів за деформаціями основ повинен виконуватись на основне сполучення, за несучою здатністю - на основне сполучення, а за наявності особливих навантажень і впливів - на основне і особливе сполучення.

При цьому навантаження на перекриття і снігові навантаження, що згідно з нормами на навантаження і впливи можуть відноситись як до змінних тривалих, так і до короткочасних, при розрахунку основ за несучою здатністю враховують їх як короткочасні, а при розрахунку за деформаціями як довготривалі. Навантаження від рухомого підйомно-транспортного обладнання в обох випадках враховують як короткочасні.

7.2.4 Розрахункові величини навантаження від ваги ґрунтів для першого та другого граничного станів повинні прийматись з використанням нормативних значень питомої ваги ґрунту, визначеної при інженерно-геологічних вишукуваннях, з коефіцієнтами надійності за навантаженням ?f , що приймаються відповідно до розрахункових схем при проектуванні.

Навантаження від ваги ґрунту при проектуванні штучних основ, підготовки під підлогу, зворотної засипки необхідно визначати з урахуванням проектних вимог до їх щільності.

7.2.5 У розрахунках фундаментів за властивостями основ необхідно враховувати додаткові навантаження від матеріалів і обладнання, що складуються поблизу, планувальних насипів вище природного рельєфу, зміни навантажень при підсиленні основ і фундаментів та реконструкції існуючих будівель, зведенні сусідніх об'єктів.

7.2.6 Зусилля в конструкціях, що викликані кліматичними температурними впливами, при розрахунку фундаментів за деформаціями основ не повинні враховуватись, якщо відстань між температурно-усадочними швами не перевищує значень, вказаних в будівельних нормах на проектування відповідних конструкцій.

7.2.7 Навантаження і впливи для нелінійного розрахунку й аналізу спільних деформацій споруди і основи слід призначати з урахуванням імовірної (можливої) історії їх дії для найбільш несприятливих різночасно діючих груп, що входять у розрахункові сполучення, регламентовані вимогами норм за навантаженнями і впливами (постійні і змінні тривалі, змінні короткочасні, особливі).

7.3 Нормативні і розрахункові характеристики ґрунтів

7.3.1 Основними параметрами властивостей ґрунтів, що визначають несучу здатність основ і їх деформації, є характеристики:

міцності - кут внутрішнього тертя ф, питоме зчеплення с, межа міцності на одновісний стиск скельного ґрунту Rc;

деформативності - модуль деформації Е, модуль пружності Еn, коефіцієнт поперечної деформації ?;

фізичні - щільність ?, щільність часток грунту ?s, коефіцієнт пористості е, питома вага ?,
вологість W, показник текучості IL ; крупність фракцій, однорідність складу.

Допускається застосування інших параметрів, що характеризують взаємодію фундаментів із ґрунтами основи, які встановлюють випробуваннями, у т.ч. за спеціальними методиками, якщо визначення необхідних параметрів не передбачені відповідними стандартами згідно з додатком А.

7.3.2 Характеристики грунтів основи природного складу (стану), а також штучного походження повинні визначатись, як правило, випробуваннями у польових і лабораторних умовах згідно з ДБН А.2.1-1. Випробування проводять у діапазоні діючих напружень, що складаються з напружень від проектних навантажень від фундаментів і природних напружень на відповідній глибині деформованої зони або збільшеної зони до глибини підошви слабких чи структурно нестійких нашарувань грунтів, з урахуванням можливої зміни вологості грунтів у процесі будівництва та експлуатації об'єктів.

7.3.3 Для забезпечення надійності розрахунків осідань фундаментів модуль деформації грунтів основи Е слід визначати:

для фундаментів споруд І рівня відповідальності за результатами польових випробувань грунтів штампами (ДСТУ Б.В.2.1-7) з урахуванням 7.3.2 або лабораторними випробуваннями зразків грунту непорушеної структури, що відібрані з кожного нашарування літологічної структури основи;

для фундаментів споруд II рівня відповідальності за результатами лабораторних випробувань; в обгрунтованих випадках значення Е уточнюються за даними польових випробувань грунтів штампами;

значення Е, що визначаються для фундаментів споруд І рівня відповідальності за даними пресіометричних випробувань, методом статичного, а пісків (крім пилуватих водонасичених) - динамічного зондування (ДСТУ Б.В.2.1-9), для споруд II рівня відповідальності зондуванням повинні уточнюватись на основі зіставлення з результатами паралельно проведених випробувань того ж грунту штампами;

для споруд III рівня відповідальності та попередніх розрахунків фундаментів малозаглиблених та мілкого закладання допускається визначення Е за таблицями додатка В.

7.3.4 Нормативні і розрахункові значення характеристик ґрунтів установлюють на основі статистичної обробки результатів випробувань згідно з ДСТУ Б.В.2.1-5 (додаток А)

Нормативні і розрахункові значення параметрів деформацій земної поверхні встановлюють згідно з підрозділами 9.1, 10.1, 10.3.

7.3.5 Усі розрахунки повинні виконуватись із використанням розрахункових значень характеристик ґрунтів основ Х, що визначають за формулою

X = Xn /?g, (7.1)

Внимание! Это не полная версия документа. Полная версия доступна для скачивания.