5.2. Приближенный способ определения осадки фундаментов

5.2.1. При определении величины осадки фундаментов после реконструкции допускается пользоваться следующей формулой:

S=1,44 (5.6)

где: η - соотношение сторон фундамента;

р - среднее давление под подошвой фундамента;

σ_zg,0 – вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента;

b - ширина подошвы фундамента;

Е_m - величина усредненного модуля деформации.

5.2.2. Величину усредненного модуля деформации Е_m в пределах сжимаемой толщи Н_с для многослойных оснований вычисляют по формуле:

Е_m= (5.7)

где: Е_i - модуль деформации i-го слоя основания (выделенного ИГЭ) мощностью h_i;

z_i - расстояние от середины i-го слоя до нижней границы сжимаемой толщи основания Н_с;

Н_с - глубина сжимаемой толщи, которая вычисляется по формуле: Н_с=k·b

где: k - коэффициент, принимаемый по ниже приведенной таблице 5.2.

Коэффициент k

Таблица 5.2

η=l/b	Круглый фундамент	1,0	1,2	1,4	1,8	2,0	2,4	3,2	5,0	6,0 и более (ленточный)
k	1,8	2,0	2,2	2,4	2,8	3,0	3,4	3,8	4,3	6,0

6. Проектирование оснований и фундаментов при реконструкции

6.1. Исходные данные, необходимые для проектирования фундаментов реконструируемого (восстанавливаемого) объекта:

- краткая характеристика объемно-планировочных и конструктивных решений надземной и подробная характеристика с приведением размеров подземной его частей;

- характеристика технического состояния;

- объем планируемой реконструкции;

- инженерно геологические и гидрогеологические условия площадки реконструкции;

- нагрузки передаваемые на основание до и после реконструкции;

- наличие примыкающих к реконструируемому существующих зданий и сооружений, их характеристика, включая техническое состояние.

- осадка реконструируемого здания с начала эксплуатации (при отсутствии данных наблюдений осадка определяется расчетом, см. Раздел 5).

6.2. Для существующих размеров фундаментов реконструируемого (восстанавливаемого) объекта из условия его работы по второму предельному состоянию должно соблюдаться условие:

р_ІІ,пр≤R_у, (6.1)

где: р_ІІ,пр – фактическое давление по подошве фундамента после реконструкции (восстановления);

R_у – расчетное сопротивление грунта основания с учетом его уплотнения в процессе эксплуатации.

Расчетное сопротивление грунта основания с учетом его уплотнения R_у может быть определено по формуле (Е.1) (ДБН В.2.1-10-2009). В этом случае величины коэффициентов M_γ, M_q, M_c зависящие от угла внутреннего трения, удельное сцепление и удельный вес грунта необходимо принимать соответствующими уплотненному грунту, расположенному под подошвой фундамента. Ввиду сложности исследований грунтов для получения вышеуказанных характеристик, значение R_у в большинстве случаев устанавливают по методике, излагаемой ниже.

6.3. Значение расчетного сопротивления уплотненного грунта основания рекомендуется определять из выражения:

R_у=m_p·m_s·R (6.2)

где: R – расчетное сопротивление грунта основания, определенное для грунта в естественном залегании (без уплотнения), определяется по выражению (4.4);

m_p – коэффициент, зависящий от отношения величины давления по подошве фундамента до увеличения нагрузки при реконструкции p_II к расчетному сопротивлению R: при p_II/R>0,8 m_p=1,3; при 0,8>p_II/R>0,5 m_p=1,15; при p_II/R≤0,5 m_p=1,0;

m_s – коэффициент, принимаемый по табл. 6.1 в зависимости от соотношения осадки фундамента здания до реконструкции, S, к предельно допустимой осадки для существующего здания, S_u;

S_u – определяется в соответствии с Прил. И, ДБН В.2.1-10-2009.

Значение коэффициента m_s

Таблица 6.1

Грунты оснований (независимо от влажности и плотности)	Значение ms при S/Su
	0,4	0,8
Пески крупные и средней крупности Пески мелкие Пески пылеватые Связные грунты с IL ≤ 10 То же с IL>0,5 при сроке эксплуатации здания более 15 лет	1,4 1,2 1,1 1,2 1,1	1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

Примечание. Для промежуточных значений коэффициент m_s принимается по интерполяции.

6.3. В общем случае вопросы возможности увеличения нагрузки на существующие фундаменты решаются в такой последовательности:

- собирают нормативную нагрузку на существующие фундаменты до надстройки Ν_ІІ и после надстройки Ν_ІІ,н;

- устанавливают значение средней интенсивности давления на грунт основания до надстройки p_II и после надстройки p_ІІ,н;

- устанавливают значение расчетного сопротивления грунта основания с учетом уплотнения в процессе эксплуатации здания (сооружения) R_у;

- сопоставляют среднее давление под подошвой фундамента после увеличения нагрузки со значением R_у;

- усиления требуется безусловно, если p_ІІ,н>R_у, при p_ІІ,н≤R_у необходимость усиления определяют на основе оценки деформаций основания;

- определяют расчетную осадку фундамента до надстройки S и после надстройки S_н;

- определяют приращение величины осадки, как разницу между осадкой полученной до и после надстройки:

S_н-S=ΔS (6.3)

Усиление не требуется, если ΔS≤(ΔS)_u (6.4)

Требуется усиление фундамента путем уширения его подошвы,

если ΔS>(ΔS)_u (6.5)

Значения дополнительных предельно-допустимых деформаций оснований (ΔS)_u для реконструируемых зданий приведены в таблице 6.2.

6.4. При капремонте (восстановлении) зданий, а также после выполнения надстройки проверяется выполнение условия:

S≤S_u, (6.6)

где: S_u – предельно допустимая осадка для восстанавливаемого здания принимается в соответствии Прил. И, ДБН В.2.1-10-2009.

Предельно-допустимые деформации оснований реконструируемых зданий

Таблица 6.2

Наименование, конструктивные особенности здания или сооружения	Катего-рия состояния конструк-ций	Предельно-допустимые деформации
		Максима-льная осадка (ΔS)u,см	Относите-льная разность осадок, ΔS/L	Крен, i
Гражданские и производственные здания с полным железобетонным каркасом	I II III	5,0 3,0 2,0	0,0020 0,0010 0,0007	- - -
Многоэтажные бескаркасные здания с несущими стенами из крупных панелей	I II III	4,0 3,0 2,0	0,0016 0,0008 0,0005	0,0016 0,0008 0,0005
Многоэтажные бескаркасные здания с несущими стенами из крупных блоков или кирпичной кладки без армирования	I II III	4,0 3,0 1,0	0,0020 0,0010 0,0007	0,0020 0,0010 0,0007
Многоэтажные бескаркасные здания с несущими стенами из кирпича или бетонных блоков с железобетонными поясами	I II III	5,0 3,0 2,0	0,0024 0,0015 0,0010	0,0024 0,0015 0,0010
Многоэтажные и одноэтажные здания - памятники архитектуры - с несущими стенами из кирпичной кладки без армирования	I II III	1,0 0,5 0,2	0,0005 0,0003 0,0001	0,0005 0,0003 0,0001
Высокие жесткие сооружения и трубы	I II III	5 3 2	- - -	0.004 0,002 0,001

Примечание: Здания и сооружения, отнесенные к IV категории состояния конструкций, находятся в предаварийном или аварийном состоянии и не допускают каких-либо дополнительных деформаций.

6.5. При использовании этой методики необходимо иметь в виду, что относительные деформации прогиба после надстройки не должны превышать предельных значений, рекомендованных ДБН. Следует также учитывать, что при надстройках неравномерные деформации, как правило, имеют тоже направление, что и до надстройки.

Для пылевато-глинистых грунтов мягко- и текучепластичной консистенции и пылевато-глинистых грунтов, содержащих растительных остатков до 10% от веса минеральной части, а также при реконструкции сооружений со сроком эксплуатации менее 15 лет необходимо провести проверку оснований по несущей способности (по первому предельному состоянию). Проверку выполнить в соответствии с требованиями п.7.10.2, ДБН В.2.1-10-2009.