13 Основания и фундаменты

13.1 Общие положения

13.1.1 Основания и фундаменты мостов и труб следует проектировать в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01 и ТКП 45-3.03-188, с учетом требований настоящего раздела.

13.1.2 Классификацию грунтов оснований необходимо производить в соответствии с СТБ 943.

13.1.3 Значения характеристик физических свойств грунтов, необходимые для вычисления расчетных сопротивлений оснований под подошвой фундаментов мелкого заложения или фундаментов из опускных колодцев (приложение Э), следует определять согласно СНиП 2.02.01.

13.1.4 Нормативные и расчетные значения физико-механических характеристик материалов, используемых для фундаментов, должны удовлетворять требованиям разделов 9, 10 и 12.

13.2 Расчеты

13.2.1 Основания и фундаменты мостов и труб следует рассчитывать по двум группам предельных состояний:

— по первой группе — по несущей способности оснований, устойчивости против опрокидывания и сдвига, прочности и устойчивости конструкций фундаментов;

— по второй группе — по деформациям оснований и фундаментов (осадкам, кренам, горизонтальным перемещениям), трещиностойкости железобетонных конструкций фундаментов (согласно требованиям раздела 9).

13.2.2 Взвешивающее действие воды на грунты и части сооружения, расположенные ниже уровня поверхностных или подземных вод, необходимо учитывать в расчетах по несущей способности оснований и по устойчивости положения фундаментов, если фундаменты заложены в песках, супесях, илах. При заложении фундаментов в суглинках, глинах и скальных грунтах взвешивающее действие воды необходимо учитывать в случаях, когда оно создает более неблагоприятные расчетные условия. Уровень воды принимается невыгоднейший — наинизший или наивысший.

13.2.3 Для оснований из нескальных грунтов под фундаментами мелкого заложения, рассчитываемыми без учета заделки в грунт, положение равнодействующей расчетных нагрузок (по отношению к центру тяжести площади подошвы фундаментов), характеризуемое относительным эксцентриситетом, должно быть ограничено значениями, указанными в таблице 73.

Проверку положения равнодействующей нагрузок в уровне подошвы фундаментов устоев при высоте подходной насыпи более 12 м следует производить с учетом вертикального давления от веса примыкающей части насыпи. В этом случае относительный эксцентриситет в сторону пролета должен составлять не более чем 20 % от указанного в таблице 73.

Если относительный эксцентриситет больше единицы, максимальное давление подошвы фундамента на основании следует определять исходя из треугольной формы эпюры, построенной в пределах сжимаемой части основания.

13.2.4 Несущая способность основания под подошвой фундаментов мелкого заложения или фундаментов из опускных колодцев при раздельном расчете опор на временные нагрузки, действующие вдоль и поперек моста, должна удовлетворять условиям

, ,

где  p, p_max — соответственно среднее и максимальное давление подошвы фундамента на основание, кПа;

R — расчетное сопротивление основания из нескальных или скальных грунтов осевому сжатию, кПа, определяемое в соответствии с приложением Э;

_n — коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,4;

_c — коэффициент условий работы, принимаемый равным:

1,0 — при определении несущей способности нескальных оснований в случаях действия временных нагрузок 7–9 по таблице 8;

1,2 — при определении несущей способности скальных оснований во всех случаях и нескальных оснований в случаях действия (кроме временных нагрузок 7–9) одной или нескольких временных нагрузок 10–15 и 16.

Таблица 73

Расположение мостов	Наибольший относительный эксцентриситет для
	промежуточных опор при действии		устоев при действии
	только постоянных нагрузок	постоянных и временных нагрузок в наиболее невыгодном сочетании		только постоянных нагрузок	постоянных и временных нагрузок в наиболее невыгодном сочетании
На железных дорогах общей сети и промышленных предприятий, на обособленных путях метрополитена	0,1	1,0		0,5	0,6
На автомобильных дорогах (включая дороги промышленных предприятий и внутрихозяйственные), на улицах и дорогах городов, поселков и сельских населенных пунктов:	0,1	1,0		0,8
большие и средние					1,0
малые					1,2
* Эксцентриситет e0 и радиус ядра сечения фундамента r, м (у его подошвы), определяют по формулам , , 8) где  M — момент сил, действующих относительно главной центральной оси подошвы фундамента, кН·м; N — равнодействующая вертикальных сил, кН; W — момент сопротивления подошвы фундамента для менее нагруженного ребра, м3; A — площадь подошвы фундамента, м2.

13.2.5 В расчетах по несущей способности оснований фундаментов мелкого заложения и фундаментов из опускных колодцев возникающие в грунте под их подошвой напряжения от нагрузок № 10 – № 14 (с учетом соответствующих коэффициентов сочетаний) следует определять отдельно вдоль и поперек оси моста, а наиболее неблагоприятные из них — суммировать с напряжениями от постоянных и временных вертикальных нагрузок. В свайных фундаментах усилия, которые возникают в сваях от указанных выше нагрузок, действующих вдоль и поперек оси моста, необходимо суммировать.

13.2.6 В расчетах по грунту и материалу конструкций свайных фундаментов и фундаментов из опускных колодцев (за исключением расчетов несущей способности оснований) за расчетную поверхность грунта следует принимать: для фундаментов устоев — естественную поверхность грунта; для фундаментов промежуточных опор — поверхность грунта у опор на уровне срезки (планировки) или местного размыва, определяемого согласно 5.10.1 – 5.10.6, при расчетном и наибольшем расходах (для расчетов на действие соответственно расчетных (крайних) и эксплуатационных нагрузок).

Для устоев и береговых промежуточных опор со свайными фундаментами, ростверки которых расположены над грунтом, а сваи погружены сквозь отсыпанную или намытую часть насыпи, расчетную поверхность грунта допускается принимать с учетом заделки свай в этой части насыпи.

13.2.7 Несущую способность одиночной сваи в грунтах при действии осевого сжимающего или выдергивающего усилия следует определять согласно ТКП 45-3.03-188.

13.2.8 Несущую способность основания в уровне низа свай следует проверять как для условного фундамента в соответствии с приложением Ю.

Указанная проверка не требуется для:

— однорядных фундаментов в любых грунтовых условиях;

— многорядных свайных фундаментов, сваи которых работают как стойки (при опирании их на скальные грунты, крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем и глинистые грунты твердой консистенции).

13.2.9 Если под несущим слоем грунта, воспринимающим давление подошвы фундамента или нижних концов свай, залегает слой менее прочного грунта, необходимо проверить несущую способность этого слоя в соответствии с приложением Я.

13.2.10 Расчет по устойчивости фундаментов против глубокого сдвига (смещения совместно с грунтом по наиболее неблагоприятной поверхности скольжения) следует выполнять для промежуточных опор, расположенных на косогорах, и для устоев при насыпях высотой более 12 м — во всех случаях, при насыпях высотой от 6 до 12 м — в случаях расположения в основании фундаментов слоя глинистого грунта или прослойки водонасыщенного песка, подстилаемого глинистым грунтом.

13.2.11 Осадку и крен фундаментов мелкого заложения следует рассчитывать согласно ТКП 45-3.03-188.

В расчете осадки устоев при высоте насыпи более 12 м необходимо учитывать дополнительное вертикальное давление на основании от веса примыкающей части подходной насыпи, определяемое в соответствии с приложением 1.

13.2.12 Осадку фундамента из свай или из опускного колодца следует определять в соответствии с требованиями 13.2.11, рассматривая такой фундамент как условный в форме прямоугольного параллелепипеда размерами, принимаемыми в соответствии с приложением Ю.

Осадку свайного фундамента допускается принимать равной осадке одиночной сваи по данным статических испытаний ее в тех же грунтах при соблюдении одного из следующих условий:

а) сваи работают как стойки;

б) число продольных рядов свай не более трех.

13.2.13 При определении осадок фундаментов по 13.2.11 и 13.2.12 за расчетную поверхность грунта допускается принимать его естественную поверхность (без учета срезки или возможности размыва).

Осадки фундаментов допускается не определять:

— при опирании фундаментов на скальные, крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем и твердые глины — для всех мостов;

— при опирании фундаментов на прочие грунты — для мостов внешне статически определимых систем пролетом до 55 м на железных и до 105 м — на автомобильных дорогах.

13.2.14 Напряжение в бетоне ростверка от давления торца свай, как правило, не должно превышать расчетное сопротивление бетона ростверка по нормам для осевого сжатия в расчетах по прочности.

Если напряжение превышает расчетное сопротивление бетона ростверка, следует применить бетон более высокого класса или предусмотреть укладку арматурных сеток из стержней диаметром 12 мм над каждой сваей (одной сетки, если напряжения превышают расчетное сопротивление бетона ростверка до 20 %, или двух сеток, если напряжения превышают расчетное сопротивление бетона на 20 %–30 %).