Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ДБН В.2.1-10-2009. Основи та фундаменти

.pdf
Скачиваний:
346
Добавлен:
05.03.2016
Размер:
3.52 Mб
Скачать

С. 151 ДБН В.2.1-10-2009

Таблиця П.1.8 – Значення коефіцієнта kp2

Глибина закладання ни-

Коефіцієнт умов роботи ґрунту kp2 для глинистих ґрунтів з по-

 

 

казником текучості IL

 

 

 

жнього кінця палі h, м

 

 

 

 

 

0,0

0,1

0,2

0,3

 

0,4

0,5

0,6

 

 

3

11,6

8,7

6,5

5,0

 

4,2

3,5

2,7

4

10,6

8,0

6,0

4,7

 

3,9

3,2

2,4

5

9,6

7,2

5,5

4,3

 

3,5

2,8

2,1

7

8,3

6,2

4,8

3,8

 

3,1

2,5

1,8

10

7,1

5,3

4,2

3,4

 

2,7

2,1

1,5

12

6,6

4,9

4,0

3,2

 

2,6

2,0

1,4

15

5,8

4,4

3,6

3,0

 

2,4

1,8

1,2

18

5,4

4,0

3,4

2,8

 

2,3

1,7

1,1

20

5,1

3,8

3,2

2,7

 

2,2

1,6

1,0

25

4,7

3,5

3,0

2,6

 

2,1

30

4,3

3,2

2,8

2,4

 

1,9

П.2 Визначення осідань паль і пальових фундаментів за розрахунковою схемою умовного фундаменту

П.2.1 Розрахунки паль і пальових фундаментів за деформаціями ґрунтової основи в залежності від їх конструктивної схеми і поставленої задачі слід виконувати як для суцільного умовного фундаменту або як для системи умовних фундаментів, що взаємно впливають один на одного.

При розрахунку суцільного умовного фундаменту ростверком об'єднується група паль і отримується одне значення осідання для всього фундаменту і в подальшому одне значення коефіцієнта жорсткості основи.

При розрахунку системи умовних фундаментів отримуються осідання ґрунтової основи для кожної палі або групи паль окремо. У подальшому визначається відповідна кількість коефіцієнтів жорсткості під фундаментом, що дозволяє докладніше враховувати нерівномірні деформації основи та крени фундаменту.

П.2.2 Для фундаментів із висячих забивних паль і паль, що занурюються без виймання ґрунту в піщані та глинисті ґрунти з показником текучості IL ≤ 0,5, розрахунок за деформаціями основ допускається виконувати як для умовного фундаменту на природній основі відповідно до вимог підрозділу 7.6 та додатка П цього ДБН.

П.2.3 Границі умовного фундаменту (рисунок П.2.1) визначають таким чином: знизу – площиною АБ, що проходить через нижні кінці паль;

з боків – вертикальними площинами АВ і БГ, віддаленими від зовнішніх граней крайніх рядів вертикальних паль на відстані h tg II, mt /4) (рисунок П.2.1 а), але не більше 2d у випадках, коли під нижніми кінцями паль залягають глинисті ґрунти з показником текучості IL > 0,6 (d – діаметр або сторона поперечного перерізу палі), а за наявності похилих паль – площинами, що проходять через нижні кінці цих паль (рисунок П.2.1б);

зверху – поверхнею планування ґрунту ВГ;

тут φІІ, mt – усереднене розрахункове значення кута внутрішнього тертя ґрунту у межах гли-

бини занурення паль у ґрунтову основу h, яка визначається у відповідності з Е.5

ДБН В.2.1-

10.

 

П.2.4 Якщо при будівництві передбачають планування території підсипанням (намиванням) висотою більше 2 м і інше постійне (довготривале) навантаження території, еквівалентне підсипанню, а в межах глибини занурення паль залягають шари торфу або мулу товщиною більше 30 см, то значення осідання пальового фундаменту з висячих паль слід визначати з урахуванням зменшення габаритів умовного фундаменту, який в цьому випадку як при вертикальних, так і при похилих палях приймають обмеженим з боків вертикальною площиною, віддаленою від зовнішніх граней крайніх рядів вертикальних паль на відстані hmttg (φII, mt /4), де hmt – відстань від нижнього кінця палі до підошви шару торфу або мулу товщиною більше 30 см.

151

С. 152 ДБН В.2.1-10-2009

Рисунок П.2.1 – Визначення границь умовного фундаменту при розрахунку осідань пальових фундаментів

П.2.5 При розрахунку деформацій основи як системи умовних фундаментів, що взаємно впливають один на одного, границі умовного фундаменту для окремої палі слід визначати згідно з П.2.2 але відповідно до рисунка П.2.2. При цьому ці умовні фундаменти мають квадратну форму в плані та можуть накладатися один на один.

П.2.6 Навантаження від власної ваги пальового фундаменту та навантаження, що передають на нього від несучих конструкцій, передаються на рівень утвореного умовного фундаменту і розподіляють по його площині. Розподіл цих напружень по глибині основи розраховується відповідно до рекомендацій додатка Д. До розподілених по глибині напружень додають напруження від оточуючих пальових фундаментів, що впливають на загальний напружений стан основи. Осідання пальового фундаменту розраховують пошаровим підсумовуванням деформацій від діючих розподілених напружень за формулою (Д.1).

Примітка. При визначенні осідань за формулою ( Д .1) слід виключати алгебраїчне підсумовування від 'є мних величин при обчисленні першого складового у цій формулі .

Рисунок П.2.2 – Схема формування умовних фундаментів для:

а) – однієї палі; б) – декількох паль як системи умовних фундаментів

П.2.7 Підсумовування ведуть в діапазоні, починаючи від позначки утвореного умовного фундаменту до глибини, де виконується умова

Пояснювальна схема до розрахунку подана на рисунку П.2.3

zu,l

С. 153 ДБН В.2.1-10-2009

Вум – ширина (діаметр) умовного фундаменту на позначці п'яти палі довжиною l, утвореного під кутом φ°/4 від підошви ростверка; σ – напруження від власної ваги ґрунту на позначці умовного фундаменту починаючи від підошви роствер-ка; інші позначення аналогічні рисунку Д1 цих норм

Рисунок П.2.3 – Схема розподілу вертикальних напружень в основі пальового фундаменту згідно з моделлю лінійно – деформованого півпростору для розрахунку за схемою умовного фундаменту

П.2.8 Отримані за розрахунком значення деформацій (осідань) пальового фундаменту і його основи не повинні перевищувати граничних значень відповідно до умови (8.5.2.4).

153

С. 154 ДБН В.2.1-10-2009

ДОДАТОК Р

(довідковий)

ОСОБЛИВОСТІ ПРОЕКТУВАННЯ ОСНОВИ, ПІДСИЛЕНОЇ ҐРУНТОЦЕМЕНТНИМИ ПАЛЯМИ

P.1 Проектування основи, підсиленої ґрунтоцементними палями, слід виконувати на основі інженерно-геологічних вишукувань згідно з вимогами ДБН А.2.1-1.

Додатково до стандартних визначень характеристик ґрунтів основи і режиму підземних вод необхідно виконувати дослідження оптимального складу ґрунтоцементу і визначення його характеристик: міцності - границі міцності на стиск у віці 28 діб (марки) і деформативності - модуля деформації.

Р.2 Підсилення основи фундаментів ґрунтоцементними палями проводять для підвищення несучої здатності і зниження деформативності насипних незлежаних ґрунтів, товщі просідаючих грунтів, слабких глинистих, а також піщаних та глинистих ґрунтів, які мають підвищену стисливість, що не забезпечує використання фундаментів мілкого закладання.

Р.3 Варіант підсилення основи палями приймається на підставі порівняння конкурентоспроможних варіантів основ і фундаментів у конкретних умовах проектування.

Для визначення характеристик підсиленої основи на стадії попередніх розрахунків допускається користуватися середньозваженим модулем деформації між компресійним модулем деформації грунту та модулем деформації ґрунтоцементу.

Підрахунки осідань при цьому виконують на основі рішень, коли основа приймається як лінійно деформоване середовище.

Р.4 Розрахунки і проектування основи, підсиленої ґрунтоцементними палями, слід проводити за двома граничними станами на проектні навантаження з урахуванням впливу армованого масиву на навколишні ґрунти (незакріплений масив грунту).

Р.5 При розрахунках основи за деформаціями її частину, яка пронизана ґрунтоцементними палями у межах стисливої товщі під фундаментом, слід розглядати як підсилений ґрунт з новими характеристиками. У випадку наявності слабкого підстильного шару слід додатково проводити його перевірку. Для цього підсилену частину основи розглядають як умовний фундамент.

Р.6 Крок ґрунтоцементних паль рекомендується приймати в межах 2d-5d, де d - діаметр ґрунтоцементного елемента (ГЦЕ). Відстань між палями у цьому діапазоні

С. 155 ДБН В.2.1-10-2009

приймається з умов розрахунку необхідного значення модуля деформації підсиленої основи Е.

Р.7 Характеристичні значення розрахункового опору R, МПа та модуля деформації Е, МПа, основи, підсиленої ґрунтоцементними палями, в залежності від марки ґрунтоцементу наведені у таблиці Р.1.

Таблиця Р.1 - Значення характеристик основи, підсиленої ґрунтоцементними палями

Характеристики основи, підсиленої

Характеристичні значення R, МПа та

Е, МПа при марці ґрунтоцементу палі

ґрунтоцементними палями

50

75

100

 

 

Розрахунковий опір

R, МПа

2

3

5

Модуль деформації

Е, МПа

70

80

90

P.8 Розрахунок несучої здатності основи, підсиленої ґрунтоцементними паля-

ми, виконують числовими методами, наприклад, методом скінченних елементів.

Для розрахунку на стадії робочого проекту слід користуватися просторовим рішенням пружно-пластичної задачі нелінійної механіки ґрунтів із використанням методу скінченних елементів. Масив основи розглядається як дискретна система

"ґрунт - палі" з відповідним розташуванням сітки скінченних елементів.

Р.9 У натурних умовах модуль деформації основи, підсиленої ґрунтоцемент-

ними палями, визначається шляхом статичних випробовувань її штампами.

Застосовують залізобетонні квадратні штампи з розміром сторони не менше ніж відстань між осями ґрунтоцементних паль. При підрахунках модуля деформації підсиленої основи слід враховувати масштабний коефіцієнт.

155

С. 156 ДБН В.2.1-10-2009

ДОДАТОК С

(довідковий)

ЕТАПИ ТА ПОСЛІДОВНІСТЬ ВИКОНАННЯ РОБІТ ЗІ ЗВЕДЕННЯ КОНСТРУКЦІЙ ФУНДАМЕНТІВ АБО ФУНДАМЕНТНО-ПІДВАЛЬНИХ ЧАСТИН ЗАГЛИБЛЕНИХ І ГЛИБОКОГО ЗАКЛАДАННЯ

Стіни у ґрунті С.1 Влаштування стін у ґрунті траншейним способом включає наступні етапи.

• Виготовлення напрямних стінок (форшахти) із збірного чи монолітного залі-

зобетону для влаштування траншей по контуру споруди.

Приготування глинистої суспензії.

Розроблення між напрямними стінками грунту траншей під захистом глини-

стої суспензії.

• Заповнення траншей монолітним або збірним залізобетоном. Тампонаж про-

стору із зовнішньої сторони при зведенні стін із збірного залізобетону.

• Влаштування обв'язувального (розподільчого) залізобетонного поясу по вер-

ху стін і розпірних конструкцій.

Розроблення (ексазація) ґрунту з котловану.

Влаштування гідроізоляції та/чи дренажу (за необхідності).

Влаштування днища, перегородок, перекриттів.

С.2 Зведення стін у грунті з буронабивних паль, що перетинаються (буросіч-

них), дотичних або розташованих переривчасто включає наступні етапи.

Виготовлення напрямних стінок для буріння свердловин по контуру споруди.

Виготовлення (за необхідності) глинистої суспензії.

Буріння свердловин під захистом глинистої суспензії, обсадних труб або без

них.

Встановлення арматурних каркасів.

Бетонування свердловин з одночасним видаленням обсадних труб (за необ-

хідності) або відкачуванням глинистої суспензії.

С.3 Зведення стін у грунті з буроін'єкційних паль у т.ч. при їх багаторядному

розташуванні потребує виконання наступних етапів.

Розпланування точок буріння свердловин.

Буріння свердловин.

Армування шляхом занурення арматурного каркасу, металевого профілю чи

С. 157 ДБН В.2.1-10-2009

товстостінної сталевої манжетної труби с перфорацією.

• Заповнення свердловин розчином шляхом: одноразової ін'єкції цементного розчину – при використанні обсадної труби, заливання свердловини тампонажним розчином - при видаленні обсадної труби і послідуючого одноразового чи багатора-

зового нагнітання розчину через трубу з перфорацією.

Барети С.4 Процес улаштування барет включає наступні етапи.

- Виконання форшахти.

Форшахту необхідно виконувати перед початком робіт із влаштування самих барет для забезпечення вертикального ведення грейфера при розробленні грунту траншеї.

Форшахти не є елементами несучої конструкції, їх влаштовують виключно з умов виробництва робіт.

- Виготовлення траншеї барети.

Рівень, з якого влаштовують барети повинен знаходитись вище рівня підзем-

них вод, зважаючи на те, що влаштування барет при проведенні водозниження не-

допустиме.

Примітка. Вимога щодо рівня влаштування барет по відношенню до рівня пі-

дземних вод обумовлена тим, що при роботі глибинних насосів у свердловинах во-

дозниження можливе попадання суспензії та/чи бетону у свердловини, що може призвести до руйнування свердловин і екологічного порушення гідрогеологічного режиму. Крім того можливе зниження несучої здатності конструкції барети.

-Заповнення траншеї суспензією по мірі її розроблення.

-Очищення підошви траншеї від ґрунту, яке проводять після завершення робіт із влаштування траншеї перед бетонуванням.

-Встановлення арматури і бетонування.

-Видалення і відведення верхнього шару бетону біля 1 м, який внаслідок змі-

шуванням із суспензією, як правило, не відповідає якості бетону, передбаченої про-

ектом.

Опускні колодязі С.5 Влаштування підземної частини споруд із застосуванням опускних коло-

дязів у якості огороджувальних конструкцій виконують у наступній послідовності:

157

С. 158 ДБН В.2.1-10-2009

-підготовчі роботи;

-занурення опускного колодязя;

-виготовлення днища, що послуговує плитою і підлогою споруди;

-влаштування гідроізоляції і дренажу (за необхідності);

-влаштування стін підземної частини споруди потрібної конфігурації у внутрішній частині колодязя;

-заповнення пазух між внутрішньою поверхнею колодязя і спорудою;

-влаштування перекриття між підземними поверхами.

Підземні частини споруд, що зводяться способом "зверху-вниз"

С.6 Влаштування підземної частини споруд способом "зверху-вниз" виконують у наступній послідовності:

-влаштування з поверхні землі огороджувальних стін із буронабивних у т.ч. буросічних паль, способом "стіна у ґрунті" чи їх комбінацією при криволінійній конфігурації підземної частини;

-влаштування отворів у грунті для паль-колон із буронабивних паль або барет. Отвори бетонують з встановленням армокаркаса або заповнюють розчином і установлюють колони зі збірного залізобетону. Опорна частина колон бетонується до рівня, що на 1 м перевищує глибину позначки дна котловану;

-послідовне влаштування монолітних перекриттів починаючи зверху зі з'єднанням їх із палями-колонами і влаштуванням технологічних отворів у плитах перекриттів для виймання грунту;

-послідовне виймання ґрунту з міжпальового простору під перекриттям після набуття бетоном перекриття необхідної міцності до рівня перекриття, розташованого нижче, і так до рівня фундаментної плити;

-влаштування гідроізоляції та/чи дренажу (за необхідності);

-влаштування фундаментної плити, що послуговує одночасно ростверком, плитою-підлогою нижнього поверху залежно від конструктивної схеми ФПЧ.

С.7 Зведення підземної частини способом "зверху-вниз" дозволяє одночасно виконувати роботи зі зведення надземної частини споруди.

При суміщенні робіт зі зведення підземної і надземної частин зведення споруд виконують способом "вверх-вниз", що дозволяє оптимізувати строки виконання робіт із будівництва споруд.

С. 159 ДБН В.2.1-10-2009

Код УКНД 91.060

Ключові слова: палі, пальові фундаменти, класифікація, розрахунок, несуча здатність, деформації, основи, конструкції, інженерно-геологічні умови, проектування, будівництво, реконструкція, складні умови, фундаменти заглиблені і глибокого закладання, глибокі опори, стіна у ґрунті, опускні колодязі, фундаментно-підвальна частина (ФПЧ), конструкція ФПЧ, що зводиться способом "зверху-вниз", класифікація, принципи розрахунку і проектування, складні умови.

159

С. 160 ДБН В.2.1-10-2009

ЗМІСТ

 

 

 

с.

1

СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ ...................................................................................................................................................

3

2

ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ ....................................................................................................................................................

3

3

ІНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГІЧНІ ТА СЕЙСМОНЕБЕЗПЕЧНІ УМОВИ ....................................................................................

4

4

ІНЖЕНЕРНІ ВИШУКУВАННЯ ..............................................................................................................................................

5

5

КЛАСИФІКАЦІЯ ОСНОВ І ФУНДАМЕНТІВ ЗА ПРИНЦИПАМИ ПРОЕКТУВАННЯ .................................................

7

6

ПРИНЦИПИ ПРОЕКТУВАННЯ КОТЛОВАНІВ ДЛЯ ВЛАШТУВАННЯ ФУНДАМЕНТІВ І ЗАГЛИБЛЕНИХ

 

 

СПОРУД................................................................................................................................................................................

12

7

ПРОЕКТУВАННЯ ОСНОВ І ФУНДАМЕНТІВ ..................................................................................................................

13

 

7.1

Загальні положення..........................................................................................................................................................

13

 

7.2

Навантаження і впливи....................................................................................................................................................

15

 

7.3

Нормативні і розрахункові характеристики ґрунтів .....................................................................................................

16

 

7.4

Підземні води ...................................................................................................................................................................

17

 

7.5

Глибина закладання фундаментів...................................................................................................................................

17

 

7.6

Розрахунок фундаментів за деформаціями основ .........................................................................................................

18

 

7.7

Визначення розрахункового опору основи....................................................................................................................

19

 

7.8

Визначення кренів окремих фундаментів і споруд .......................................................................................................

19

 

7.9

Граничні сумісні деформації основ, фундаментів і споруд .........................................................................................

19

 

7.10 Розрахунок фундаментів за несучою здатністю основ ...............................................................................................

20

 

7.11 Критерії визначення розмірів підошви фундаментів..................................................................................................

21

8

РОЗРАХУНКИ ФУНДАМЕНТІВ ЗА КОНСТРУКТИВНИМИ ОСОБЛИВОСТЯМИ ТА УМОВАМИ ВЗАЄМОДІЇ З

 

ОСНОВОЮ...........................................................................................................................................................................

21

 

8.1

Фундаменти малозаглиблені та мідного закладання ....................................................................................................

21

 

8.2

Фундаменти заглиблені ...................................................................................................................................................

24

 

8.3

Фундаменти глибокого закладання ................................................................................................................................

25

 

8.4

Розрахунки системи "основа - фундамент - споруда" ..................................................................................................

27

 

8.5

Палі і пальові фундаменти ..............................................................................................................................................

28

9 ВИМОГИ ДО ПРОЕКТУВАННЯ ОСНОВ І ФУНДАМЕНТІВ НА ГРУНТАХ З ОСОБЛИВИМИ ВЛАСТИВОСТЯМИ

 

................................................................................................................................................................................................

 

 

51

 

9.1

Проектування на просідаючих грунтах..........................................................................................................................

52

 

9.2

Проектування на набрякливих грунтах..........................................................................................................................

52

 

9.3

Проектування на водонасичених біогенних грунтах і мулах.......................................................................................

52

 

9.4

Проектування на елювіальних грунтах ..........................................................................................................................

53

 

9.5

Проектування на засолених грунтах ..............................................................................................................................

53

 

9.6

Проектування на насипних та намивних грунтах .........................................................................................................

54

 

9.7

Проектування на здимальних грунтах ...........................................................................................................................

55

10

ВИМОГИ ДО ПРОЕКТУВАННЯ ОСНОВ І ФУНДАМЕНТІВ НА ТЕРИТОРІЯХ З ОСОБЛИВИМИ УМОВАМИ.. 56

 

10.1

Проектування на територіях із підземними виробками .............................................................................................

56

 

10.2

Проектування у сейсмічних районах............................................................................................................................

57

 

10.3 Проектування на закарстованих територіях ................................................................................................................

58

 

10.4

Проектування на зсувонебезпечних територіях ..........................................................................................................

59

 

10.5

Проектування на підтоплюваних територіях...........................................................................................................

60

11

ПРОЕКТУВАННЯ ОСНОВ І ФУНДАМЕНТІВ ПРИ ОСОБЛИВИХ ВПЛИВАХ, УМОВАХ, НАВАНТАЖЕННЯХ 60

 

11.1

Проектування в зоні динамічних впливів ....................................................................................................................

60

 

11.2

Проектування при вирівнюванні деформованих будівель і усуненні кренів ...........................................................

61

 

11.3

Проектування в умовах щільної забудови ...................................................................................................................

62

 

11.4

Проектування при реконструкції (підсилення, поглиблення, зміни) ........................................................................

65

12

ПРОЕКТУВАННЯ ПІДЗЕМНИХ І ЗАГЛИБЛЕНИХ СПОРУД.......................................................................................

66

13

ПРОЕКТУВАННЯ ПІДПІРНИХ СТІН ...............................................................................................................................

66

14

ВИМОГИ ДО ПРОЕКТУВАННЯ ОСНОВ І ФУНДАМЕНТІВ БУДІВЕЛЬ ТА СПОРУД РІЗНИХ

 

 

КОНСТРУКТИВНИХ ТИПІВ .............................................................................................................................................

67

15

ПРОЕКТУВАННЯ ІНЖЕНЕРНОЇ ПІДГОТОВКИ ОСНОВ (ПОКРАЩЕННЯ, УЩІЛЬНЕННЯ, ЗАКРІПЛЕННЯ) ...

70

16

ПРОЕКТУВАННЯ ВОДОЗАХИСТУ ОСНОВ І ФУНДАМЕНТІВ ..................................................................................

73

17

ОСОБЛИВОСТІ ПРОЕКТУВАННЯ ЗАХОДІВ ОХОРОНИ ОСНОВ І ФУНДАМЕНТІВ ПАМ'ЯТОК .......................

75

18

ЕКОЛОГІЧНІ ВИМОГИ ПРИ ПРОЕКТУВАННІ ОСНОВ І ФУНДАМЕНТІВ (НОВЕ БУДІВНИЦТВО,

 

 

РЕКОНСТРУКЦІЯ, ПОСИЛЕННЯ, ВІДНОВЛЕННЯ) ....................................................................................................

78

19

ГЕОТЕХНІЧНИЙ МОНІТОРИНГ.......................................................................................................................................

79

20

ВИМОГИ ДО КОНСЕРВАЦІЇ (РОЗКОНСЕРВАЦІЇ) ОСНОВ І ФУНДАМЕНТІВ ОБ'ЄКТІВ НЕЗАВЕРШЕНОГО

 

 

БУДІВНИЦТВА ...................................................................................................................................................................

80

21

НАУКОВО-ТЕХНІЧНИЙ СУПРОВІД (НТС)....................................................................................................................

81

ДОДАТОК А ..............................................................................................................................................................................

83

ПЕРЕЛІК.....................................................................................................................................................................................

83