СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах

Государственный строительный комитет СССР

(Госстрой СССР)

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА

ОСНОВАНИЯИ ФУНДАМЕНТЫ НА ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ

СНиП 2.02.04-88

УДК [69+624.15:624.139](083.74)

Сроквведения в действие 1 января 1990 г

РАЗРАБОТАНЫВНИИОСП им. Н.М. Герсеванова Госстроя СССР (канд. техн. наук А.В. Садовский,канд. геол.-минерал. наук Д.И. Федорович – руководители темы; д-р техн. наукВ.О. Орлов, кандидаты техн. наук М.Р. Гохман, В.Ф. Жуков, Н.Б. Кутвицкая, В.К.Щелоков, М.Э. Слепак, С.М. Тихомиров, В.Д. Пономарев, Ю.С. Миренбург, В.М. Куприн,Е.С. Максименко и В.И. Никифоров; Е.А. Левкович, В.М. Водолазкин и Ю.Г.Федосеев), ЛенЗНИИЭП Госкомархитектуры (кандидаты техн. наук Д.Р. Шейнкман,К.Ф. Маркин, Ю.А. Велли и А.С. Герасимов), институтом «Фундаментпроект»Минмонтажспецстроя СССР (кандидаты техн. наук А.А. Колесов и В.М. Шаевич),Красноярским ПромстройНИИпроектом Минуралсибстроя СССР (кандидаты техн. наукА.А. Коновалов и Ю.М. Казаков), Якутским филиалом ЗабайкальскогоПромстройНИИпроекта Минвостокстроя СССР (д-р геол.-минерал. наук Л.Т. Роман),ЦНИИС Минтрансстроя СССР (кандидаты техн. наук Н.М. Глотов и Е.А. Тюленев),МИСИ им. В.В. Куйбышева (д-р техн. наук С.С. Вялов) и МГУ им. М.В. Ломоносова(д-р техн. наук Л.Н. Хрусталев, канд. техн. наук Г.П. Пустовойт) ГособразованияСССР.

ВНЕСЕНЫВНИИОСП им. Н.М. Герсеванова Госстроя СССР.

ПОДГОТОВЛЕНЫ КУТВЕРЖДЕНИЮ Управлением стандартизации и технических норм в строительствеГосстроя СССР (О.Н. Сильницкая).

УТВЕРЖДЕНЫпостановлением Государственного строительного комитета СССР от 21 декабря 1988№ 252

ВЗАМЕН СНиП II-18-76

С введением вдействие СНиП 2.02.04-88 с 1 января 1990 г. утрачивают силу:

СНиП II-18-76 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах»;

изменения идополнения СНиП II-18-76, утвержденные постановлениямиГосстроя СССР от 16 января 1981 г. № 4, от 12 февраля 1981 г. № 17 и от 26февраля 1986 г. № 24

Припользовании нормативным документом следует учитывать утвержденные изменениястроительных норм и правил и государственных стандартов, публикуемые в журнале«Бюллетень строительной техники», «Сборнике изменений к строительным нормам иправилам» Госстроя СССР и информационном указателе «Государственные стандарты».

Настоящиенормы распространяются на проектирование оснований и фундаментов зданий исооружений, возводимых на территории распространения вечномерзлых грунтов,определяемой в соответствии с требованиями СНиП 2.01.01–82.

Настоящиенормы, кроме пп. 1.1–2.7, не распространяются на проектирование основанийгидротехнических сооружений, земляного полотна автомобильных и железных дорог,аэродромных покрытий и фундаментов машин с динамическими нагрузками.

1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Основанияи фундаменты зданий и сооружений¹, возводимых на территориираспространения вечномерзлых грунтов, следует проектировать на основерезультатов специальных инженерно-геокриологических (инженерно-геологических,мерзлотных и гидрогеологических) изысканий с учетом конструктивных итехнологических особенностей проектируемых сооружений, их теплового и механическоговзаимодействия с вечномерзлыми грунтами оснований и возможных изменений геокриологическихусловий в результате строительства и эксплуатации сооружений и освоениятерритории, устанавливаемых по данным инженерных изысканий и теплотехническихрасчетов оснований.

________________

¹ Далее для краткости, где это возможно, вместо термина”здания и сооружения” используется термин “сооружения”.

1.2. Припроектировании оснований и фундаментов на вечномерзлых грунтах следуетучитывать местные условия строительства, требования к охране окружающей среды,а также имеющийся опыт проектирования, строительства и эксплуатации сооруженийв аналогичных условиях.

Выборстроительных площадок и проектных решений оснований и фундаментов следуетпроизводить на основании технико-экономического сравнения возможных вариантов соценкой по приведенным затратам с учетом надежности.

1.3.Инженерные изыскания для строительства на вечномерзлых грунтах надлежитпроводить в соответствии с требованиями СНиП 1.02.07–87, государственныхстандартов и других нормативных документов по инженерным изысканиям иисследованиям грунтов для строительства.

Проектированиеоснований без достаточного инженерно-геологического обоснования не допускается.

1.4.Проектирование оснований и фундаментов на вечномерзлых грунтах должно включатьрасчет теплового режима грунтов оснований, а также выбор и расчет устройств имероприятий, обеспечивающих соблюдение установленного расчетом теплового режимагрунтов в основании сооружения в процессе его строительства и эксплуатации (п.3.10).

Тепловой режимгрунтов основания и необходимые для его соблюдения требования к правиламэксплуатации сооружения должны входить в состав проектной документациисооружения, передаваемой эксплуатирующей организации.

1.5. В проектеоснований и фундаментов сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах, должнобыть предусмотрено проведение систематических натурных наблюдений за состояниемгрунтов оснований и фундаментов, в том числе наблюдений за температурой грунтовкак в процессе строительства, так и в период эксплуатации сооружения. Число ирасположение необходимых для этого наблюдательных скважин, нивелировочных мароки программа наблюдений в процессе строительства и эксплуатации устанавливаютсяпроектной организацией – автором проекта с учетом назначения и степениответственности сооружения.

Соответствиесостояния грунтов основания и фундаментов проектным требованиям при сдачесооружения в эксплуатацию должно быть подтверждено результатами натурныхнаблюдений, выполненных в период строительства согласно программе. При сдачезаконченного строительством сооружения эксплуатирующей организации должны бытьпереданы план расположения наблюдательных скважин, нивелировочных реперов имарок и программа дальнейших наблюдений.

2.ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ

2.1.Подразделение и наименование разновидностей вечномерзлых грунтов следуетпроизводить в соответствии с ГОСТ 25100–82 с учетом особенностей ихфизико-механических свойств как оснований сооружений.

2.2. Поособенностям физико-механических свойств среди вечномерзлых грунтов должнывыделяться сильнольдистые, засоленные и биогенные (заторфованные) грунты,использование которых в качестве оснований сооружений регламентируетсядополнительными требованиями, предусмотренными разд. 5, 6 и 7, а такжетвердомерзлые, пластичномерзлые и сыпучемерзлые грунты, выделяемые согласноуказаниям п. 2.3.

2.3.Подразделение грунтов на твердомерзлые, пластичномерзлые и сыпучемерзлые припроектировании оснований и фундаментов следует производить в зависимости от ихсостава, температуры и степени влажности в соответствии с ГОСТ 25100–82 сучетом сжимаемости под нагрузкой.

Ктвердомерзлым следует относить практически несжимаемые грунты с коэффициентомсжимаемости d_f £ 0,1 кПа^–1 (0,001 см²/кгс),к пластичномерзлым – грунты с коэффициентом сжимаемости d_f > 0,1 кПа^–1(0,001 см²/кгс).

Твердомерзлоеили пластичномерзлое состояние засоленных и биогенных грунтов следуетустанавливать только по данным опытного определения коэффициента их сжимаемостиd_f.

2.4. Необходимыедля расчета оснований и фундаментов физические и деформационно-прочностныехарактеристики вечномерзлых грунтов надлежит определять, как правило, наосновании их непосредственных полевых или лабораторных испытаний.

2.5. В составопределяемых для расчета вечномерзлых оснований физических и механическиххарактеристик грунтов помимо характеристик, предусмотренных СНиП 2.02.01–83,должны дополнительно входить:

а) физическиеи теплофизические характеристики мерзлых грунтов, определяемые в соответствии собязательным приложением 1;

б)деформационные и прочностные характеристики грунтов для расчета мерзлыхоснований по деформациям и несущей способности: коэффициент сжимаемостимерзлого грунта d_f(п. 4.21), расчетное давление R и сопротивление мерзлого грунта илигрунтового раствора сдвигу по поверхности смерзания R_af и R_sh(п. 4.8.);

в)деформационные характеристики грунтов для расчета оттаивающего основания подеформациям: коэффициент оттаивания А_th и сжимаемости d оттаивающего грунта и его относительная осадкаx_th (п. 4.30);

г)характеристики грунтов слоя сезонного промерзания–оттаивания для расчетаоснований и фундаментов на воздействие сил морозного пучения грунтов (пп. 4.42и 4.45), а также характеристики мерзлых грунтов для расчета оснований нагоризонтальные статические и сейсмические воздействия (пп. 8.5 и 8.6).

Принеобходимости следует определять и другие характеристики мерзлых грунтов,характеризующие особенности их состояния или взаимодействия с фундаментами (видкриогенной текстуры, коэффициент вязкости h,эквивалентное сцепление c_eq, скорость вязкопластическоготечения льда n, негативноетрение оттаивающего грунта f_n и т.п.).

2.6.Нормативные значения характеристик грунта следует устанавливать для выделенныхпри изысканиях инженерно-геологических элементов на основании статистическойобработки результатов экспериментальных определений в соответствии с ГОСТ 20522–75и СНиП 2.02.01–83 с учетом предусмотренного проектом состояния и температурыгрунтов основания.

2.7. Расчетныезначения характеристик грунта определяются по формуле

c = c_n/g_g, (1)

где c и c_n– соответственно расчетное и нормативное значение данной характеристики;

g_g – коэффициент надежностипо грунту, определяемый согласно указаниям п. 2.8.

2.8.Коэффициент надежности по грунту g_gопределяется в соответствии с ГОСТ 20522–75 с учетом вида (назначения)определяемой расчетной характеристики, состояния грунтов в основании сооруженияи доверительной вероятности a.

Приопределении расчетных значений деформационных и прочностных характеристикгрунтов, используемых в качестве основания в мерзлом состоянии (принцип I),коэффициент надежности по грунту g_gустанавливается в соответствии с ГОСТ 20522–75 при доверительной вероятности a, принимаемой равной 0,85, а для основанийопор мостов и линий электропередач – 0,9.

Приопределении расчетных значений деформационных и прочностных характеристикгрунтов, используемых в качестве основания в оттаивающем или оттаянномсостоянии (принцип II), коэффициент надежности по грунту g_g следует устанавливать:

а) для расчетаоттаивающих оснований по деформациям с учетом совместной работы сооружения(фундаментов) и деформируемого основания (п. 4.27) – в соответствии с ГОСТ20522–75 при доверительной вероятности a,принимаемой в соответствии с нормами проектирования конструкций сооружения, ноне менее 0,95;

б) для расчетаоттаивающих оснований по деформациям без учета совместной работы основания исооружения (п. 4.26), а также при предварительном оттаивании грунтов (4.32) –при доверительной вероятности a,принимаемой согласно СНиП 2.02.01–83.

Приопределении расчетных значений физических и теплофизических характеристикгрунтов коэффициент надежности по грунту g_gдопускается принимать равным 1,0.

2.9. Для расчетаоснований сооружений II и III классов ответственности, возводимых с сохранениеммерзлого состояния грунтов, а также для выполнения предварительных расчетовоснований и привязки типовых проектов к местным условиям, расчетные значенияпрочностных характеристик мерзлых грунтов R, R_af и R_shдопускается принимать по их физическим характеристикам, составу и температуре всоответствии с табличными данными, приведенными в рекомендуемом приложении 2;расчетные значения теплофизических характеристик грунтов в этих случаяхдопускается принимать по таблицам обязательного приложения 1.

Примечание.Здесь и далее класс ответственности сооружений принят согласно “Правиламучета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций”,утвержденным Госстроем СССР.

3.ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЙ

ИФУНДАМЕНТОВ

Принципыиспользования вечномерзлых грунтов в качестве основания

3.1. Пристроительстве на вечномерзлых грунтах в зависимости от конструктивных итехнологических особенностей зданий и сооружений, инженерно-геокриологическихусловий и возможности целенаправленного изменения свойств грунтов основанияприменяется один из следующих принципов использования вечномерзлых грунтов вкачестве основания сооружений:

принцип I –вечномерзлые грунты основания используются в мерзлом состоянии, сохраняемом впроцессе строительства и в течение всего периода эксплуатации сооружения;

принцип II –вечномерзлые грунты основания используются в оттаянном или оттаивающемсостоянии (с их предварительным оттаиванием на расчетную глубину до началавозведения сооружения или с допущением их оттаивания в период эксплуатациисооружения).

3.2. Принцип Iследует применять, если грунты основания можно сохранить в мерзлом состояниипри экономически целесообразных затратах на мероприятия, обеспечивающиесохранение такого состояния. На участках с твердомерзлыми грунтами, а также приповышенной сейсмичности района следует принимать, как правило, использование вечномерзлыхгрунтов по принципу I.

Пристроительстве на пластичномерзлых грунтах следует, как правило, предусматриватьмероприятия по понижению температуры (пп. 3.10–3.13) до установленных расчетомзначений, а также учитывать в расчетах оснований пластические деформации этихгрунтов под нагрузкой согласно указаниям пп. 4.20–4.22.

3.3. ПринципII следует применять при наличии в основании скальных или других малосжимаемыхгрунтов, деформации которых при оттаивании не превышают предельно допустимыхзначений для проектируемого сооружения, при несплошном распространении вечномерзлыхгрунтов, а также в тех случаях, когда по техническим и конструктивнымособенностям сооружения и инженерно-геокриологическим условиям участка присохранении мерзлого состояния грунтов основания не обеспечивается требуемыйуровень надежности строительства.

3.4. Выборпринципа использования вечномерзлых грунтов в качестве основания сооружений, атакже способов и средств, необходимых для обеспечения принятого в проектетемпературного режима грунтов, следует производить на основании сравнительныхтехнико-экономических расчетов.

3.5. Впределах застраиваемой территории (промышленный узел, поселок, городскоймикрорайон и т.д.) надлежит предусматривать, как правило, один принциписпользования вечномерзлых грунтов в качестве оснований. Это требование следуетучитывать также при проектировании новых и реконструкции существующих зданий исооружений на застроенной территории, размещении мобильных (временных) зданий ипрокладке инженерно-технических сетей.

Применениеразных принципов использования вечномерзлых грунтов в пределах застраиваемойтерритории допускается на обособленных по рельефу и другим природным условиямучастках, а в необходимых случаях – на природно-необособленных участках, еслипредусмотрены и подтверждены расчетом специальные меры по обеспечениюрасчетного теплового режима грунтов в основании соседних зданий, возведенных(или возводимых) по принципу I (резервирование зон безопасности, устройствомерзлотных и противофильтрационных завес и т.п.).

3.6. Линейныесооружения допускается проектировать с применением на отдельных участках трассыразных принципов использования вечномерзлых грунтов в качестве основания. Приэтом следует предусматривать меры по приспособлению их конструкций кнеравномерным деформациям основания в местах перехода от одного участка кдругому, а при прокладке их в пределах застраиваемой территории следует соблюдатьтребования, предусмотренные п. 3.5.

Глубиназаложения фундаментов

3.7. Глубиназаложения фундаментов, считая от уровня планировки (подсыпки или срезки), назначаетсяс учетом требований СНиП 2.02.01–83 и принятого принципа использованиявечномерзлых грунтов в качестве основания сооружения и должна проверятьсярасчетом по устойчивости фундаментов на действие сил морозного пучения грунтовсогласно указаниям пп. 4.41 и 4.45.

3.8. Прииспользовании вечномерзлых грунтов в качестве основания по принципу Iминимальную глубину заложения фундаментов d_min необходимопринимать по табл. 1 в зависимости от расчетной глубины сезонного оттаиваниягрунта d_th, определяемой согласно обязательному приложению 3.

Таблица1

Фундаменты

Минимальная глубина заложения фундаментов d_min, м

Фундаменты всех типов, кроме свайных

Свайные фундаменты зданий и сооружений

Сваи опор мостов

Фундаменты зданий и сооружений, возводимых на подсыпках

d_th + 1

d_th + 2

d_th + 4

Не нормируется

3.9. Прииспользовании вечномерзлых грунтов в качестве основания по принципу IIминимальную глубину заложения фундаментов d_min следуетпринимать в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01–83 в зависимости отрасчетной глубины сезонного промерзания грунта d_f, определяемойсогласно обязательному приложению 3, и уровня подземных вод, которыйпринимается с учетом образования под сооружением зоны оттаивания грунта.

Допускаетсязакладывать фундаменты в слое сезонного промерзания–оттаивания грунта, если этообосновано расчетом оснований и фундаментов (п. 4.45).

Устройствооснований и фундаментов при использовании вечномерзлых

грунтовпо принципу I

3.10. Прииспользовании вечномерзлых грунтов в качестве оснований сооружений по принципуI для сохранения мерзлого состояния грунтов основания и обеспечения ихрасчетного теплового режима в проектах оснований и фундаментов необходимопредусматривать: устройство холодных (вентилируемых) подполий или холодныхпервых этажей зданий (п. 3.11), укладку в основании сооружения охлаждающихтруб, каналов или применение вентилируемых фундаментов (п. 3.12), установкусезоннодействующих охлаждающих устройств жидкостного или парожидкостного типов –СОУ (п. 3.13), а также осуществление других мероприятий по устранению илиуменьшению теплового воздействия сооружения на мерзлые грунты основания.

Выбор одногоили сочетания указанных мероприятий должен производиться на основаниитеплотехнического расчета с учетом конструктивных и технологических особенностейсооружения, опыта местного строительства и экономической целесообразности.

3.11. Холодные(вентилируемые) подполья с естественной или побудительной вентиляцией следуетприменять для сохранения мерзлого состояния грунтов в основаниях жилых ипромышленных зданий и сооружений, в том числе сооружений с повышеннымитепловыделениями. Требуемый тепловой режим вентилируемого подпольяустанавливается теплотехническим расчетом согласно обязательному приложению 4.

Подполья всоответствии с теплотехническим расчетом и условиями снегозаносимостидопускается устраивать открытыми, с вентилируемыми продухами в цоколе зданияили закрытыми; при необходимости у продухов следует устраивать вытяжные илиприточные трубы, располагая воздухозаборные отверстия выше наибольшего уровняснегового покрова. Закрытые подполья, а также холодные первые этажи зданий рекомендуетсяустраивать при ширине зданий до 15 м и среднегодовых температурах грунта нижеминус 2°С.

Высотаподполья должна приниматься по условиям обеспечения его вентилирования, но неменее 1,2 м от поверхности планировки грунта до низа выступающих конструкцийперекрытия; при размещении в подполье коммуникаций – по условиям свободного кним доступа, но не менее 1,4 м. Под отдельными участками сооружения шириной до6 м при отсутствии в них коммуникаций и фундаментов высоту подполья допускаетсяуменьшать до 0,6 м.

Поверхностьгрунта в подполье должна быть спланирована с уклонами в сторону наружныхотмосток или водосборов, обеспечивающих беспрепятственный отвод воды, и иметь,как правило, твердое покрытие.

3.12.Охлаждающие трубы или каналы, а также вентилируемые фундаменты можно устраиватьс естественной или побудительной вентиляцией и их следует преимущественноприменять для сохранения мерзлого состояния грунтов в основании сооружений сполами по грунту, при устройстве малозаглубленных или поверхностных фундаментовна подсыпках, а также мобильных зданий и зданий в комплектно-блочном исполнении.

Охлаждающиетрубы, каналы и вентилируемые фундаменты следует укладывать выше уровня подземныхвод, как правило, в пределах подсыпки из непучинистого грунта с уклонами всторону объединительных коллекторов. Для уменьшения теплопритока в грунт ивысоты подсыпки под полами сооружения следует предусматривать укладку тепло- игидроизоляции.

Теплотехническийрасчет оснований при использовании указанных систем охлаждения грунтов следуетпроизводить согласно указаниям п. 4.15.

3.13.Сезоннодействующие охлаждающие устройства (СОУ) следует применять, как правило,в сочетании с другими охлаждающими устройствами для сохранения мерзлогосостояния грунтов оснований, для повышения несущей способности опор линейныхсооружений в пластичномерзлых грунтах, а также для создания ледогрунтовыхзавес, восстановления нарушенного при эксплуатации сооружения теплового режимагрунтов в его основании и в других целях.

3.14.Вентилируемые подполья или другие виды охлаждающих устройств при возведениифундаментов на пластичномерзлых грунтах следует проектировать исходя из условияобеспечения ими требуемого понижения температуры грунтов при эксплуатациисооружения. Для сокращения сроков строительства и повышения расчетных нагрузокна фундаменты следует предусматривать предварительное (до возведениясооружения) охлаждение пластичномерзлых грунтов (путем очистки поверхности от снега,с помощью СОУ и т.д.) при последующем поддержании расчетного температурногорежима грунтов за счет постоянно действующих охлаждающих устройств.

3.15. Научастках, где слой сезонного промерзания–оттаивания не сливается с вечномерзлымгрунтом, необходимо предусматривать меры по стабилизации или поднятию верхнейповерхности вечномерзлого грунта до расчетного уровня путем предварительногоохлаждения и промораживания грунтов основания. Глубину заложения фундаментовпри этом следует определять расчетом, но принимать не менее 2 м от верхнейповерхности вечномерзлого грунта. Допускается закладывать фундаменты в пределахнемерзлого слоя грунта, если это обосновано расчетом основания.

3.16. Прииспользовании вечномерзлых грунтов в качестве оснований по принципу I могутприменяться свайные, столбчатые и другие типы фундаментов, в том числефундаменты на искусственных (насыпных и намывных) основаниях. Выбор типафундамента и способа устройства основания устанавливается проектом в зависимостиот инженерно-геокриологических условий строительства, конструктивных особенностейсооружения и технико-экономической целесообразности.

3.17.Конструкции фундаментов должны удовлетворять требованиям, предъявляемым кматериалу фундаментов по прочности в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01–84,СНиП 2.02.03–85, СНиП 2.05.03–84, а элементы фундаментов, находящиеся впределах слоя сезонного промерзания и оттаивания грунта и выше, – такжетребованиям по морозостойкости, водонепроницаемости и устойчивости квоздействию агрессивных сред в соответствии с требованиями СНиП 2.03.11–85 иСНиП 2.05.03–84. Металлические и деревянные конструкции фундаментов в слоесезонного промерзания и оттаивания грунта должны быть защищены от коррозии игниения.

3.18. Приустройстве свайных фундаментов в вечномерзлых грунтах допускается применятьвиды и конструкции свай, предусмотренные СНиП 2.02.03–85, в том числебуронабивные, полые и сваи-оболочки, а также составные (комбинированные) сваииз разных материалов.

3.19. Впроекте свайных фундаментов должны быть указаны способы погружения свай, атакже температурные условия, при которых разрешается загружение свай.

Полые сваи исваи-оболочки, не требующие по расчету бетонного заполнения, допускаетсязаполнять грунтом, а в пределах слоя сезонного промерзания-оттаивания и выше –бетоном класса не ниже В15 с соблюдением требований по предотвращениюобразования трещин, кроме опор мостов, при устройстве которых в зоневоздействия знакопеременных температур следует руководствоваться требованиямиСНиП 2.02.03–85.

При устройствебуронабивных свай в вечномерзлых грунтах, используемых в качестве оснований попринципу I, применение химических добавок для ускорения твердения бетона,уложенного в распор с мерзлым грунтом, как правило, не допускается.

3.20. Поусловиям применимости и способам погружения в вечномерзлый грунт сваиподразделяются на:

а)буроопускные – сваи сплошные и полые, свободно погружаемые в скважины, диаметркоторых превышает (не менее чем на 5 см) размер их наибольшего поперечногосечения, с заполнением свободного пространства раствором глинисто-песчаным,известково-песчаным или другого состава, принимаемым по условиям обеспечениязаданной прочности смерзания сваи с грунтом; допускаются к применению в любыхгрунтах при средней температуре грунта по длине сваи минус 0,5°С и ниже;

б) опускные –сваи сплошные и полые, свободно (или с пригрузом) погружаемые в оттаянный грунтв зоне диаметром до двух наибольших поперечных размеров сваи; допускаются кприменению в твердомерзлых грунтах песчаных и пылевато-глинистых, содержащих неболее 15% крупнообломочных включений при средней температуре грунта по длинесваи не выше минус 1,5°С;

в)бурозабивные – сваи сплошные и полые, рассчитанные на восприятие ударныхнагрузок и погружаемые забивкой в лидерные скважины, диаметр которых меньшенаибольшего поперечного сечения сваи; допускаются к применению впластичномерзлых грунтах без крупнообломочных включений на основании пробныхпогружений свай на данной площадке;

г)бурообсадные – полые сваи и сваи-оболочки, погружаемые в грунт путем егоразбуривания в забое через полость сваи с периодическим осаживанием погружаемойсваи; применяются при устройстве сварных фундаментов в сложныхинженерно-геокриологических условиях и при наличии межмерзлотных подземных вод.

Допускаетсяприменять другие способы погружения свай в вечномерзлые грунты, если это неприводит к недопустимому повышению температуры грунтов основания, что должнобыть подтверждено экспериментальными данными и теплотехническим расчетом.

3.21.Расстояние между осями свай следует принимать равным:

длябуроопускных и бурообсадных свай – не менее двух диаметров скважины при еедиаметре до 1 м включительно и не менее диаметра скважины плюс 1 м при еедиаметре 1 м и более;

для опускных ибурозабивных свай – не менее трех наибольших размеров поперечного сечения сваи.

Размещениесвай в плане, их число, размеры и способы устройства ростверков назначаются взависимости от конструкции здания, размещения технологического оборудования инагрузок на фундаменты в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03–85 с учетомрасчетной несущей способности свай, определяемой согласно п. 4.7, высотыхолодного подполья (п. 3.11) и температурно-влажностных воздействий; укладкаростверков по грунту или с зазором менее 0,15 м от поверхности грунта, а для устоевмостов – менее 0,5 м не допускается.

3.22.Столбчатые фундаменты, возводимые на естественном вечномерзлом основании,следует устраивать сборно-монолитными и монолитными. Глубина заложенияфундаментов, их размеры и несущая способность устанавливаются расчетом согласноуказаниям пп. 4.7–4.9, с учетом требований пп. 3.7 и 3.8.

Обратнуюзасыпку котлованов под фундаменты следует производить, как правило, влажнымталым грунтом. При льдистости грунтов основания i_i >0,2 под подошвой фундаментов следует устраивать песчаную подушку толщиной неменее 0,2 м.

3.23. Припроектировании сооружений на искусственных основаниях (насыпях или подсыпках)следует предусматривать устройство фундаментов мелкого заложения (столбчатые,ленточные, плитные, с вентилируемыми каналами и др.). Фундаменты следуетзакладывать в пределах высоты подсыпки, определяемой теплотехническим расчетомс учетом дополнительных мероприятий по сохранению мерзлого состояния грунтов оснований,предусмотренных п. 3.12.

Подсыпкуследует устраивать из непучинистого песчаного или крупнообломочного грунта,укладываемого после промерзания сезоннооттаивающего слоя; допускается дляустройства подсыпок применять шлаки или другие отходы производства, если они неподвержены пучению и морозному разрушению.

При устройствефундаментов на подсыпках основания и фундаменты следует рассчитывать по несущейспособности и деформациям в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01–83.

Устройствооснований и фундаментов при использовании вечномерзлых

грунтовпо принципу II

3.24. Припроектировании оснований и фундаментов зданий и сооружений, возводимых сиспользованием вечномерзлых грунтов по принципу II, следует предусматриватьмероприятия по уменьшению деформаций основания (п. 3.25) или мероприятия поприспособлению конструкций сооружения к восприятию неравномерных деформаций основания(п. 3.28), назначаемые по результатам расчета основания по деформациям.

Выбор одногоиз указанных мероприятий или их сочетания производится на основаниитехнико-экономического расчета. При этом мероприятия по уменьшению деформацийоснования следует предусматривать в любом случае, если расчетные осадкисооружения превышают значения, допустимые по архитектурным и технологическимтребованиям, а для сооружений, возводимых по типовым проектам, – также установленныедля них предельные значения деформаций по условиям прочности и устойчивостиконструкций.

Мероприятия поприспособлению конструкций сооружения к неравномерным деформациям оттаивающегооснования следует назначать по результатам расчета совместной работы основанияи сооружения.

3.25. Дляуменьшения деформаций основания в зависимости от конкретных условийстроительства следует предусматривать:

предварительное(до возведения сооружения) искусственное оттаивание и уплотнение грунтовоснования;

заменульдистых грунтов основания талым или непросадочным при оттаивании песчаным иликрупнообломочным грунтом;

ограничениеглубины оттаивания мерзлых грунтов основания, в том числе со стабилизациейверхней поверхности вечномерзлого грунта в процессе эксплуатации сооружения;

увеличениеглубины заложения фундаментов, в том числе с прорезкой льдистых грунтов иопиранием фундаментов на скальные или другие малосжимаемые при оттаиваниигрунты.

3.26. Глубинупредварительного оттаивания или замены льдистых грунтов основания намалосжимаемые при оттаивании грунты следует устанавливать по результатамрасчета основания по деформациям согласно указаниям п. 4.32.

Контуры зоныоттаивания или замены грунтов основания в плане должны выходить за контурысооружения не менее чем на половину глубины предварительного оттаивания грунта.

Допускаетсяпринимать меньшую площадь предварительного оттаивания или замены грунтов вплане, а также производить локальное предварительное оттаивание грунтов подфундаментами (вместо сплошного оттаивания под всей площадью сооружения), еслиэто обосновано расчетом основания по деформациям и устойчивости.

Оттаиваниегрунтов оснований можно производить способами электрооттаивания, парооттаиванияили за счет других источников тепла. При этом должны быть предусмотрены меры пообеспечению установленной проектом степени уплотнения оттаянного грунта.

3.27. Дляограничения глубины оттаивания грунтов в основании сооружения следуетпредусматривать устройство теплоизолирующих подсыпок, увеличение сопротивлениятеплопередаче полов первых этажей и другие мероприятия по уменьшению тепловоговлияния сооружения на грунты основания, а также стабилизацию верхнейповерхности вечномерзлого грунта (в том числе при несливающемся сезоннопромерзающемслое) ниже глубины заложения подошвы фундаментов путем регулированиятемпературы воздуха в подпольях или технических этажах здания согласнообязательному приложению 5.

3.28.Приспособление конструкций сооружений к неравномерным деформациям основаниядолжно обеспечиваться:

а) увеличениемпрочности и пространственной жесткости здания, достигаемой устройствомпоэтажных, связанных с перекрытиями железобетонных и армокирпичных поясов,усилением армирования конструкций, замоноличиванием сборных элементовперекрытия, усилением цокольно-фундаментной части, равномерным расположениемсквозных поперечных стен, а также разрезкой протяженных зданий на отдельныеотсеки длиной до полуторной ширины здания;

б) увеличениемподатливости и гибкости сооружения путем разрезки его конструкцийдеформационными швами, устройством гибких сопряжений отдельных конструкций сучетом возможности их выравнивания и рихтовки технологического оборудования.

Допускаетсяпредусматривать комбинацию указанных мероприятий применительно к особенностямпроектируемого сооружения. При этом бескаркасные жилые и общественные зданияследует, как правило, проектировать по жесткой конструктивной схеме; дляпромышленных сооружений могут применяться гибкие и комбинированные конструктивныесхемы. Цокольно-фундаментную часть зданий в типовых проектах следуетразрабатывать в нескольких вариантах, рассчитанных по прочности на разныепределы допустимых деформаций основания.

3.29. Прииспользовании вечномерзлых грунтов в качестве оснований по принципу II следует,как правило, применять:

а) для сооруженийс жесткой конструктивной схемой, возводимых на оттаивающих грунтах, – усиленныеармопоясами ленточные фундаменты, в том числе в виде жестких перекрестных лент,воспринимающих и перераспределяющих усилия, вызванные неравномерной осадкойоттаивающего основания, а в необходимых случаях – плитные фундаменты; напредварительно оттаянных и уплотненных грунтах допускается применятьстолбчатые, ленточные и другие виды фундаментов на естественном основании, атакже свайные фундаменты, если это обусловлено грунтовыми условиями;

б) длясооружений с гибкой конструктивной схемой – столбчатые и отдельно стоящиефундаменты под колонны, гибкие ленточные фундаменты, а в необходимых случаяхтакже свайные фундаменты.

3.30. Вслучаях, когда в основании сооружений залегают скальные или другиемалосжимаемые при оттаивании грунты, следует применять столбчатые фундаменты,свайные фундаменты из свай-стоек, в том числе из составных и буронабивных свай.

Сваи следуетпогружать, как правило, буроопускным способом в скважины, диаметр которых неменее чем на 15 см превышает наибольшие размеры поперечного сечения сваи, сзаполнением свободного пространства грунтовым, цементно-песчаным или другимраствором. Заделку свай-стоек в скальные грунты надлежит производить в соответствиис требованиями СНиП 2.02.03–85.

Требованияк инженерной подготовке территории

иохране окружающей среды

3.31. Впроекте оснований и фундаментов на вечномерзлых грунтах должны бытьпредусмотрены мероприятия по инженерной подготовке территории, обеспечивающиесоблюдение расчетного гидрогеологического и теплового режима грунтов основанияи предотвращение эрозии, развития термокарста и других физико-геологическихпроцессов, приводящих к изменению проектного состояния грунтов в основании сооруженийпри их строительстве и эксплуатации, а также к недопустимым нарушениямприродных условий окружающей среды.

3.32.Инженерная подготовка отдельных строительных площадок должна быть увязана собщей инженерной подготовкой и вертикальной планировкой территории застройки всоответствии с генпланом и обеспечивать организованный отвод поверхностных иподмерзлотных вод с начала строительства.

Подъездныепути и насыпи для прохождения транспортных средств и работы строительнойтехники следует устраивать до начала работ по возведению фундаментов.

3.33. Натерритории с вечномерзлыми грунтами вертикальную планировку местности следуетпроизводить, как правило, подсыпкой. При применении в необходимых случаяхсрезок и выемок грунта должны быть приняты меры по защите вскрытых льдистыхгрунтов от протаивания, размыва и оползания склонов. Подсыпку можно выполнятьсплошной по всей застраиваемой территории или под отдельные сооружения или ихгруппы при условии обеспечения свободного стока поверхностных вод.

3.34. Прииспользовании вечномерзлых грунтов по принципу I подсыпку следует выполнять,как правило, в зимний период после промерзания сезоннооттаявшего слоя грунта(не менее чем на 0,2 м). Толщина и способ устройства подсыпок принимаются взависимости от их назначения и грунтовых условий.

На участках ссильнольдистыми грунтами и подземными льдами следует устраивать сплошные поплощади теплоизолирующие подсыпки, толщину которых необходимо устанавливатьрасчетом по условию предотвращения протаивания подстилающего льдистого грунтасогласно указаниям п. 5.2. Устройство подсыпок, используемых в качестве основанийсооружений, следует производить согласно указаниям п. 3.23.

3.35. Прииспользовании вечномерзлых грунтов в качестве оснований по принципу IIвертикальную планировку допускается осуществлять подсыпками и выемками грунта.Подсыпки надлежит устраивать, как правило, по оттаянному грунту слоя сезонногопромерзания–оттаивания.

Уровеньпланировочных отметок, высоту подсыпок, уклоны водоотводящей сети следуетпринимать с учетом расчетных осадок грунтов при оттаивании. В необходимыхслучаях (сильнольдистые или заторфованные грунты, неравномерная льдистостьгрунтов) следует осуществлять частичное оттаивание или замену грунтов верхнегольдистого слоя.

При высокомуровне подземных вод необходимо предусматривать меры по предотвращениюобводнения заглубленных подвалов или технических этажей здания: поднятие уровняпланировочных отметок, устройство дренажа, противофильтрационные завесы и т.п.

3.36. Всоставе мероприятий по инженерной подготовке территории должны бытьпредусмотрены природоохранные мероприятия, направленные на восстановлениенарушенных в процессе строительства природных условий, в том числе мероприятияпо рекультивации и восстановлению почвенно-растительного слоя, засыпке выемок,траншей и карьеров, выполаживанию и одернованию склонов и откосов, а также попредупреждению развития эрозии, термокарста и процессов размыва грунта.

3.37. Дляобеспечения устойчивости и эксплуатационной пригодности зданий и сооружений припрокладке наружных сетей систем водоснабжения, канализации, теплоснабженияследует предусматривать, как правило, тот же принцип использования вечномерзлыхгрунтов в качестве оснований, который принят для зданий и сооружений, размещаемыхна данной территории застройки. Применение различных принципов допускается приусловии прокладки сетей, как правило, в каналах на таком расстоянии от зданий исооружений, при котором не произойдет изменения расчетных температур основанийзданий и сооружений, или при применении других мер, предусмотренных п. 3.5.

Вводы ивыпуски инженерных сетей в зданиях или сооружениях и прокладку этих сетей вподпольях и технических этажах следует осуществлять по принципу использованиявечномерзлых грунтов, принятому для данного здания или сооружения. Конструкциявводов и выпусков должна быть такой, чтобы при использовании вечномерзлыхгрунтов в качестве основания по принципу I исключалась возможность местногооттаивания грунтов или повышения (против установленной в проекте) их расчетнойтемпературы, а при использовании грунтов в качестве основания по принципу II –ускоренного местного оттаивания и, как следствие, увеличенной неравномерностидеформации основания фундаментов.

4.РАСЧЕТ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ

Общиеуказания

4.1. Припроектировании оснований и фундаментов сооружений, возводимых на вечномерзлыхгрунтах, следует выполнять теплотехнические расчеты основания и расчетыоснования и фундаментов на силовые воздействия. В расчетах основания ифундаментов надлежит учитывать принцип использования вечномерзлых грунтов вкачестве основания, тепловое и механическое взаимодействие сооружения иоснования.

4.2. Основанияи фундаменты следует рассчитывать по двум группам предельных состояний: попервой – по несущей способности, по второй – по деформациям (осадкам, прогибами пр.), затрудняющим нормальную эксплуатацию конструкций сооружения илиснижающим их долговечность, а элементы железобетонных конструкций – и потрещиностойкости.

При расчете попредельным состояниям несущую способность основания и его ожидаемые деформацииследует устанавливать с учетом температурного режима грунтов основания, а припринципе I – также с учетом продолжительности действия нагрузок и реологическихсвойств грунтов.

Фундаменты какэлементы конструкций в зависимости от их материала следует рассчитывать всоответствии с требованиями СНиП 2.03.01–84, СНиП II-23–81*, СНиП II-25–80 иСНиП 2.05.03–84.

4.3. Расчетоснований следует производить:

а) прииспользовании вечномерзлых грунтов по принципу I: по несущей способности – длятвердомерзлых грунтов; по несущей способности и деформациям – дляпластичномерзлых и сильнольдистых грунтов, а также подземных льдов;

б) прииспользовании вечномерзлых грунтов по принципу II: по несущей способности – вслучаях, предусмотренных СНиП 2.02.01–83; по деформациям – по всех случаях, приэтом для оснований, оттаивающих в процессе эксплуатации сооружения, расчет подеформациям надлежит производить из условия совместной работы основания исооружения (фундаментов).

Расчетоснований по деформациям следует производить на основные сочетания нагрузок ивоздействий; расчет по несущей способности – на основные и особые сочетаниянагрузок и воздействий.

4.4. Нагрузкии воздействия, передаваемые на основания сооружением, следует устанавливатьрасчетом в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07–85 с учетом указаний СНиП2.02.01–83 и СНиП 2.02.03–85, а для оснований опор мостов и труб под насыпями –согласно СНиП 2.05.03–84.

Прииспользовании вечномерзлых грунтов по принципу I, если грунты основаниянаходятся в твердомерзлом состоянии, а также в случаях, предусматриваемых СНиП2.02.01–83, нагрузки и воздействия на основание допускается назначать без учетаих перераспределения надфундаментными конструкциями сооружения.

Прииспользовании вечномерзлых грунтов в качестве основания по принципу II нагрузкина основание следует определять, как правило, с учетом совместной работыоснования и сооружения.

4.5. Нагрузкии воздействия, которые по СНиП 2.01.07–85 могут относиться как к длительным,так и к кратковременным, при расчете мерзлых оснований по несущей способностидолжны относиться к кратковременным, а при расчете оснований по деформациям – кдлительным.

Воздействия,вызванные осадками грунтов при предусмотренном в проекте оттаивании их впроцессе эксплуатации сооружения, следует относить к длительным; воздействия,связанные с возможным протаиванием и просадками грунтов при нарушенияхэксплуатационного режима сооружения, – к особым.

Расчетоснований и фундаментов при использовании вечномерзлых

грунтовпо принципу I

4.6. Расчетоснований фундаментов по первой группе предельных состояний (по несущейспособности) производится исходя из условия

F£ F_u/g_n, (2)

где F –расчетная нагрузка на основание;

F_u – несущая способность (сила предельногосопротивления) основания, определяемая расчетом (п. 4.7), а для основанийсвайных фундаментов – расчетом или по данным полевых испытаний свай (п. 4.16);

g_n –коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый в соответствии стребованиями СНиП 2.02.01–83 в зависимости от вида и класса ответственностисооружения, а для оснований опор мостов – согласно СНиП 2.05.03–84 и указаниямп. 9.13 настоящих норм.

4.7. Несущаяспособность основания F_u, кН (кгс), вертикально нагруженнойвисячей сваи или столбчатого фундамента определяется по формуле

, (3)

где g_t	– температурный коэффициент, учитывающий изменение температуры грунтов основания в период строительства и эксплуатации сооружения, определяемый по указаниям п. 4.10;
g_с	– коэффициент условий работы основания, принимаемый по указаниям п. 4.9;
R	– расчетное давление на мерзлый грунт под нижним концом сваи или под подошвой столбчатого фундамента, кПа (кгс/см²), определяемое согласно указаниям п. 4.8;
А	– площадь подошвы столбчатого фундамента или площадь опирания сваи на грунт, м² (см²), принимаемая для сплошных свай равной площади их поперечного сечения (или площади уширения), для полых свай, погруженных с открытым нижним концом, – площади поперечного сечения сваи брутто при заполнении ее полости цементно-песчаным раствором или грунтом на высоту не менее трех диаметров сваи;
R_af,i	– расчетное сопротивление мерзлого грунта или грунтового раствора сдвигу по боковой поверхности смерзания фундамента в пределах i-го слоя грунта, кПа (кгс/см²), определяемое согласно указаниям п. 4.8;
А_af,i	– площадь поверхности смерзания i-го слоя грунта с боковой поверхностью сваи, а для столбчатого фундамента – площадь поверхности смерзания грунта с нижней ступенью фундамента, м² (см²);
n	– число выделенных при расчете слоев вечномерзлого грунта.

При однородныхпо составу вечномерзлых грунтах несущую способность основания висячей сваидопускается определять по формуле

F_u = g_tg_c(RA + R_af + A_af) (4)

где R_af – расчетное сопротивление мерзлого грунтасдвигу на поверхности смерзания, кПа (кгс/см²), при средней по длинесваи (эквивалентной) температуре вечномерзлого грунта Т_е (п.4.12.);

А_af– площадь смерзания сваи с вечномерзлым грунтом, м² (см²).

Примечания:1. При расчете несущей способности основания столбчатого фундамента силысмерзания грунта, определяемые вторым слагаемым формулы (3), учитываются толькопри условии выполнения обратной засыпки пазух котлована влажным грунтом, чтодолжно быть отмечено в проекте.

2. В случаях, когда слой сезонного промерзания –оттаивания не сливается с вечномерзлым грунтом, несущую способность свай впределах немерзлого слоя грунта допускается учитывать по СНиП 2.02.03–85. Приэтом должны быть предусмотрены меры по стабилизации верхней поверхностивечномерзлого грунта.

4.8. Расчетноедавление на мерзлый грунт под подошвой фундамента R и расчетныесопротивления мерзлого грунта или грунтового раствора сдвигу по поверхностисмерзания фундамента R_af устанавливаются по данным испытанийгрунтов, проводимых в соответствии с ГОСТ 24586–81, с учетом коэффициентанадежности по грунту g_g,принимаемому согласно указаниям п. 2.8, и расчетных температур грунта основанияТ_m, T_z и Т_е, определяемыхтеплотехническим расчетом по указаниям п. 4.12.

По результатамиспытаний грунтов шариковым штампом или на одноосное сжатие расчетные значения R,кПа (кгс/см²), вычисляются по формуле

R= 5,7c_n/g_g+ g_Id, (5)

где c_n	– нормативное значение предельно длительного сцепления, кПа (кгс/см²), принимаемое равным: c_n = c_n,e_q при испытаниях грунтов шариковым штампом и c_n = 0,5s_n – при испытаниях на одноосное сжатие, где c_n,e_q и s_n – соответственно предельно длительное эквивалентное сцепление и сопротивление грунта одноосному сжатию;
g_I	– расчетное значение удельного веса грунта, кН/м³ (кгс/см³);
d	– глубина заложения фундамента, м (см).

В случаях,предусмотренных п. 2.9, расчетные значения R и R_af допускаетсяпринимать по таблицам рекомендуемого приложения 2.

При расчетахнесущей способности оснований значения R следует принимать: для свайныхфундаментов – при расчетной температуре грунта T_z на глубине z,равной глубине погружения сваи; для столбчатых фундаментов – при расчетнойтемпературе грунта T_m на глубине заложения подошвыфундамента.

Расчетныесопротивления сдвигу R_af,i следует принимать: для свайныхфундаментов – при температуре грунта T_z на глубине середины i-гослоя грунта; для столбчатых фундаментов – при температуре грунта T_mна глубине, соответствующей середине нижней ступени фундамента.

При расчетахпо формуле (4) значения R_af принимается при средней(эквивалентной) температуре грунта Т_е (п. 4.12).

Длябуроопускных свай расчетное сопротивление сдвигу необходимо приниматьнаименьшим из значений сдвига по поверхности смерзания сваи R_afи сдвига по грунту или буровому раствору R_sh; для буронабивныхсвай – по значению R_sh. При расчете несущей способности комбинированныхсвай (дерево-металлических, сборно-монолитных и др.) значения R_afследует принимать с учетом неодинаковой прочности смерзания с грунтом ихразличных элементов в соответствии с указаниями рекомендуемого приложения 2.

Для свай,опираемых на песчано-щебеночную подушку высотой не менее трех диаметровскважины, расчетное значение R допускается принимать для грунта подушки,а значение А – равным площади забоя скважины. При опирании свай нальдистые грунты с льдистостью i_i ³ 0,2 расчетные значения R следует принимать с понижающимкоэффициентом n_i = 1 – i_i.

Длякратковременных нагрузок с временем действия t, равным или меньшимпродолжительности перерывов между ними, расчетные значения R и R_afдопускается принимать с повышающим коэффициентом n_t (кромеопор мостов) в соответствии с данными табл. 2.

Таблица2

Время действия нагрузки t, ч	0,1	0,25	0,5	1	2	8	24
Коэффициент n_t	1,7	1,5	1,35	1,25	1,2	1,1	1,05

4.9.Коэффициент условий работы основания g_cпринимается по табл. 3 в зависимости от вида и способов устройства фундаментов(кроме опор мостов).

Таблица3

Виды фундаментов и способы их устройства	Коэффициент g_с
Столбчатые и другие виды фундаментов на естественном основании	1,0
То же на подсыпках	0,9
Буроопускные сваи с применением грунтовых растворов, превышающих по прочности смерзания вмещающие грунты	1,1
То же при равномерной прочности грунтовых растворов и вмещающего грунта	1,0
Опускные и буронабивные сваи	1,0
Бурозабивные сваи при диаметре лидерных скважин менее 0,8 диаметра свай	1,0
То же при большем диаметре лидерных скважин	0,9

Значениякоэффициента g_с,приведенные в табл. 3, допускается увеличивать пропорционально отношению полнойнагрузки на фундамент к сумме постоянных и длительных временных нагрузок, но неболее чем в 1,2 раза, если расчетные значения деформаций основания при этом небудут превышать предельно допустимых значений.

4.10.Температурный коэффициент g_t,учитывающий температурные условия работы основания, устанавливается расчетом взависимости от состояния и температуры грунтов основания до загружения фундаментови их изменения в процессе эксплуатации сооружения. Значения g_t допускается приниматьравными:

а) g_t = 1,1, если расчетнаясреднегодовая температура вечномерзлых грунтов Т₀ (п. 8обязательного приложения 3) соответствует твердомерзлому состоянию грунта и невыше расчетной среднегодовой температуры на верхней поверхности вечномерзлогогрунта Т’₀ (п. 4.13), устанавливающейся в основаниисооружения в процессе его эксплуатации;

б) g_t = 1,0, если расчетнаясреднегодовая температура вечномерзлых грунтов Т₀соответствует пластичномерзлому состоянию грунта и выше значения температуры Т’₀,устанавливающейся в процессе эксплуатации сооружения.

При расчетахоснований трубопроводов, линий электропередач и других линейных сооруженийкоэффициент g_t следуетпринимать равным 0,8.

4.11. Передачана фундаменты проектных нагрузок допускается, как правило, при температурегрунтов в основании сооружения не выше установленных на эксплуатационный периодрасчетных значений. В необходимых случаях следует предусматривать мероприятияпо предварительному (до загружения фундаментов) охлаждению пластичномерзлыхгрунтов (п. 3.14) до установленных расчетом значений температуры.

Присоответствующем обосновании расчетом основания по деформациям допускаетсязагружать фундаменты при температурах грунта выше расчетных, но не вышезначений: Т = Т_bf – 0,5 °С – для песчаных и крупнообломочных грунтови Т = Т_bf – 1 °С – для пылевато-глинистых, где T_bf –температура начала замерзания грунта (п. 5 обязательного приложения 1). Несущаяспособность основания F_u в этом случае должна определятьсяпри расчетных температурах грунта, устанавливаемых без учета теплового влияниясооружения по формуле (10), принимая коэффициент g_tпо расчету, но не более 1,2.

4.12.Расчетные температуры грунтов T_m, T_z и Т_еопределяются расчетом теплового взаимодействия сооружения с вечномерзлыми грунтамиоснования в периодически установившемся тепловом режиме с учетом переменных вгодовом периоде условий теплообмена на поверхности, формы и размеровсооружения, глубины заложения и расположения фундаментов в плане, а такжетеплового режима сооружения и принятых способов и средств сохранения мерзлогосостояния грунтов основания.

При расчетахвечномерзлых оснований по несущей способности деформациям расчетные температурыгрунтов T_m, T_z и Т_еследует принимать равными:

Т_m– максимальной в годовом периоде температуре грунта в установившемсяэксплуатационном режиме на глубине заложения фундамента z_d,отсчитываемой от верхней поверхности вечномерзлого грунта;

Т_е– максимальной в годовом периоде средней по глубине заложения фундамента z_dтемпературе вечномерзлого грунта в установившемся эксплуатационном режиме(эквивалентная температура грунта);

T_z– температура вечномерзлого грунта на данной глубине z от его верхнейповерхности, принимаемой на момент установления температуры Т_е.

4.13. Дляоснований свайных, столбчатых и других видов фундаментов сооружений с холодным(вентилируемым) подпольем, опор трубопроводов, линий электропередач,антенно-мачтовых сооружений, кроме оснований опор мостов, расчетные температурыгрунтов T_m, T_z и Т_е допускаетсяопределять по формулам:

дляоснований сооружений с холодным подпольем

под серединойсооружения

; (6)

под краемсооружения

; (7)

под угламисооружения

; (8)

дляоснований опор линий электропередач, антенно-мачтовых сооружений итрубопроводов

T_m,z,e = (T₀– T_bf)a_m,z,ek_ts + T_bf(9)

где Т‘₀	– расчетная среднегодовая температура на верхней поверхности вечномерзлого грунта в основании сооружения, °С, определяемая согласно обязательному приложению 4;
T_bf	– температура начала замерзания грунта, °С, определяемая согласно обязательному приложению 1;
Т₀	– расчетная среднегодовая температура грунта, °С, определяемая согласно обязательному приложению 3;
a_m, a_z и a_e	– коэффициенты сезонного изменения температуры грунтов основания, принимаемых по табл. 4 в зависимости от значения параметра , с^0,5 (ч^0,5), где z – глубина от поверхности вечномерзлого грунта, м;
c_f	– объемная теплоемкость, Дж/ (м³×°С) [ккал/(м³×°С), и l_f – теплопроводность мерзлого грунта, Вт/(м×°С) [ккал/(м×ч×°С)], определяемые согласно обязательному приложению 1;
k₁, k₂ и k₃	– коэффициенты теплового влияния сооружения, принимаемые по табл. 5 в зависимости от отношений z/В и L/В, L и В – соответственно длина и ширина сооружения, м;
k_ts	– коэффициент теплового влияния изменения поверхностных условий при возведении фундаментов линейных сооружений, принимаемый по табл. 6 в зависимости от вида и глубины заложения фундаментов z, м.

Таблица4

Коэффициенты

Значения (ч^0,5)

(0)

1000

(25)

2000

(50)

3000

(75)

4000

(100)

6000

(125)

8000

(175)

10000

(175)

15000

(250)

20000

(300)

a_m

(0)

0,28

(0,38)

0,47

(0,61)

0,61

(0,76)

0,71

(0,85)

0,85

(0,91)

0,92

(0,94)

0,96

(0,96)

0,99

(0,99)

1,00

(1,00)

a_z

(0)

0,30

(0,40)

0,52

(0,67)

0,67

(0,85)

0,80

(0,95)

0,95

(1,01)

1,02

(1,03)

1,03

(1,03)

1,01

(1,01)

1,00

(1,00)

a_e

(0)

0,14

(0,21)

0,26

(0,38)

0,38

(0,51)

0,47

(0,61)

0,61

(0,68)

0,70

(0,74)

0,77

(0,78)

0,85

(0,85)

0,90

(0,88)

Таблица5

Форма

Коэффициенты k для определения T_m, T_z, T_e

сооружения

L/B

k₁ при z/B

k₂ при z/B

k₃ при z/B

в плане

0,25

0,5

1,0

2,0

0,25

0,5

1,0

2,0

0,25

0,5

1,0

2,0

Прямоугольная

0,41

0,21

0,67

0,38

0,87

0,57

0,96

0,75

0,17

0,09

0,28

0,16

0,39

0,25

0,47

0,34

0,06

0,03

0,10

0,05

0,17

0,09

0,22

0,14

0,33

0,17

0,56

0,31

0,80

0,50

0,93

0,68

0,15

0,08

0,26

0,14

0,37

0,23

0,45

0,32

0,04

0,02

0,08

0,04

0,14

0,08

0,20

0,12

0,32

0,16

0,53

0,30

0,76

0,47

0,91

0,65

0,15

0,08

0,25

0,14

0,36

0,22

0,44

0,31

0,04

0,02

0,08

0,04

0,13

0,07

0,19

0,12

³ 5

0,29

0,14

0,50

0,27

0,71

0,44

0,84

0,62

0,15

0,07

0,25

0,14

0,35

0,22

0,42

0,30

0,03

0,02

0,07

0,04

0,12

0,07

0,18

0,11

Круглая

–

0,45

0,23

0,71

0,41

0,89

0,62

0,97

0,78

0,22

0,13

0,32

0,20

0,40

0,28

0,45

0,36

Примечания:1. В числителе указаны значения коэффициентов k для температур T_mи T_z, в знаменателе – для температуры T_e.

2. При z/B = 0 коэффициенты k₁,k₂ и k₃ следует принимать равными 0.

Таблица6

Виды фундаментов	Коэффициент k_ts при z, м
	до 2	от 2 до 6	св. 6
Массивные и свайные с ростверком, заглубленным в грунт	0,7	0,9	1,0
Свайные с высоким ростверком и сборные под опоры рамно-стоечного типа	0,9	1,0	1,0

4.14.Расчетные температуры вечномерзлых грунтов основания без учета тепловоговлияния сооружения определяются по формуле

T_m,z,e = (T₀– T_bf) a_m,z,e + T_bf, (10)

гдеобозначения те же, что в формуле (6).

4.15.Расчетные температуры грунтов оснований фундаментов, охлаждаемых системойвентилируемых труб, каналов или полостей в фундаментах (п. 3.12), следуетопределять из совместного теплотехнического расчета основания и параметровсистемы охлаждения исходя из условия:

, (11)

где Т’₀ – расчетная среднегодовая температура наверхней поверхности вечномерзлого грунта в основании сооружения, отвечающаяпроектному положению границы сезонного оттаивания грунтов, включая грунтыподсыпки.

Приравномерном расположении охлаждающих труб или каналов под всей площадьюсооружения расчетные температуры грунтов в его основании Т_m, T_zи Т_е допускается определять как для сооружений с холоднымподпольем (п. 4.13) при среднем по площади сооружения значении температуры Т’₀.

4.16. Несущаяспособность основания одиночной сваи F_u по результатамполевых испытаний свай статической вдавливающей нагрузкой определятся поформуле

, (12)

где k –коэффициент, учитывающий различие в условиях работы опытной и проектируемыхсвай и определяемый по формуле

k= F_u,p/F_u,t, (13)

здесь F_u,p

и F_u,t

– значения несущей способности соответственно проектируемой и опытной свай, рассчитанные по формулам (3) или (4) по значениям R и R_af, принимаемым по таблицам рекомендуемого приложения 2: для проектируемой сваи – при расчетных температурах грунта, устанавливаемых согласно указаниям пп. 4.8 и 4.12, а для опытной сваи – при температурах, измеренных при испытании;

F_u,n

– нормативное значение предельно длительного сопротивления основания опытной сваи статической нагрузке, определяемое по данным испытания сваи в соответствии с ГОСТ 24546–81 с учетом требований ГОСТ 20522–75;

g_g

– коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,1.

4.17. Несущуюспособность основания столбчатого фундамента, нагруженного внецентренносжимающей нагрузкой, допускается определять в соответствии с требованиями СНиП2.02.01–83. При этом эксцентриситеты приложения равнодействующей всех нагрузокна уровне подошвы фундамента следует определять с учетом смерзания грунта с боковойповерхностью нижней ступени фундамента по формулам:

e_l = (M_e –M_af)/F, (14)

e_b = (M_b –M_af)/F, (15)

где e_l и e_b	– соответственно эксцентриситеты приложения равнодействующей всех нагрузок относительно осей прямоугольной подошвы фундамента со сторонами l и b, м (см);
M_e и M_b	– соответственно моменты внешних сил от расчетных нагрузок относительно тех же осей, кН×м (кгс×см);
F	– расчетная вертикальная нагрузка, кН (кгс), от сооружения на основание, включая вес фундамента и грунта, лежащего на его уступах;
M_af	– часть момента внешних сил, кН×м (кгс×см), воспринимаемая касательными силами смерзания вечномерзлого грунта с боковыми поверхностями нижней ступени фундамента высотой h_p и вычисляемая по формуле

M_af= g_tg_cR_af h_plb, (16)

здесь g_t и g_c	– обозначения те же, что в формуле (3);
R_af	– расчетное сопротивление мерзлого грунта сдвигу, кПа (кгс/см²), принимаемое по п. 4.8.

Приэксцентриситете нагрузки относительно одной оси фундамента (e_b= 0) допускается M_af, кН×м(кгс×см), определять по формуле

M_af = g_tg_cR_afh_pl(b + 0,5l), (17)

где l –сторона подошвы фундамента, параллельная плоскости действия момента, м (см).

Для мерзлыхпылевато-глинистых грунтов, а также для мелких и пылеватых песков допускаетсяпринимать угол внутреннего трения j = 0и определять несущую способность основания F_u, кН (кгс), привнецентренной вертикальной нагрузке по формуле

F_u = g_tg_c(R + q)l’b’, (18)

где R	– расчетное давление на мерзлый грунт, кПа (кгс/см²), принимаемое по указаниям п. 4.8;
q	– пригрузка со стороны возможного выпора грунта, кПа (кгс/см²) за вычетом давления от веса грунта на глубине 2,5 м, принимаемого равным 50 кПа (0,5 кгс/см²);
l‘ и b‘	– приведенные размеры сторон прямоугольного фундамента, м (см), определяемые по формулам:

l’ = l –2e_l; (19)

b’ = b –2e_b. (20)

Значения e_lи e_b определяются соответственно по формулам (9) и (10).

4.18. Расчетсвайных фундаментов на действие горизонтальных нагрузок и изгибающих моментов следуетпроизводить из условия совместной работы сваи и основания с учетоммерзлотно-грунтовых условий в соответствии с рекомендуемым приложением 6.

4.19. Расчетфундаментов, воспринимающих значительные горизонтальные усилия, следуетпроизводить на плоский сдвиг в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01–83.

4.20. Расчетоснований по второй группе предельных состояний (по деформациям) производитсяисходя из условия

s_f£ s_u, (21)

где s_f	– деформация пластичномерзлого основания под нагрузкой от сооружения, определяемая согласно указаниям пп. 4.21 и 4.22;
s_u	– предельно допустимая деформация основания сооружения за расчетный срок его эксплуатации.

4.21. Осадкиоснований фундаментов, возводимых на пластичномерзлых грунтах, следуетопределять:

а) длястолбчатых фундаментов – в соответствии с указаниями СНиП 2.02.01–83, применяярасчетную схему в виде линейно-деформируемого полупространства илилинейно-деформируемого слоя конечной толщины с учетом указаний п. 4.22;

б) для свайныхфундаментов – по данным полевых испытаний свай статической вдавливающейнагрузкой, а для кустов свай – согласно указаниям СНиП 2.02.03–85 сопределением осадок условного фундамента по схеме линейно-деформируемогополупространства или линейно-деформируемого слоя конечной толщины.

Расчетныедеформационные характеристики пластичномерзлых грунтов (коэффициент сжимаемостиd_f или модульдеформации E_f) следует принимать по данным компрессионныхиспытаний в соответствии с ГОСТ 24586–81 при расчетной температуре грунта,устанавливаемой по формуле (10).

4.22. Осадкиоснований, сложенных сильнольдистыми грунтами и подземными льдами, а также вслучаях загружения фундаментов при температуре грунтов основания выше расчетныхзначений, принятых для установившегося эксплуатационного режима (п. 4.11),следует определять с учетом изменения деформационных характеристик грунтов взависимости от температуры и времени, а также развития пластических деформацийльда, согласно указаниям п. 5.8 и рекомендуемого приложения 7.

Расчетоснований и фундаментов при использовании вечномерзлых

грунтовпо принципу II

4.23. Расчетоснований и фундаментов по первой группе предельных состояний (по несущейспособности) надлежит производить в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01–83,для свайных фундаментов – в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03–85, сучетом указаний пп. 4.37–4.39.

4.24. Расчетоснований по второй группе предельных состояний (по деформациям) следуетпроизводить, как правило, с учетом совместной работы основания и фундаментов(сооружения). Расчет оснований по деформациям без учета совместной работыоснования и сооружения следует производить в случаях, предусмотренных СНиП2.02.01–83, а также для выбора принципа использования вечномерзлых грунтов в качествеоснований и необходимых мероприятий для уменьшения деформаций основания.

4.25. Расчетыоттаивающих оснований по деформациям необходимо производить в пределахрасчетной глубины оттаивания грунтов в основании сооружения за заданный срокего эксплуатации t_u с учетом развития зоны оттаивания вовремени.

Расчетнуюглубину оттаивания грунтов в основании сооружения следует определять наосновании расчета теплового взаимодействия сооружения с вечномерзлым грунтом сучетом формы, размеров и теплового режима сооружения, температуры итеплофизических свойств грунтов основания.

Для простых поформе сооружений с равномерной по площади температурой, в том числе длязаглубленных сооружений, расчетную глубину оттаивания грунтов в их основании Ндопускается определять по рекомендуемому приложению 8.

4.26. Расчетоснований по деформациям без учета совместной работы оттаивающего основания ифундаментов (сооружения) надлежит производить исходя из условия

s£ s_u, (22)

где s

– совместная деформация основания и сооружения при оттаивании грунтов в процессе эксплуатации сооружения под воздействием собственного веса грунта и дополнительной нагрузки от сооружения в пределах расчетной глубины оттаивания Н;

s_u

– предельно допустимое значение совместной деформации основания и сооружения, устанавливаемое согласно СНиП 2.02.01–83, а для мостов – СНиП 2.05.03-84.

4.27. Расчетоснований и фундаментов по деформациям с учетом совместной работы основания исооружения следует производить исходя из условия

, (23)

где F_f	– расчетные усилия, возникающие в элементах конструкций фундаментов (сооружения) при неравномерных осадках оттаивающего основания;
F_fd	– предельные значения сопротивления элементов конструкции сооружения, рассчитываемые по нормам проектирования соответствующих конструкций;
g_c	– коэффициент условий работы системы “основание-сооружение”, принимаемый равным 1,25;
g_n	– коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,0; 0,95 и 0,9 соответственно для сооружений I, II и III классов ответственности.

Расчет усилийв элементах фундаментных конструкций и реактивных давлений грунтов следуетвыполнять, как правило, численными методами на основании уравнений строительноймеханики с учетом зависимостей реактивных давлений от неравномерных осадокоснования. При этом оттаивающее основание допускается рассматривать каклинейно-деформируемый слой конечной толщины. Допускается применять другиерасчетные схемы, в том числе с использованием вероятностных методов расчета,учитывающих статистическую неоднородность основания. При расчете оснований ифундаментов по деформациям среднее давление на основание под подошвойфундамента от основного сочетания нагрузок не должно превышать расчетногодавления на основание R, определяемого в соответствии со СНиП 2.02.01–83по расчетным характеристикам оттаивающих грунтов.

4.28. Осадкуоттаивающего в процессе эксплуатации сооружения основания следует определять поформуле

s= s_th + s_p, (24)

где s_th	– составляющая осадки основания, обусловленная действием собственного веса оттаивающего грунта, определяемая по указаниям п. 4.29;
s_p	– составляющая осадки основания, обусловленная дополнительным давлением на грунт от действия веса сооружения, определяемая по указаниям п. 4.31.

4.29.Составляющую осадки основания s_th, м (см), надлежит определятьпо формуле

, (25)

где n	– число выделенных при расчете слоев грунта;
A_th,i и d_i	– коэффициент оттаивания, доли единицы, и коэффициент сжимаемости, кПа^–1 (см²/кгс), i-го слоя оттаивающего грунта, принимаемые по экспериментальным данным согласно указаниям п. 4.30;
s_zg,i	– вертикальное напряжение от собственного веса грунта в середине i-го слоя грунта, кПа (кгс/см²), определяемое расчетом для глубины z_i от уровня планировочных отметок с учетом взвешивающего действия воды;
h_i	– толщина i-го слоя оттаивающего грунта, м (см).

Примечание.Взвешивающее действие воды при определении s_th следует учитывать для водопроницаемых грунтов,залегающих ниже расчетного уровня подземных вод, но выше водоупора.

4.30.Коэффициенты оттаивания A_th и сжимаемости оттаивающего грунтаd надлежит устанавливать, как правило,по результатам полевых испытаний мерзлых грунтов горячим штампом по методикеГОСТ 23253–78. Если значения A_th и d получены по данным лабораторных испытаний грунтов, торасчетные значения их при определении осадок оттаивающего основания следуетумножать на поправочный коэффициент k_i = 1 + Di_i, где Di_i разность междусуммарной льдистостью i-го слоя грунта и льдистостью испытанногообразца, взятого из этого слоя. Допускается вводить поправки на неполноесмыкание макропор и набухание оттаивающего грунта, если это подтвержденоэкспериментальными данными.

4.31.Составляющую осадки основания s_p, м (см), при расчетной схемев виде линейно-деформируемого слоя конечной толщины следует определять поформуле

, (26)

где p₀	– дополнительное вертикальное давление на основание под подошвой фундамента, кПа (кгс/см²);
b	– ширина подошвы фундамента, м (см);
k_h	– безразмерный коэффициент, определяемый по табл. 7 в зависимости от отношения z/b, где z – расстояние от подошвы фундамента до нижней границы зоны оттаивания или кровли непросадочного при оттаивании грунта, м (см);
d_i	– коэффициент сжимаемости i-го слоя грунта, кПа^–1 (см²/кгс);
k_m,i	– коэффициент, определяемый по табл. 7 в зависимости от отношения z/b, где z – расстояние от подошвы фундамента до середины i-го слоя грунта, м (см);
k_i и k_i_–1	– коэффициенты, определяемые по табл. 8 в зависимости от отношений l/b, z_i /b и z_i_–1/b, где z_i и z_i_–1 – расстояние от подошвы фундамента соответственно до подошвы и кровли i-го слоя грунта, м (см).

Примечание.Расчет развития осадок оттаивающего основания во времени следует производить поскорости протаивания грунтов под сооружением, определяемой теплотехническимрасчетом.

Таблица7

z/b

k_h

Коэффициент k_m,i для грунтов

крупнообломочных

песчаных и супесей

суглинков

глин

0 – 0,25

0,25 – 0,5

0,5 – 1,5

1,5 – 3,5

3,5 – 5,0

5,0

1,35

1,25

1,15

1,10

1,05

1,00

1,35

1,33

1,31

1,29

1,28

1,35

1,36

1,42

1,45

1,52

1,53

1,54

1,55

1,79

1,96

2,15

2,22

2,28

Таблица8

z/b

Коэффициент k при l/b

1,4

1,8

2,4

3,2

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

6,0

10,0

16,0

20,0

0,100

0,200

0,299

0,380

0,446

0,499

0,542

0,577

0,606

0,630

0,676

0,708

0,732

0,751

0,794

0,830

0,850

0,857

0,100

0,200

0,300

0,394

0,472

0,538

0,592

0,637

0,676

0,708

0,769

0,814

0,846

0,872

0,933

0,983

1,011

1,021

0,100

0,200

0,300

0,397

0,482

0,556

0,618

0,671

0,717

0,756

0,832

0,887

0,927

0,960

1,037

1,100

1,137

1,149

0,100

0,200

0,300

0,397

0,486

0,565

0,635

0,696

0,750

0,796

0,889

0,958

1,016

1,051

1,151

1,236

1,284

1,300

0,100

0,200

0,300

0,397

0,486

0,567

0,640

0,707

0,768

0,820

0,928

1,011

1,123

1,128

1,257

1,365

1,430

1,451

0,100

0,200

0,300

0,397

0,486

0,567

0,640

0,709

0,772

0,830

0,952

1,056

1,131

1,205

1,384

1,547

1,645

1,679

0,104

0,208

0,311

0,412

0,511

0,605

0,687

0,763

0,831

0,892

1,020

1,138

1,230

1,316

1,550

1,696

2,095

2,236

4.32. Осадкуоснования s при предварительном оттаивании или замене льдистых грунтовдо глубины h_b,th для уменьшения деформаций основания (п.3.25), а также в случаях, когда слой сезонного промерзания–оттаивания несливается с вечномерзлым грунтом, следует определять по формуле

s= s_p,th + s_ad, (27)

где s_p,th

– осадка уплотнения предварительно оттаянного, замененного или естественного немерзлого слоя грунта толщиной h_b,th под воздействием веса сооружения, определяемая в соответствии со СНиП 2.02.01–83;

s_ad

– дополнительная осадка основания при оттаивании вечномерзлых грунтов в процессе эксплуатации сооружения, определяемая по формуле (24) для интервала глубин d – h_b,th, где d – расчетная глубина оттаивания грунта, считая от уровня планировки под зданием, устанавливаемая теплотехническим расчетом по указаниям рекомендуемого приложения 8.

Глубинупредварительного оттаивания или замены грунтов основания h_b,thследует устанавливать исходя из условия

s_p,th+ s_ad £ s_u, (28)

где s_u – предельно допустимая для данногосооружения осадка основания, принимаемая по п. 4.26.

4.33. Кренфундамента i на оттаивающем основании, вызванный внецентренныминагрузками, неравномерным оттаиванием и неоднородностью грунтов, а такжевлиянием близко расположенных фундаментов, следует определять по формуле

i= (s_a – s_b)/b, (29)

где s_aи s_b – осадка краев фундамента;

b –размер фундамента в направлении крена.

4.34. Расчетгибких ленточных фундаментов на оттаивающих в процессе эксплуатации сооружениягрунтах надлежит производить с учетом переменной по длине фундамента осадкиоснования, обусловленной неравномерным оттаиванием грунтов под сооружением. Приопределении реактивных давлений оттаивающего грунта на подошву фундамента допускаетсярассматривать оттаивающий грунт как линейно-деформируемое основание,характеризуемое переменным по длине фундамента коэффициентом постели.

4.35. Осадку sсвайных фундаментов из висячих свай, погруженных в предварительно оттаянныегрунты, в том числе при их локальном оттаивании (п. 3.26), следует определятькак для условного фундамента, границы которого принимаются согласно СНиП2.02.03–85. При этом следует учитывать возможность проявления отрицательных(негативных) сил трения по периметру условного фундамента или по поверхностиотдельных свай (п. 4.38), а также воздействие горизонтальных усилий нафундаменты в периферийных частях зоны оттаивания.

4.36. Расчетсвай-стоек по несущей способности при опирании их на скальные или другиемалосжимаемые при оттаивании грунты следует производить исходя из условия

, (30)

где F	– расчетная нагрузка на сваю, кН (кгс);
F_u	– несущая способность (сила предельного сопротивления) основания одиночной сваи, кН (кгс), определяемая по указаниям п. 4.37;
g_k	– коэффициент надежности, принимаемый в соответствии с указаниями СНиП 2.02.03–85 в зависимости от вида сооружения, конструкции фундаментов и принятого способа определения несущей способности свай;
g_p	– коэффициент условий работы грунта по боковой поверхности свай в пределах зоны оттаивания, определяемый по опытным данным с учетом способов погружения свай; допускается принимать: g_k = 1 – для буронабивных и буроопускных свай с цементно-песчаным заполнителем пазух и g_p = 0,7 – для буроопускных свай с пылевато-глинистым заполнителем пазух;
F_neg	– отрицательная (негативная) сила трения, кН (кгс), определяемая по указаниям п. 4.38.

4.37. Несущуюспособность (силу предельного сопротивления) основания сваи-стойки F_u,кН (кгс), следует определять по формулам:

длязащемленных свай-стоек, заделанных в невыветрелый скальный грунт не менее чемна 0,5 м

; (31)

длянезащемленных свай-стоек

, (32)

где R_c,n	– нормативное значение временного сопротивления грунта под нижним концом сваи одноосному сжатию в оттаявшем водонасыщенном состоянии, кПа (кгс/см²);
А	– площадь опирания сваи на грунт, м² (см²), принимаемая для незащемленных свай-стоек сплошного сечения или полых, нижний конец которых заполнен в пределах высоты трех диаметров бетоном, равной площади поперечного сечения брутто; для защемленных свай-стоек – площади поперечного сечения нижней части (забоя) скважины;
g_g	– коэффициент надежности по грунту, принимаемый: для незащемленных свай-стоек равным 1,0, для защемленных – 1,4;
l_d и d_r	– соответственно глубина заделки сваи в скальный грунт и наибольшее поперечное сечение заделанной части сваи, м (см).

4.38.Отрицательную (негативную) силу трения оттаивающего грунта по боковойповерхности сваи

, (3)

где u_p	– периметр поперечного сечения сваи, м (см);
f_n,i	– отрицательное трение i-го слоя оттаивающего грунта по боковой поверхности сваи, кПа (кгс/см²), определяемое по опытным данным; допускается принимать расчетные значения f_n,i по табл. 2 СНиП 2.02.03–85;
h_i	– толщина i-го слоя оттаивающего грунта.

4.39. Расчетсвайных фундаментов по прочности материала свай следует производить всоответствии с требованиями СНиП 2.02.03–85. Сваи-стойки по прочности материаласледует рассчитывать с учетом воспринимаемых ими отрицательных сил трения F_neg.

Расчетоснований и фундаментов по устойчивости и прочности

навоздействие сил морозного пучения.

4.40. Расчетоснований и фундаментов по устойчивости и прочности на воздействие силморозного пучения грунтов следует производить как для условий эксплуатациисооружения, так и для условий периода строительства, если до передачи нафундаменты проектных нагрузок возможно промерзание грунтов слоя сезонного оттаивания(промерзания). При необходимости в проекте должны быть предусмотренымероприятия по предотвращению выпучивания фундаментов в период строительства.

4.41.Устойчивость фундаментов на действие касательных сил морозного пучения грунтовнадлежит проверять по условию

, (34)

где t_fh	– расчетная удельная касательная сила пучения, кПа (кгс/см²), принимаемая согласно указаниям п. 4.42;
A_fh	– площадь боковой поверхности смерзания фундамента в пределах расчетной глубины сезонного промерзания–оттаивания грунта, м² (см²);
F	– расчетная нагрузка на фундамент, кН (кгс), принимаемая с коэффициентом 0,9 по наиболее невыгодному сочетанию нагрузок и воздействий, включая выдергивающие (ветровые, крановые и т. п.);
F_r	– расчетное значение силы, удерживающей фундамент от выпучивания, кН (кгс), принимаемое по указаниям п. 4.43;
g_c	– коэффициент условий работы, принимаемый равным 1,0;
g_n	– коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,1, а для фундаментов опор мостов – 1,3.

4.42.Расчетную удельную касательную силу морозного пучения t_fh, кПа (кгс/см²), следуетопределять, как правило, опытным путем. Для сооружений II и III классовответственности значения t_fhдопускается принимать по табл. 9 в зависимости от состава, влажности и глубинысезонного промерзания и оттаивания грунтов d_th.

Таблица9

Грунты и степень водонасыщения

Значения t_fh, кПа (кгс/см²), при глубине сезонного промерзания – оттаивания d_th, м

1,0

2,0

3,0

Пылевато-глинистые при показателе текучести I_L > 0,5, пески мелкие и пылеватые при степени влажности S_r > 0,95

130

(1,3)

110

(1,1)

(0,9)

Пылевато-глинистые при 0,25 < I_L £ 0,5, пески мелкие и пылеватые при 0,8 < S_r £ 0,95, крупнообломочные с заполнителем (глинистым, мелкопесчаным и пылеватым) свыше 30 %

100

(1,0)

(0,9)

(0,7)

Пылевато-глинистые при I_L £ 0,25, пески мелкие и пылеватые при 0,6 < S_r £ 0,8, а также крупнообломочные с заполнителем (пылевато-глинистым, мелкопесчаным и пылеватым) от 10 % до 30 %

(0,8)

(0,7)

(0,5)

Примечания:1. Приведенные в таблице значения t_fh относятся к поверхности бетонного фундамента. Дляфундаментов из других материалов табличные значения t_fh должны умножаться на коэффициент g_af,значения которого даны в рекомендуемом приложении 2.

2. Для поверхностей фундаментов, покрытых специальнымисоставами, уменьшающими силы смерзания, а также при применении другихпротивопучинных мероприятий, значение t_fh следует принимать на основании опытных данных.

4.43. Расчетноезначение силы F_r, кН (кгс), удерживающей фундаменты отвыпучивания, следует определять по формулам:

прииспользовании вечномерзлых грунтов по принципу I

; (35)

прииспользовании вечномерзлых грунтов по принципу II

, (36)

где u	– периметр сечения поверхности сдвига, м (см), принимаемый равным: для свайных и столбчатых фундаментов без анкерной плиты – периметру сечения фундамента; для столбчатых фундаментов с анкерной плитой – периметру анкерной плиты;
R_af,i	– расчетное сопротивление i-го слоя вечномерзлого грунта сдвигу по поверхности смерзания, кПа (кгс/см²), принимаемое по таблицам рекомендуемого приложения 2;
h_i	– толщина i-го слоя мерзлого или талого грунта, расположенного ниже подошвы слоя сезонного промерзания–оттаивания, м (см);
f_i	– расчетное сопротивление i-го слоя талого грунта сдвигу по поверхности фундамента, кПа (кгс/см²), принимаемое в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03–85.

4.44.Заанкеренный столбчатый фундамент должен быть проверен на отрыв силамиморозного пучения стойки фундамента от анкерной плиты. Усиление F_fh,кН (кгс), разрывающее заанкеренный фундамент, определяется по формуле

F_fh= t_fhA_fh –F, (37)

где A_fh – площадь боковой поверхности стойкифундамента, находящейся в пределах слоя сезонного промерзания–оттаиваниягрунта, м² (см²).

4.45.Поверхностные и малозаглубленные фундаменты, закладываемые в слое сезонногопромерзания–оттаивания грунтов, следует рассчитывать по устойчивости надействие нормальных сил морозного пучения и по деформациям.

Устойчивостьфундаментов на действие нормальных сил морозного пучения проверяется по формуле

, (38)

где p_fh	– удельное нормальное давление пучения грунта на подошву фундамента, кПа (кгс/см²), устанавливаемое по опытным данным;
А_f	– площадь подошвы фундамента, м² (см²).

Остальныеобозначения те же, что в формуле (34).

Расчет подеформациям следует производить с учетом совместной работы сооружения инеравномерно выпучиваемого основания. При этом возникающее в результатенеравномерных поднятий и опусканий фундаментов дополнительные усилия вконструкциях сооружения не должны превышать предельно допустимых значений, акрены и прогибы не препятствовать нормальной эксплуатации сооружения.

5.ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ

НАСИЛЬНОЛЬДИСТЫХ ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ И ПОДЗЕМНЫХ ЛЬДАХ

5.1. Припроектировании оснований и фундаментов на сильнольдистых вечномерзлых грунтах иподземных льдах следует предусматривать использование таких грунтов в качествеоснования, как правило, по принципу I. В случаях необходимости использованиясильнольдистых грунтов по принципу II должны обязательно предусматриваться мероприятияпо их предварительному оттаиванию или замене льдистых грунтов на непросадочныена расчетную глубину согласно указаниям пп. 3.26 и 4.32.

5.2. Дляпредотвращения деформаций поверхности планировки у сооружений и развитиятермокарста вследствие оттаивания подземных льдов или сильнольдистых грунтов,залегающих на небольшой глубине от поверхности, необходимо предусматриватьустройство теплоизоляционной подсыпки в пределах всей застраиваемой площадки.Толщина подсыпки h_s определяется теплотехническим расчетомусловия сохранения природного положения верхней поверхности вечномерзлогогрунта или ее повышения. Для сплошных подсыпок значение h_s,м, допускается определять по формуле

, (39)

где d_th,n и d_ths,n	– нормативные глубины сезонного оттаивания соответственно природного грунта и грунта подсыпки, м, определяемые согласно обязательному приложению 3;
d‘_th	– допустимая глубина сезонного оттаивания природного грунта под подсыпкой, м.

Требования кматериалу подсыпок, способам их укладки и уплотнения устанавливаются в проектес учетом местных условий и указаний пп. 3.23 и 3.34.

5.3. Основанияфундаментов, закладываемых в пределах толщины подсыпки, следует рассчитывать понесущей способности и деформациям в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01–83.При этом расстояние от цоколя сооружения до бровки подсыпки должно быть неменее 3 м, а крутизна откосов подсыпки не более 1:1,5 для крупнообломочныхгрунтов, 1:1,75 – для песков и 1:2 – для прочих материалов.

Еслистолбчатые или ленточные фундаменты устанавливаются на вечномерзлые грунты,содержащие подземные льды, между их подошвой и слоем подземного льда должнабыть прослойка природного грунта или искусственно уложенная с уплотнениемгрунтовая подушка. Толщину этой прослойки (подушки) следует принимать исходя израсчета основания по деформации, но не менее четверти ширины подошвы фундамента.

5.4. Приустройстве свайных фундаментов на участках с сильнольдистыми грунтами иподземными льдами следует применять буроопускные сваи с заливкойизвестково-песчаных или цементно-песчаных растворов с расстоянием в осях неменее двух диаметров скважины. Сваи не должны опираться на прослои льда, а подих торцом следует устраивать уплотненную грунтовую подушку толщиной не менеедиаметра сваи.

5.5. Расчетоснований по несущей способности следует производить:

для столбчатыхфундаментов на сильнольдистых грунтах и подземных льдах – по указаниям п. 5.7;

для свайныхфундаментов в сильнольдистых грунтах – по указаниям п. 5.9, а в подземных льдах– по данным полевых испытаний свай статической вдавливающей нагрузкой.

5.6. Расчетоснований по деформациям следует производить:

для столбчатыхфундаментов на сильнольдистых грунтах и подземных льдах – по указаниям п. 5.8;

для свайныхфундаментов в сильнольдистых грунтах и подземных льдах – по данным полевыхиспытаний свай статической вдавливающей нагрузкой.

5.7. Силупредельного сопротивления (несущую способность) основания столбчатогофундамента на сильнольдистых грунтах и подземных льдах следует определять поуказаниям п. 4.7, при этом значения R и R_afдопускается принимать по таблицам 2 и 3 рекомендуемого приложения 2.

5.8. Осадкуоснования столбчатого фундамента на сильнольдистых грунтах и подземных льдах sследует определять по формуле

s= s_p + s_t (40)

где s_p	– осадка, обусловленная уплотнением основания под нагрузкой, определяемая по указаниям п. 1 рекомендуемого приложения 7;
s_t	– осадка, обусловленная пластичновязким течением грунта за заданный срок эксплуатации сооружения, определяемая по формуле

s_t = t_un, (41)

здесь t_u	– заданный срок эксплуатации здания (сооружения), год;
n	– скорость осадки, м/год (см/год), определяемая исходя из модели линейно- или нелинейновязкого полупространства; допускается определять по рекомендуемому приложению 7.

5.9. Несущуюспособность основания свайного фундамента F_u в сильнольдистыхгрунтах следует определять, как правило, по данным полевых испытаний свай.Допускается определять несущую способность сваи расчетом в соответствии суказаниями пп. 4.7 и 4.8 по наименьшему значению F_u,полученному по условиям ее сопротивления сдвигу по грунтовому раствору и сдвигугрунтового раствора по контакту с льдистым грунтом. В последнем случае значениеF_u, кН (кгс), следует рассчитывать по формуле

, (42)

где g_t и g_c	– обозначения те же, что и в формуле (3);
R	– расчетное сопротивление сильнольдистого грунта или льда под нижним концом сваи, кПа (кгс/см²), определяемое для сильнольдистых грунтов интерполяцией между значениями R по табл. 1 и 7 рекомендуемого приложения 2, а для льдов – по табл. 7 того же приложения;
A_w	– площадь поперечного сечения скважины, м² (см²);
i_i,j	– льдистость за счет ледяных включений j-го слоя грунта;
R_sh,j; R_sh,i,j	– расчетные сопротивления сдвигу грунтового раствора по вечномерзлому грунту и грунтового раствора по льду для середины j-го слоя, кПа (кгс/см²), принимаемые соответственно по табл. 4 и 7 рекомендуемого приложения 2;
A_sh,j	– площадь поверхности сдвига в j-ом слое, определяемая в зависимости от диаметра скважины, м² (см²).

Если прочностьсмерзания грунтового раствора с поверхностью сваи R_af < R_sh,то расчет несущей способности сваи F_u по формуле (42) следуетпроизводить при значениях R_sh = R_af,принимая площадь поверхности сдвига в j-ом слоегрунта A_sh,j равной площади поверхности сваи в этом слое.

Примечание. Вслучаях, когда под торцом сваи предусматривается устройство грунтовой подушки,то значение R в формуле (42) принимается для грунта подушки. При этомпредельная нагрузка на торец сваи определяется по формуле (42), как для сваи,диаметр которой равен диаметру скважины, а длина – толщине подушки.

6.ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ

НАЗАСОЛЕННЫХ ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ

6.1. Дляпроектирования фундаментов на засоленных вечномерзлых грунтах материалыизысканий должны содержать данные об условиях залегания засоленных грунтов,степени их засоленности, а также о химическом составе водно-растворимых солей.

Засоленныевечномерзлые грунты могут использоваться в качестве основания сооружений как попринципу I, так и по принципу II. При этом должно учитываться повышенноекоррозийное воздействие засоленных грунтов на материал фундаментов.

Примечание. Пылеватыегрунты морского побережья Севера с преобладанием солей натрий-калиевого составадолжны относиться к засоленным при содержании в них растворимых солей от 0,05 %и выше.

6.2. Основанияи фундаменты на засоленных вечномерзлых грунтах при использовании таких грунтовв качестве основания по принципу I следует проектировать согласно основнымуказаниям пп. 3.10–3.23 с учетом следующих особенностей:

а) температураначала замерзания засоленных грунтов T_bf ниже температурызамерзания аналогичных видов незасоленных грунтов и ее следует устанавливатьопытным путем с учетом указаний обязательного приложения 1;

б) переходзасоленных грунтов из пластично-мерзлого в твердомерзлое состояние происходитпри более низких температурах, чем аналогичных незасоленных грунтов, и долженприниматься по данным опытного определения коэффициента их сжимаемости d_f с учетом указаний п.2.3;

в) засоленныемерзлые грунты отличаются пониженной прочностью и малыми значениямисопротивлений сдвигу по поверхности смерзания с фундаментом;

г) на участкахс засоленными грунтами может быть несколько засоленных горизонтов с разнойстепенью засоленности, а также могут встречаться отдельные слои или линзынасыщенных сильно минерализованными водами грунтов, находящихся в немерзломсостоянии при отрицательной температуре (криопеги), вскрытие которых скважинамипри погружении свай приводит к повышенному засолению грунтов по всей длинесваи.

6.3. Пристроительстве на засоленных грунтах следует применять фундаменты,обеспечивающие наиболее полное использование сопротивление мерзлых грунтовнормальному давлению (столбчатые и ленточные фундаменты, сваи с уширенной пятойи др.). При буроопускном способе погружения свай скважины должны быть диаметромне менее чем на 10 см большим поперечного сечения сваи и заполняться, какправило, известково-песчаным или цементно-песчаным раствором. Под нижним концомсваи следует устраивать уплотненную подушку из щебня.

6.4. Несущуюспособность оснований столбчатых и свайных фундаментов на засоленныхвечномерзлых грунтах при использовании их по принципу I следует определятьсогласно указаниям пп. 4.7–4.8. При этом расчетные значения сопротивлениягрунтов нормальному давлению и сдвигу по поверхности смерзания R и R_afнадлежит принимать, как правило, по опытным данным. Для сооружений III классаответственности, а также при привязке типовых проектов к местным условиям,значения R и R_af допускается принимать по табл. 5 и 6рекомендуемого приложения 2.

6.5. Прирасчетах несущей способности оснований буроопускных свай засоленностьгрунтового раствора и сопротивления сдвигу по поверхности сваи R_afследует принимать по значениям засоленности прилегающего природного грунта.Если несущая способность буроопускных свай определена по результатам полевыхиспытаний, то расчетную несущую способность таких свай следует принимать спонижающим коэффициентом, учитывающим изменение степени засоленности грунтовогораствора в процессе эксплуатации сооружения, устанавливаемым по опыту местногостроительства или по данным специальных исследований.

Примечание.Для опускных и буроопускных свай расчетные значения R_afдопускается принимать при средневзвешенном значении засоленности грунтов подлине сваи.

6.6. Расчетоснований и фундаментов на засоленных вечномерзлых грунтах по деформациямследует производить согласно указаниям пп. 4.20–4.21 как на пластичномерзлыхгрунтах.

6.7. Прирасчетных деформациях оснований, сложенных мерзлыми засоленными грунтами,больше предельных или недостаточной несущей способности основания следуетпредусматривать частичную или полную замену засоленных грунтов на незасоленные,дополнительное понижение температуры грунтов, прорезку засоленных слоев грунтаглубокими фундаментами, устройство фундаментов на подсыпках, распределяющих нагрузкина мерзлые грунты оснований, и другие мероприятия, а в необходимых случаяхосуществлять строительство с использованием засоленных вечномерзлых грунтов вкачестве оснований по принципу II.

6.8. Основанияи фундаменты на засоленных вечномерзлых грунтах при использовании их в качествеоснований сооружений по принципу II следует проектировать в соответствии суказаниями пп. 3.24–3.30 и требованиями СНиП 2.02.01–83, СНиП 2.02.03–85 и СНиП2.03.11–85.

7.ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ

НАБИОГЕННЫХ ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ

7.1. Основанияи фундаменты на биогенных вечномерзлых грунтах (заторфованных и торфах), атакже на грунтах с примесью органических остатков надлежит проектировать всоответствии с указаниями разд. 4 и требованиями СНиП 2.02.01-83 с учетом ихбольшой сжимаемости под нагрузкой, проявлением пластических деформаций вшироком диапазоне отрицательных температур, пониженной прочностью смерзания сфундаментами, низкой теплопроводностью и замедленной стабилизацией осадок приоттаивании.

7.2. Прииспользовании биогенных грунтов в качестве оснований по принципу I следуетприменять столбчатые и свайные фундаменты, а также малозаглубленные иповерхностные фундаменты на подсыпках. Сваи следует погружать, как правило,буроопускным способом в скважины диаметром на 10 см большим поперечного сечениясваи с заполнением пазух известково-песчаным раствором; опирание свай на прослоиторфа не допускается. Под подошвой столбчатых фундаментов следует устраиватьпесчаную подушку толщиной не менее половины ширины подошвы фундамента. Принебольшой толщине покровного торфяного слоя следует предусматривать егоудаление.

7.3. Расчетнесущей способности оснований столбчатых и свайных фундаментов на биогенныхгрунтах при их использовании по принципу I производится согласно указаниям пп.4.7–4.8. При этом расчетные значения сопротивления этих грунтов нормальномудавлению и сдвигу по поверхности смерзания с фундаментом R и R_afследует принимать, как правило, по опытным данным. Для сооружений III классаответственности, а также для предварительных расчетов оснований значения Rи R_af допускается принимать по табл. 8 рекомендуемогоприложения 2.

Основанияфундаментов, возводимых на подсыпках, следует рассчитывать по несущейспособности грунтов подсыпки с проверкой силы предельного сопротивленияоснования на уровне поверхности природных биогенных грунтов с учетом расчетнойглубины сезонного оттаивания. Если расчетная глубина оттаивания больше толщиныподсыпки, то основание должно быть также рассчитано по деформациям.

7.4. Расчетоснований, сложенных биогенными грунтами, по деформациям надлежит производить:столбчатых – по указаниям пп. 4.20–4.21; свайных – по результатам полевыхиспытаний свай статической вдавливающей нагрузкой.

7.5. Основанияи фундаменты на биогенных грунтах при использовании таких грунтов в качествеоснований по принципу II необходимо проектировать в соответствии с указаниямипп. 3.24–3.30 и требованиями СНиП 2.02.01-83 и СНиП 2.02.03-85.

8.ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ

НАВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ В СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЙОНАХ

8.1. Основанияи фундаменты сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах на площадках срасчетной сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов следует проектировать с учетомтребований СНиП II-7-81, СНиП 2.02.01-83, СНиП 2.02.03-85, СНиП 2.05.03-84 итребований настоящих норм.

8.2. Длясейсмических районов с расчетной сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов следуетпредусматривать использование вечномерзлых грунтов в качестве основания, какправило, по принципу I. При невозможности использования грунтов в качествеоснования по принципу I допускается использование их по принципу II при условииопирания фундаментов на скальные или другие малосжимаемые при оттаивании грунтыили на предварительно оттаянные и уплотненные грунты.

8.3. В сейсмическихрайонах следует применять те же виды свай, что и в несейсмических районах,кроме свай без поперечного армирования. Глубина погружения свай в грунт(исключая сваи-стойки) должна быть не менее 4 м.

8.4. Расчетоснований и фундаментов по несущей способности на вертикальную нагрузку сучетом сейсмических воздействий следует производить согласно указаниям п. 4.6,при этом силу предельного сопротивления основания надлежит определять с учетомуказаний пп. 8.5–8.6, а коэффициент надежности g_nпринимать:

при использованиивечномерзлых грунтов в качестве основания по принципу I – по указаниям п. 4.6;

прииспользовании вечномерзлых грунтов в качестве основания по принципу II – дляфундаментов на естественном основании – g_n= 1,5, а для свайных – по требованиям СНиП 2.02.03-85.

8.5. Несущуюспособность вертикально нагруженной висячей сваи F_u, а такжестолбчатого фундамента при использовании вечномерзлых грунтов в качествеоснования по принципу I, с учетом сейсмических воздействий следует определятьсогласно указаниям п. 4.7; при этом расчетное сопротивление грунта илигрунтового раствора сдвигу по поверхности смерзания с фундаментом R_afи расчетное давление мерзлого грунта под нижним концом сваи или подошвойстолбчатого фундамента R надлежит умножать на коэффициент условий работыоснования g_eq,принимаемый по табл. 10.

Таблица10

Расчетная сейсмичность

Коэффициент условий работы g_eq для грунтов

в баллах

твердомерзлых

пластичномерзлых

сыпучемерзлых

1,0

0,9

0,8

0,7

0,95

0,9

0,8

Примечания:1. Значения коэффициентов g_edследует умножать на 0,85; 1,0; 1,15 для сооружений, возводимых в районах сповторяемостью землетрясений 1, 2, 3 соответственно.

2. При опирании свай-стоек на скальные или несжимаемыекрупноблочные грунты значение коэффициента g_ed принимается равным 1,0.

Для свай впластичномерзлых грунтах значение R_af следует приниматьравным нулю в пределах от верхней границы вечномерзлых грунтов до расчетнойглубины h_d, м (см), определяемой по формуле

, (43)

где a_e – коэффициент деформации системы”свая-грунт”, определяемый по результатам испытаний в соответствии сп. 8.6.

8.6. Расчетсвай по прочности материала на совместное действие расчетных усилий (продольнойсилы, изгибающего момента и поперечной силы) при использовании вечномерзлыхоснований по принципу I следует производить в зависимости от расчетных значенийсейсмических нагрузок в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03-85 с учетом указанийп. 4.18. При этом для свай в пластично-мерзлых грунтах коэффициент деформациисистемы “свая-грунт” a_e м^–1 (см^–1),следует определять по результатам испытаний свай статической горизонтальной нагрузкойпо формуле

, (44)

где F_h	– горизонтальная нагрузка, кН (кгс), принимаемая равной 0,7F_h,u;
здесь F_h,u	– горизонтальная предельная нагрузка, кН (кгс), в уровне поверхности грунта, при которой перемещение испытуемой сваи начинает возрастать без увеличения нагрузки;
u₀	– горизонтальное перемещение сваи в уровне поверхности грунта, м (см), определяемое по графику зависимости горизонтальных перемещений от нагрузки при условной стабилизации перемещений, если расчет ведется на статические нагрузки, и без условной стабилизации перемещений, если расчет ведется на сейсмические воздействия;
E_b	– модуль упругости материала свай, кПа (кгс/см²);
I	– момент инерции сечения сваи, м⁴ (см⁴).

8.7. Проверкуоснования столбчатого фундамента на горизонтальную и внецентренно сжимающуюнагрузки с учетом сейсмических воздействий при использовании вечномерзлыхгрунтов в качестве основания по принципу I следует производить на опрокидываниеи сдвиг по подошве фундамента с учетом указаний п. 4.17.

При действиисейсмических нагрузок, создающих моменты сил в обоих направлениях подошвыфундамента, расчет основания надлежит производить раздельно на действие сил имоментов в каждом направлении независимо друг от друга.

8.8. Расчетоснований и фундаментов с учетом сейсмических воздействий при использованиивечномерзлых грунтов по принципу II необходимо производить в соответствии стребованиями СНиП 2.02.01-83, СНиП 2.02.03-85 и указаниями пп. 4.23–4.37 порасчету оттаивающих оснований. При этом отрицательные (негативные) силы трения,вызванные осадкой оттаивающих грунтов, в расчетах оснований на сейсмическиевоздействия не учитываются, если оттаивающее основание сложено песчаными икрупнообломочными грунтами, осадки которых завершаются в процессе ихоттаивания.

9.ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ МОСТОВ И ТРУБ ПОД НАСЫПЯМИ

9.1. Основанияи фундаменты мостов и труб под насыпями (труб), возводимых на территорияхраспространения вечномерзлых грунтов, следует проектировать с учетомдополнительных требований, содержащихся в настоящем разделе.

9.2. Впроектах фундаментов мостов и труб необходимо дополнительно (по сравнению сфундаментами зданий) учитывать влияние следующих факторов:

воздействие насооружения, кроме вертикальных, значительных горизонтальных сил от временныхподвижных нагрузок, давлений грунта и льда;

уменьшениенесущей способности оснований вследствие размывов дна водотока или отепляющеговоздействия воды на вечномерзлые грунты;

возрастаниесил морозного пучения грунтов из-за повышенной их влажности вблизи водотоков иуменьшение этих сил при увеличении толщины снегового покрова;

нарушениеустойчивости береговых склонов вследствие проявления оползневых процессов;

появлениеналеди в пределах сооружений.

9.3. Нагрузкии воздействия на фундаменты мостов и труб следует принимать в соответствии стребованиями СНиП 2.05.03-84.

9.4. Воснованиях фундаментов мостов вечномерзлые грунты следует использоватьпреимущественно по принципу I, если на уровне низа свайных элементов(свай-столбов, свай-оболочек) в течение всего периода эксплуатации сооруженийгрунты будут находиться в твердомерзлом состоянии. Допускается использовать попринципу I пластичномерзлые грунты, включая засоленные, при условии, что втечение всего периода эксплуатации сооружений будет обеспечена их отрицательнаятемпература, требуемая по расчету несущей способности оснований.

Возможностьиспользования вечномерзлых грунтов в качестве оснований по принципу II дляфундаментов мелкого заложения и свайных должна определяться исходя из общихтребований пп. 3.3, 3.4 и 3.6.

9.5. Прогнозизменений температурного режима вечномерзлых грунтов, используемых в качествеоснований по принципу I, осуществление в случае необходимости специальныхмероприятий по обеспечению мерзлого состояния грунтов и контроль их температурыв течение всего периода эксплуатации сооружений следует выполнять по указаниямведомственных строительных норм.

9.6.Сезоннодействующие охлаждающие устройства (СОУ) необходимо применять в случаяхпрактической невозможности или недостаточной эффективности других решений дляподдержания на весь период эксплуатации сооружений температуры грунтов,требуемой по расчету несущей способности оснований. Число СОУ следует приниматьпо расчету с повышающим коэффициентом 1,4.

9.7.Фундаменты мостов при использовании вечномерзлых грунтов в качестве основанийпо принципам I и II следует проектировать, как правило, свайными с ростверком,расположенным над поверхностью грунта или воды. При этом надлежитпредусматривать меры, исключающие возможность повреждения свай ледоходом,карчеходом или другими неблагоприятными воздействиями.

Фундаментымелкого заложения (на естественном основании) допускается проектировать длямостов, возводимых, как правило, на используемых по принципу II вечномерзлыхгрунтах, если после полного оттаивания таких грунтов осадки и крены опор небудут превышать предельно допустимых значений по условиям нормальнойэксплуатации сооружений.

Для трубследует предусматривать преимущественно фундаменты мелкого заложения независимоот вида грунтов и принципа их использования в качестве основания при условии,что суммарное значение осадки используемых по принципу II грунтов может бытькомпенсировано строительным подъемом лотка труб.

9.8.Вечномерзлые грунты в основании фундаментов малого моста или трубы и прилегающихучастков насыпи, как правило, следует использовать по одному принципу, недопуская опирания их частично на мерзлые и частично на немерзлые илиоттаивающие грунты.

9.9. Вгрунтах, подверженных морозному пучению, независимо от принятого принципа их использованияв качестве основания подошву фундаментов мелкого заложения для мостов и трубследует заглублять не менее чем на величину, указанную в разд. 12 СНиП2.02.01-83, а подошву расположенного в грунте ростверка свайных фундаментов –не менее чем на 0,25 м ниже расчетной глубины сезонного промерзания–оттаиваниягрунтов.

Подошвувысокого ростверка свайных фундаментов мостов следует располагать с зазором отповерхности грунта не менее 0,5 м в устоях и 1 м – в промежуточных опорах.

9.10. Внеподверженных морозному пучению грунтах подошву ростверка свайных фундаментовили фундаментов мелкого заложения мостов и труб допускается располагать впределах слоя сезонного промерзания–оттаивания при условии, что нижняя границатолщи таких грунтов залегает не менее чем на 1 м ниже расчетной глубиныпромерзания и, кроме того, в пределах зоны промерзания отсутствует вероятностьобразования линзового льда, в том числе и от напорных подземных вод.

9.11. Подошвуфундаментов мелкого заложения и нижние концы свай не допускается опиратьнепосредственно на подземные льды, сильнольдистые грунты, а также наиспользуемые по принципу II биогенные вечномерзлые грунты.

9.12. Расчетыоснований фундаментов мостов и труб следует производить:

а) прииспользовании твердомерзлых грунтов по принципу I – по несущей способности;

б) прииспользовании вечномерзлых грунтов по принципу II, а пылевато-глинистыхпластичномерзлых и по принципу I – по несущей способности и по деформациям.

Допускается неопределять осадки оснований фундаментов мостов:

а) всех системи пролетов при опирании фундаментов на вечномерзлые грунты, используемые попринципу I, за исключением пластичномерзлых пылевато-глинистых грунтов;

б) внешнестатически определимых систем железнодорожных мостов с пролетами до 55 м иавтодорожных с пролетами до 105 м при опирании фундаментов на используемые попринципу II скальные и другие малосжимаемые при оттаивании грунты.

Расчетыоснований труб следует производить, как правило, по несущей способности. Насильносжимаемых при оттаивании грунтах, используемых по принципу II, основаниятруб следует рассчитывать по несущей способности и по деформациям, включая определениеих осадки.

9.13. Расчетоснования свай для фундаментов опор мостов по несущей способности вечномерзлыхгрунтов, используемых по принципу I, следует производить согласно указаниям пп.4.6 и 4.7. При этом значение g_nв формуле (2) следует принимать равным 1,4 независимо от числа свай вфундаменте и от положения подошвы ростверка по отношению к поверхности грунта.Значения коэффициентов g_cи g_t в формуле (3) допускаетсяпринимать равным 1,0.

Длякратковременной части нагрузок расчетные значения R и R_afисходя из указаний п. 4.8 допускается принимать с повышающим коэффициентом n_t,равным: для свайных фундаментов железнодорожных мостов 1,35 – при одновременномдействии постоянных и временных вертикальных нагрузок; 1,5 – при действиипостоянных и временных совместно с временными горизонтальными нагрузками(включая сейсмические нагрузки); для свайных фундаментов автодорожных мостов –соответственно 1,5 и 1,75.

Дляжелезнодорожных мостов на станционных и подъездных путях, городских, а такжедругих мостов, на которых возможны систематические остановки на неопределенноевремя поездов или автотранспорта, значение коэффициента g_c в формуле (3) следует принимать равным 1,0.

9.14. Расчетоснований свайных фундаментов по несущей способности вечномерзлых грунтов,используемых по принципу II, следует производить в соответствии с требованиямиСНиП 2.02.03-85. При этом расчетное сопротивление оттаивающих грунтов подторцом свай следует принимать по СНиП 2.02.03-85, как для буровых свай.

Расчет понесущей способности оснований фундаментов мелкого заложения на вечномерзлыхгрунтах, используемых по принципу II, надлежит производить по СНиП 2.05.03-84.

9.15.Фундаменты береговых, переходных и промежуточных опор мостов на крутых склонах,а также фундаменты устоев при высоких насыпях в случаях расположения поднесущим слоем пласта немерзлого или оттаивающего (в период эксплуатации моста)глинистого грунта или прослойки насыщенного водой песка, подстилаемогоглинистым грунтом, необходимо рассчитывать по устойчивости против глубокого сдвига(смещения фундамента совместно с грунтом) по круглоцилиндрической или другойболее опасной поверхности скольжения. Для указанных условий надлежит такжепроверять возможность появления местных оползневых сдвигов на ранее устойчивыхсклонах вследствие дополнительного их нагружения весом насыпи и опоры,нарушения устойчивости пластов грунта в процессе производства работ или изменениярежима (уровня и скорости течения) подземных и поверхностных вод.

9.16.Фундаменты мостов, возводимых на вечномерзлых грунтах, используемых в качествеоснований по принципу II, следует рассчитывать для условий полного оттаиваниягрунтов основания независимо от их состояния (мерзлое или талое) в периодстроительства. Расчет по прочности и трещиностойкости свайных элементов следуетпроизводить на усилия в расчетных сечениях, возникающие как для мерзлого, так иоттаявшего состояния грунтов основания.

9.17. Свайныефундаменты надлежит рассчитывать на совместное действие вертикальных игоризонтальных сил и моментов, принимая перемещения фундаментовпропорциональными действующим усилиям. Независимо от принципа использованиягрунтов в качестве основания, не следует учитывать сопротивление грунтовперемещениям заглубленного в грунт ростверка фундаментов. В расчетах,включающих определение свободной длины свай, оттаявшие и пластичномерзлыегрунты допускается рассматривать как линейно-деформируемую среду, характеризуемуюкоэффициентом постели, принимаемым как для немерзлых грунтов.

Прииспользовании грунтов в качестве основания по принципу I в расчете допускаетсяпринимать, что каждый свайный элемент жестко заделан в твердомерзлом грунте наглубине d, считая от уровня, соответствующего расчетной (максимальной)температуре, при которой данный грунт переходит в твердомерзлое состояние;здесь d – диаметр или больший размер поперечного сечения элемента внаправлении действия внешних нагрузок.

9.18. Всейсмических районах фундаменты мостов допускается проектировать на любыхгрунтах, используемых в качестве основания по принципу I. Если грунтыиспользуются по принципу II, то следует предусматривать опирание подошвыфундаментов или нижних концов свай преимущественно на скальные или другиемалосжимаемые при оттаивании грунты. При учете сейсмических нагрузок расчетсвайных фундаментов следует производить согласно указаниям пп. 8.4–8.8.

ПРИЛОЖЕНИЕ1

Обязательное

ФИЗИЧЕСКИЕИ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ВЕЧНОМЕРЗЛЫХГРУНТОВ

1. В составфизических и теплофизических характеристик, определяемых для вечномерзлыхгрунтов, входят:

а) суммарнаявлажность мерзлого грунта w_tot и влажность мерзлого грунтамежду включениями льда w_m;

б) суммарнаяльдистость мерзлого грунта i_tot и льдистость мерзлого грунтаза счет включений льда i_i;

в) степеньзаполнения объема пор мерзлого грунта льдом и не замерзшей водой S_r;

г) влажностьмерзлого грунта за счет незамерзшей воды w_w;

д) температураначала замерзания грунта T_bf;

е)теплофизические характеристики грунта (теплопроводность l и объемная теплоемкость С);

ж) теплотатаяния (замерзания) грунта z_n;

2. Суммарнаявлажность мерзлого грунта w_tot и влажность мерзлого грунтамежду включениями льда w_m определяются в соответствии с ГОСТ5180–84.

3. Суммарнаяльдистость мерзлого грунта i_tot, льдистость мерзлого грунтаза счет включений льда i_i и степеньзаполнения объема пор мерзлого грунта льдом и незамерзшей водой S_rопределяются в соответствии с ГОСТ 25100–82.

4. Влажностьмерзлого грунта за счет незамерзшей воды w_w определяется, какправило, опытным путем. В случаях, предусмотренных п. 2.9, значения w_w,доли единицы, для незасоленных мерзлых грунтов допускается определять поформуле

w_w= k_ww_p, (1)

где k_w	– коэффициент, принимаемый по табл. 1 в зависимости от числа пластичности I_p и температуры грунта Т, °С;
w_p	– влажность грунта на границе пластичности (раскатывания), доли единицы.

Таблица1

Значениякоэффициента k_w

Грунты	Число пластичности	Коэффициент k_w при температуре грунта T, °C
	грунтов I_p, доли единицы	–0,3	–0,5	–1	–2	–3	–4	–6	–8	–10
Пески и супеси	I_p £ 0,02	0	0	0	0	0	0	0	0	0
Супеси	0,02 < I_p £ 0,07	0,6	0,50	0,40	0,35	0,33	0,30	0,28	0,26	0,25
Суглинки	0,07 < I_p £ 0,13	0,7	0,65	0,60	0,50	0,48	0,45	0,43	0,41	0,40
Суглинки	0,13 < I_p £ 0,17	*	0,75	0,65	0,55	0,53	0,50	0,48	0,46	0,45
Глины	I_p > 0,17	*	0,95	0,90	0,65	0,63	0,60	0,58	0,56	0,55

Примечание. Втаблице знак “*” означает, что вся вода в порах грунта незамерзшая.

5. Температураначала замерзания грунта T_bf, °С,характеризует температуру перехода грунта из талого в мерзлое состояние. Длянезасоленных песчаных и крупнообломочных грунтов значение T_bfпринимается по ГОСТ 25100–82 равным 0°С.Температуру начала замерзания пылевато-глинистых, засоленных и биогенных(заторфованных) грунтов T_bf следует устанавливать опытнымпутем. Для предварительных расчетов мерзлых оснований значение T_bfдопускается принимать по табл. 2 в зависимости от вида грунта и концентрациипорового раствора с_ps, доли единицы, определяемой по формуле

, (2)

где D_s	– степень засоленности грунта, доли единицы, устанавливаемая по ГОСТ 25100–82;
w_m	– влажность мерзлого грунта между включениями льда, доли единицы.

Таблица2

Температураначала замерзания грунта T_bf

Грунты	Температура начала замерзания грунта T_bf, °С, при концентрации порового раствора c_ps, доли единицы
	0	0,005	0,01	0,02	0,03	0,04
Песчаные	0	–0,6	–0,8	–1,6	–2,2	–2,8
Пылевато-глинистые:
супеси	–0,1	–0,6	–0,9	–1,7	–2,3	–2,9
суглинки и глины	–0,2	–0,6	–1,1	–1,8	–2,5	–3,2

6.Теплофизические характеристики грунта (теплопроводность l и объемная теплоемкость С) определяются опытным путем всоответствии с ГОСТ 26263–84. В случаях, предусмотренных п. 2.9, расчетные значениятеплофизических характеристик песчаных и пылевато-глинистых грунтов, включаязаторфованные и гравелистые, допускается принимать по табл. 3 в зависимости отвлажности и плотности сухого грунта (скелета грунта) r_d.

Таблица3

Расчетныезначения теплофизических характеристик грунтов

вталом и мерзлом состоянии

Плотность сухого	Суммарная влажность	Теплопроводность грунта, Вт/(м×°С), [ккал/(м×ч×°С)]								Объемная теплоемкость
грунта r_d,th, r_df, т/м³	грунта w_tot, доли единицы	Пески разной крупности и гравелистые		Супеси пылеватые		Суглинки и глины		Заторфован-ные грунты и торфы		грунта, Дж/(м³×°С)10^–6 [ккал/(м³×°С)]
		l_th	l_f	l_th	l_f	l_th	l_f	l_th	l_f	C_th	C_f
0,1	9,00	–	–	–	–	–	–	0,81 (0,70)	1,34 (1,15)	4,00 (950)	2,31 (550)
0,1	6,00	–	–	–	–	–	–	0,40 (0,35)	0,70 (0,60)	2,73 (650)	1,68 (400)
0,1	4,00	–	–	–	–	–	–	0,23 (0,20)	0,41 (0,35)	1,88 (450)	1,26 (300)
0,1	2,00	–	–	–	–	–	–	0,12 (0,10)	0,23 (0,20)	1,05 (250)	0,64 (200)
0,2	4,00	–	–	–	–	–	–	0,81 (0,70)	1,33 (1,15)	3,78 (900)	2,40 (570)
0,2	2,00	–	–	–	–	–	–	0,23 (0,20)	0,52 (0,45)	2,10 (500)	1,47 (350)
0,3	3,00	–	–	–	–	–	–	0,93 (0,80)	1,39 (1,20)	4,15 (990)	2,40 (570)
0,3	2,00	–	–	–	–	–	–	0,41 (0,35)	0,70 (0,60)	3,32 (750)	2,10 (500)
0,4	2,00	–	–	–	2,10 (1,80)	–	2,10 (1,80)	0,93 (0,80)	1,39 (1,20)	3,78 (900)	2,73 (650)
0,7	1,00	–	–	–	2,10 (1,80)	–	2,00 (1,75)	–	–	3,60 (855)	2,10 (500)
1,0	0,60	–	–	–	2,00 (1,75)	–	1,90 (1,65)	–	–	3,44 (820)	2,18 (520)
1,2	0,40	–	–	–	1,90 (1,65)	1,57 (1,35)	1,80 (1,55)	–	–	3,11 (740)	2,12 (505)
1,4	0,35	–	–	1,80 (1,55)	1,86 (1,60)	1,57 (1,35)	1,66 (1,45)	–	–	3,35 (800)	2,35 (560)
1,4	0,30	–	–	1,74 (1,50)	1,80 (1,55)	1,45 (1,25)	1,57 (1,35)	–	–	3,02 (720)	2,18 (520)
1,4	0,25	1,91 (1,65)	2,14 (1,85)	1,57 (1,35)	1,68 (1,45)	1,33 (1,45)	1,51 (1,30)	–	–	2,78 (660)	2,06 (490)
1,4	0,20	1,57 (1,35)	1,86 (1,60)	1,33 (1,15)	1,51 (1,30)	1,10 (0,95)	1,22 (1,05)	–	–	2,48 (590)	1,89 (450)
1,4	0,15	1,39 (1,20)	1,62 (1,40)	1,10 (0,95)	1,27 (1,10)	0,87 (0,75)	0,99 (0,85)	–	–	2,18 (520)	1,76 (420)
1,4	0,10	1,10 (0,95)	1,27 (1,10)	0,93 (0,80)	1,05 (0,90)	0,70 (0,60)	0,75 (0,65)	–	–	1,89 (450)	1,74 (415)
1,4	0,05	0,75 (0,65)	0,81 (0,70)	0,64 (0,55)	0,70 (0,60)	0,46 (0,40)	0,52 (0,45)	–	–	1,60 (380)	1,47 (350)
1,6	0,30	–	–	1,86 (1,60)	1,97 (1,70)	1,68 (1,45)	1,86 (1,55)	–	–	1,84 (835)	2,48 (590)
1,6	0,25	2,50 (2,15)	2,73 (2,35)	1,80 (1,55)	1,91 (1,65)	1,51 (1,30)	1,68 (1,45)	–	–	3,15 (750)	2,35 (560)
1,6	0,20	2,15 (1,85)	2,37 (2,05)	1,62 (1,40)	1,74 (1,50)	1,33 (1,15)	1,51 (1,30)	–	–	2,31 (670)	2,14 (510)
1,6	0,15	1,80 (1,55)	2,00 (1,75)	1,45 (1,25)	1,57 (1,35)	1,10 (0,95)	1,22 (1,05)	–	–	2,48 (590)	2,02 (480)
1,6	0,10	1,45 (1,25)	1,62 (1,40)	1,16 (1,00)	1,28 (1,10)	0,87 (0,75)	0,93 (0,80)	–	–	2,16 (515)	1,80 (430)
1,6	0,05	1,05 (0,90)	1,10 (0,95)	0,81 (0,70)	0,87 (0,75)	0,58 (0,50)	0,64 (0,55)	–	–	1,83 (435)	1,68 (400)
1,8	0,20	2,67 (2,30)	2,84 (2,45)	1,86 (1,60)	1,97 (1,70)	1,57 (1,35)	1,80 (1,55)	–	–	3,17 (755)	2,41 (575)
1,8	0,15	2,26 (1,95)	2,62 (2,25)	1,68 (1,45)	1,80 (1,55)	1,39 (1,20)	1,57 (1,35)	–	–	2,78 (600)	2,26 (540)
1,8	0,10	1,97 (1,70)	2,20 (1,90)	1,45 (1,25)	1,57 (1,35)	1,05 (0,90)	1,22 (1,05)	–	–	2,42 (575)	2,04 (485)
1,8	0,05	1,45 (1,25)	1,51 (1,30)	0,99 (0,85)	0,99 (0,85)	0,70 (0,60)	0,75 (0,65)	–	–	2,04 (485)	1,89 (450)
2,0	0,10	2,73 (2,35)	2,90 (2,50)	1,74 (1,50)	1,86 (1,60)	1,28 (1,10)	1,39 (1,20)	–	–	2,68 (640)	2,26 (540)
2,0	0,05	2,10 (1,80)	2,14 (1,85)	–	–	–	–	–	–	2,26 (540)	2,10 (500)

Обозначения,принятые в таблице:

l_th, l_f – теплопроводностьсоответственно талого и мерзлого грунта;

C_th,C_f – объемная теплоемкость соответственно талого и мерзлогогрунта;

r_d,th, r_df – плотность соответственноталого и мерзлого грунта в сухом состоянии.

7. Теплотатаяния (замерзания) грунта L_n принимается равной количествутеплоты, необходимой для таяния льда (замерзания воды) в единице объема грунта.Значение L_n,Дж/м³ (ккал/м³), определяется по формуле

L_n= L₀(w_tot – w_w)r_d, (3)

где L₀	= 3,35×10⁵ Дж/кг (80 ккал/кг) – удельная теплота фазовых превращений вода–лед в расчете на единицу массы;
r_d	– плотность сухого грунта (скелета грунта), кг/м³.

ПРИЛОЖЕНИЕ2

Рекомендуемое

РАСЧЕТНЫЕЗНАЧЕНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

МЕРЗЛЫХГРУНТОВ

1. Расчетныедавления на мерзлые грунты R, расчетные сопротивления мерзлых грунтов игрунтовых растворов сдвигу по поверхностям смерзания фундаментов R_afи расчетные сопротивления мерзлых грунтов сдвигу по грунту или грунтовомураствору R_sh определяются опытным путем. При определениизначений R, R_af, R_sh в лабораторныхусловиях следует производить испытания на сдвиг в специальных приборах – дляопределения R_af и R_sh и на одноосное сжатиеили на вдавливание шарикового штампа – для определения R.

Приопределении R_af шероховатость поверхности, по которой производитсясдвиг смерзшегося в ней образца грунта, должна быть такой же, как уфундаментов, применяемых в строительстве.

2. Приотсутствии опытных данных допускается принимать значения R, R_afи R_sh по табл. 1–8 настоящего приложения.

Расчетныедавления на мерзлые грунты R под нижним концом сваи принимается по табл.1, под подошвой столбчатого фундамента – по табл. 2, для мерзлых засоленныхгрунтов – по табл. 5, для льда – по табл. 7, для биогенных мерзлых грунтов – потабл. 8.

Расчетныесопротивления мерзлых грунтов и грунтовых растворов сдвигу по поверхностямсмерзания фундаментов принимаются по табл. 3, для мерзлых засоленных грунтов –по табл. 6, для мерзлых биогенных грунтов – по табл. 8.

Расчетныесопротивления мерзлых грунтов сдвигу по грунту или грунтовому раствору R_shпринимаются по табл. 4, льдов по грунтовому раствору R_sh,i –по табл. 7, мерзлых биогенных грунтов по грунту или грунтовому раствору – потабл. 8. Значения расчетных сопротивлений мерзлых засоленных грунтов сдвигу погрунту или грунтовому раствору R_sh допускается приниматьравными R_sh = R_af с учетом указаний п. 4 настоящегоприложения.

3. Значения R_afв табл. 3, 6 и 8 следует умножать на коэффициент g_afзависящий от вида поверхности смерзания и принимаемый равным:

для бетонных поверхностей фундаментов, изготовляемых в металлической опалубке …………………	1,0
для деревянных поверхностей, не обработанных масляными антисептиками ………………………………………	1,0
для деревянных поверхностей, обработанных масляными антисептиками ………………………………………	0,9
для металлических поверхностей из горячекатаного проката…………………………………………………………………..	0,7

4. Значения R_shв табл. 4 и 8 следует умножать на коэффициент g_sh,равный:

для буронабивных свай с добавлением в бетон противоморозных химических добавок …………………….

0,7

для всех видов свай при льдистости грунта 0,2 £ i_i £ 0,4 ………………………………………………………………………..

0,9

в остальных случаях ……………………………………………….

1,0

Примечание.При сочетании двух перечисленных в п. 4 условий коэффициент g_shпринимается равным 0,6.

Таблица1

Расчетныедавления на мерзлые грунты R под нижним концом сваи

Грунты

Глубина погружения

Расчетные давления R, кПа (кгс/см³), при температуре грунта, °С

свай, м

–0,3

–0,5

–1

–1,5

–2

–2,5

–3

–3,5

–4

–6

–8

–10

При льдистости i_i < 0,2:

1. Крупнообломочные

При любой глубине

2500

(25,0)

3000

(30,0)

3500

(35,0)

4000

(40,0)

4300

(43,0)

4500

(45,0)

4800

(48,0)

5300

(53,0)

5800

(58,0)

6300

(63,0)

6800

(68,0)

7300

(73,0)

2. Пески крупные и средней крупности

То же

1500

(15,0)

1800

(18,0)

2100

(21,0)

2400

(24,0)

2500

(25,0)

2700

(27,0)

2800

(28,0)

3100

(31,0)

3400

(34,0)

3700

(37,0)

4600

(46,0)

5500

(55,0)

3. Пески мелкие и пылеватые

3–5

850

(8,5)

1300

(13,0)

1400

(14,0)

1500

(15,0)

1700

(17,0)

1900

(19,0)

1900

(19,0)

2000

(20,0)

2100

(21,0)

2600

(26,0)

3000

(30,0)

3500

(35,0)

1000

(10,0)

1550

(15,5)

1650

(16,5)

1750

(17,5)

2000

(20,0)

2100

(21,0)

2200

(22,0)

2300

(23,0)

2500

(25,0)

3000

(30,0)

3500

(35,0)

4000

(40,0)

15 и более

1100

(11,0)

1700

(17,0)

1800

(18,0)

1900

(19,0)

2200

(22,0)

2300

(23,0)

2400

(24,0)

2500

(25,0)

2700

(27,0)

3300

(33,0)

3800

(38,0)

4300

(43,0)

4. Супеси

3–5

750

(7,5)

850

(8,5)

1100

(11,0)

1200

(12,0)

1300

(13,0)

1400

(14,0)

1500

(15,0)

1700

(17,0)

1800

(18,0)

2300

(23,0)

2700

(27,0)

3000

(30,0)

850

(8,5)

950

(9,5)

1250

(12,5)

1350

(13,5)

1450

(14,5)

1600

(16,0)

1700

(17,0)

1900

(19,0)

2000

(20,0)

2600

(26,0)

3000

(30,0)

3500

(35,0)

15 и более

950

(9,5)

1050

(10,5)

1400

(14,0)

1500

(15,0)

1600

(16,0)

1800

(18,0)

1900

(19,0)

2100

(21,0)

2200

(22,0)

2900

(29,0)

3400

(34,0)

3900

(39,0)

5. Суглинки и глины

3–5

650

(6,5)

750

(7,5)

850

(8,5)

950

(9,5)

1100

(11,0)

1200

(12,0)

1300

(13,0)

1400

(14,0)

1500

(15,0)

1800

(18,0)

2300

(23,0)

2800

(28,0)

800

(8,0)

850

(8,5)

950

(9,5)

1100

(11,0)

1250

(12,5)

1350

(13,5)

1450

(14,5)

1600

(16,0)

1700

(17,0)

2000

(20,0)

2600

(26,0)

3000

(30,0)

15 и более

900

(9,0)

950

(9,5)

1100

(11,0)

1250

(12,5)

1400

(14,0)

1500

(15,0)

1600

(16,0)

1800

(18,0)

1900

(19,0)

2200

(22,0)

2900

(29,0)

3500

(35,0)

При льдистости грунтов 0,2 £ i_i £ 0,4

6. Все виды грунтов, указанные в поз. 1–5

3–5

400

(4,0)

500

(5,0)

600

(6,0)

750

(7,5)

850

(8,5)

950

(9,5)

1000

(10,0)

1100

(11,0)

1150

(11,5)

1500

(15,0)

1600

(16,0)

1700

(17,0)

450

(4,5)

550

(5,5)

700

(7,0)

800

(8,0)

900

(9,0)

1000

(10,0)

1050

(10,5)

1150

(11,5)

1250

(12,5)

1600

(16,0)

1700

(17,0)

1800

(18,0)

15 и более

550

(5,5)

600

(6,0)

750

(7,5)

850

(8,5)

950

(9,5)

1050

(10,5)

1100

(11,0)

1300

(13,0)

1350

(13,5)

1700

(17,0)

1800

(18,0)

1900

(19,0)

Таблица2

Расчетныедавления на мерзлые грунты R под подошвой столбчатого фундамента

Грунты

Расчетные давления R, кПа (кгс/см²), при температуре грунта, °С

–0,3

–0,5

–1

–1,5

–2

–2,5

–3

–3,5

–4

–6

–8

–10

При льдистости грунтов i_i < 0,2:

1. Крупнообломочные и пески крупные и средней крупности

550

(5,5)

950

(9,5)

1250

(12,5)

1450

(14,5)

1600

(16,0)

1800

(18,0)

1950

(19,5)

2000

(20,0)

2200

(22,0)

2600

(26,0)

2950

(29,5)

3300

(33,0)

2. Пески мелкие и пылеватые

450

(4,5)

700

(7,0)

900

(9,0)

1100

(11,0)

1300

(13,0)

1400

(14,0)

1600

(16,0)

1700

(17,0)

1800

(18,0)

2200

(22,0)

2550

(22,5)

2850

(28,5)

3. Супеси

300

(3,0)

500

(5,0)

700

(7,0)

800

(8,0)

1050

(10,5)

1150

(11,5)

1300

(13,0)

1400

(14,0)

1500

(15,0)

1900

(19,0)

2250

(22,5)

2500

(25,0)

4. Суглинки и глины

250

(2,5)

450

(4,5)

550

(5,5)

650

(6,5)

800

(8,0)

900

(9,0)

1000

(10,0)

1100

(11,0)

1200

(12,0)

1550

(15,5)

1900

(19,0)

2200

(22,0)

При льдистости грунтов i_i ³ 0,2:

5. Все виды грунтов, указанные в поз. 1–4

200

(2,0)

300

(3,0)

400

(4,0)

500

(5,0)

600

(6,0)

700

(7,0)

750

(7,5)

850

(8,5)

950

(9,5)

1250

(12,5)

1550

(15,5)

1750

(17,5)

Таблица3

Расчетныесопротивления мерзлых грунтов и грунтовых растворов сдвигу

поповерхности смерзания R_af

Грунты

Расчетные сопротивления R_af, кПа (кгс/см²), при температуре грунта, °С

–0,3

–0,5

–1

–1,5

–2

–2,5

–3

–3,5

–4

–6

–8

–10

Глинистые

(0,4)

(0,6)

100

(1,0)

130

(1,3)

150

(1,5)

180

(1,8)

200

(2,0)

230

(2,3)

250

(2,5)

300

(3,0)

340

(3,4)

380

(3,8)

Песчаные

(0,5)

(0,8)

130

(1,3)

160

(1,6)

200

(2,0)

230

(2,3)

260

(2,6)

290

(2,9)

330

(3,3)

380

(3,8)

440

(4,4)

500

(5,0)

Известково-песчаный раствор

(0,6)

(0,9)

160

(1,6)

200

(2,0)

230

(2,3)

260

(2,6)

280

(2,8)

300

(3,0)

350

(3,5)

400

(4,0)

460

(4,6)

520

(5,2)

Примечание.Значение R_af для известково-песчаного раствора даны дляраствора следующего состава: на 1 м³ раствора песка среднезернистого– 820 л, известкового теста плотностью 1,4 г/см³ – 300 л, воды – 230л; осадка конуса – 10–12 см. При других составах известково-песчаного раствора,а также для цементно-песчаного раствора значения R_af определяютсяопытным путем.

Таблица4

Расчетныесопротивления мерзлых грунтов сдвигу по грунту

илигрунтовому раствору R_sh

Грунты

Расчетные давления R_sh, кПа (кгс/см²), при температуре грунта, °С

–0,3

–0,5

–1

–1,5

–2

–2,5

–3

–3,5

–4

–6

–8

–10

Песчаные

(0,8)

120

(1,2)

170

(1,7)

210

(2,1)

240

(2,4)

270

(2,7)

300

(3,0)

320

(3,2)

340

(3,4)

420

(4,2)

480

(4,8)

540

(5,4)

Глинистые

(0,5)

(0,8)

120

(1,2)

150

(1,5)

170

(1,7)

190

(1,9)

210

(2,1)

230

(2,3)

250

(2,5)

300

(3,0)

340

(3,4)

380

(3,8)

Таблица5

Расчетныедавления на мерзлые засоленные грунты R под нижним концом сваи

Засоленность

Расчетные давления R, кПа (кгс/см²), при температуре грунта, °С

грунта

–1

–2

–3

–4

D_sal, %

Глубина погружения сваи, м

3–5

15 и более

3–5

15 и более

3–5

15 и более

3–5

15 и более

Пески мелкие и средние

0,1

500

(5,0)

600

(6,0)

850

(8,5)

650

(6,5)

850

(8,5)

950

(9,5)

800

(8,0)

950

(9,5)

1050

(10,5)

900

(9,0)

1150

(11,5)

1250

(12,5)

0,2

150

(1,5)

250

(2,5)

350

(3,5)

250

(2,5)

350

(3,5)

450

(4,5)

350

(3,5)

450

(4,5)

600

(6,0)

500

(5,0)

600

(6,0)

750

(7,5)

0,3

–

150

(1,5)

200

(2,0)

300

(3,0)

250

(2,5)

350

(3,5)

450

(4,5)

350

(3,5)

450

(4,5)

550

(5,5)

0,5

–

150

(1,5)

200

(2,0)

300

(3,0)

250

(2,5)

300

(3,0)

400

(4,0)

Супеси

0,15

550

(5,5)

650

(6,5)

750

(7,5)

800

(8,0)

950

(9,5)

1050

(10,5)

1050

(10,5)

1200

(12,0)

1350

(13,5)

1350

(13,5)

1550

(15,5)

1700

(17,0)

0,3

300

(3,0)

350

(3,5)

450

(4,5)

550

(5,5)

650

(6,5)

800

(8,0)

750

(7,5)

900

(9,0)

1050

(10,5)

1000

(10,0)

1150

(11,5)

1300

(13,0)

0,5

–

300

(3,0)

350

(3,5)

450

(4,5)

450

(4,5)

550

(5,5)

650

(6,5)

650

(6,5)

750

(7,5)

900

(9,0)

1,0

–

200

(2,0)

250

(2,5)

350

(3,5)

350

(3,5)

450

(4,5)

550

(5,5)

Суглинки

0,2

450

(4,5)

500

(5,0)

650

(6,5)

700

(7,0)

800

(8,0)

950

(9,5)

950

(9,5)

1050

(10,5)

1200

(12,0)

1150

(11,5)

1300

(13,0)

1400

(14,0)

0,5

150

(1,5)

250

(2,5)

450

(4,5)

350

(3,5)

450

(4,5)

550

(5,5)

550

(5,5)

650

(6,5)

750

(7,5)

750

(7,5)

850

(8,5)

1000

(10,0)

0,75

–

200

(2,0)

250

(2,5)

350

(3,5)

350

(3,5)

450

(4,5)

550

(5,5)

600

(6,0)

600

(6,0)

750

(7,5)

1,0

–

150

(1,5)

200

(2,0)

300

(3,0)

300

(3,0)

350

(3,5)

450

(4,5)

400

(4,0)

500

(5,0)

650

(6,5)

Примечания:1. Приведенные значения R даны для мерзлых засоленных грунтов при ихльдистости за счет включений i_i £ 0,2.

2. Значение R под подошвой столбчатогофундамента допускается принимать по настоящей таблице как для свай глубинойпогружения 3–5 м.

Таблица6

Расчетныесопротивления мерзлых засоленных грунтов сдвигу

поповерхностям смерзания R_af

Засоленность грунта

Расчетные сопротивления R_af, кПа (кгс/см²), при температуре грунта, °С

D_sal, %

–1

–2

–3

–4

Пески мелкие и средние

0,1

(0,7)

110

(1,1)

150

(1,5)

190

(1,9)

0,2

(0,5)

(0,8)

110

(1,1)

140

(1,4)

0,3

(0,4)

(0,7)

(0,9)

120

(1,2)

0,5

–

(0,5)

(0,8)

100

(1,0)

Супеси

0,15

(0,8)

120

(1,2)

160

(1,6)

210

(2,1)

0,3

(0,6)

(0,9)

130

(1,3)

170

(1,7)

0,5

(0,3)

(0,6)

100

(1,0)

130

(1,3)

1,0

–

(0,5)

(0,8)

Суглинки

0,2

(0,6)

100

(1,0)

130

(1,3)

180

(1,8)

0,5

(0,3)

(0,5)

(0,9)

120

(1,2)

0,75

(0,25)

(0,45)

(0,8)

110

(1,1)

1,0

(0,2)

(0,4)

(0,7)

100

(1,0)

Таблица7

Расчетныедавления на лед R под нижним концом сваи и расчетные сопротивления

льдасдвигу по поверхности смерзания с грунтовым раствором R_sh,i

Температура льда,	Расчетные давления, кПа (кгс/см²)
°С	R	R_sh,i
–1	50 (0,5)	20 (0,2)
–1,5	100 (1,0)	30 (0,3)
–2	140 (1,4)	35 (0,35)
–2,5	190 (1,9)	45 (0,45)
–3	230 (2,3)	50 (0,5)
–3,5	260 (2,6)	60 (0,6)
–4	280 (2,8)	65 (0,65)

Таблица8

Расчетныедавления на мерзлые биогенные грунты R под подошвой столбчатого

фундаментаи нижним концом сваи, расчетные сопротивления мерзлых биогенных

грунтовсдвигу по поверхности смерзания R_af и расчетные сопротивлениямерзлых

биогенныхгрунтов сдвигу по грунту или грунтовому раствору R_sh

Грунты

Значения R, R_af и R_sh, кПа (кгс/см²), при температуре грунта, °С

–0,3

–0,5

–1

–1,5

–2

–2,5

–3

–3,5

–4

–6

–8

–10

Расчетные давления на мерзлые биогенные грунты R под подошвой столбчатого

фундамента и нижним концом сваи

Песчаные

0,03 < I_om £ 0,1

130

(1,3)

180

(1,8)

250

(2,5)

350

(3,5)

550

(5,5)

700

(7,0)

900

(9,0)

1000

(10,0)

1200

(12,0)

1500

(15,0)

1700

(17,0)

1900

(19,0)

0,1 < I_om £ 0,3

(0,8)

120

(1,2)

190

(1,9)

300

(3,0)

430

(4,3)

500

(5,0)

600

(6,0)

700

(7,0)

860

(8,6)

1000

(10,0)

1150

(11,5)

1300

(13,0)

0,3 < I_om £ 0,5

(0,6)

(0,9)

130

(1,3)

220

(2,2)

310

(3,1)

400

(4,0)

460

(4,6)

550

(5,5)

650

(6,5)

750

(7,5)

850

(8,5)

970

(9,7)

Пылевато-глинистые

0,05 < I_om £ 0,1

(0,8)

120

(1,2)

200

(2,0)

320

(3,2)

480

(4,8)

590

(5,9)

700

(7,0)

850

(8,5)

1000

(10,0)

1100

(11,0)

1300

(13,0)

1500

(15,0)

0,1 < I_om £ 0,3

(0,6)

(0,9)

150

(1,5)

250

(2,5)

350

(3,5)

420

(4,2)

540

(5,4)

620

(6,2)

700

(7,0)

820

(8,2)

940

(9,4)

1050

(10,5)

0,3 < I_om £ 0,5

(0,4)

(0,6)

100

(1,0)

180

(1,8)

280

(2,8)

350

(3,5)

430

(4,3)

500

(5,0)

570

(5,7)

670

(6,7)

760

(7,6)

860

(8,6)

Торф

(0,2)

(0,4)

(0,6)

120

(1,2)

220

(2,2)

270

(2,7)

320

(3,2)

390

(3,9)

450

(4,5)

520

(5,2)

590

(5,9)

670

(6,7)

Расчетные сопротивления мерзлых биогенных грунтов сдвигу

по поверхности смерзания R_af

Песчаные:

0,03 < I_om £ 0,1

(0,5)

(0,7)

(0,9)

100

(1,0)

130

(1,3)

160

(1,6)

160

(1,6)

180

(1,8)

210

(2,1)

250

(2,5)

280

(2,8)

320

(3,2)

0,1 < I_om £ 0,3

(0,3)

(0,4)

(0,5)

(0,7)

(0,9)

110

(1,1)

120

(1,2)

140

(1,4)

160

(1,6)

190

(1,9)

220

(2,2)

240

(2,4)

0,3 < I_om £ 0,5

(0,2)

(0,3)

(0,4)

(0,6)

(0,7)

(0,8)

(0,9)

110

(1,1)

130

(1,3)

150

(1,5)

170

(1,7)

190

(1,9)

Пылевато-глинистые:

0,05 < I_om £ 0,1

(0,2)

(0,4)

(0,6)

(0,8)

100

(1,0)

110

(1,1)

130

(1,3)

150

(1,5)

180

(1,8)

200

(2,0)

230

(2,3)

270

(2,7)

0,1 < I_om £ 0,3

(0,1)

(0,2)

(0,3)

(0,5)

(0,6)

(0,7)

(0,9)

100

(1,0)

120

(1,2)

140

(1,4)

160

(1,6)

180

(1,8)

0,3 < I_om £ 0,5

(0,05)

(0,1)

(0,2)

(0,3)

(0,5)

(0,6)

(0,8)

(0,9)

100

(1,0)

120

(1,2)

140

(1,4)

160

(1,6)

Торф

(0,03)

(0,05)

(0,08)

(0,25)

(0,4)

(0,5)

(0,7)

(0,8)

(0,9)

110

(1,1)

120

(1,2)

140

(1,4)

Расчетные сопротивления мерзлых биогенных грунтов сдвигу по грунту

или грунтовому раствору R_sh

Песчаные:

0,03 < I_om £ 0,1

(0,3)

(0,6)

100

(1,0)

140

(1,4)

160

(1,6)

190

(1,9)

230

(2,3)

250

(2,5)

270

(2,7)

310

(3,1)

330

(3,3)

350

(3,5)

0,1 < I_om £ 0,3

(0,1)

(0,3)

(0,5)

(0,7)

110

(1,1)

120

(1,2)

130

(1,3)

150

(1,5)

180

(1,8)

200

(2,0)

230

(2,3)

260

(2,6)

0,3 < I_om £ 0,5

(0,08)

(0,2)

(0,4)

(0,6)

(0,8)

(0,9)

100

(1,0)

120

(1,2)

140

(1,4)

150

(1,5)

180

(1,8)

210

(2,1)

Пылевато-глинистые:

0,05 < I_om £ 0,1

(0,2)

(0,5)

(0,7)

(0,9)

110

(1,1)

120

(1,2)

140

(1,4)

170

(1,7)

200

(2,0)

250

(2,5)

270

(2,7)

300

(3,0)

0,1 < I_om £ 0,3

(0,05)

(0,3)

(0,4)

(0,5)

(0,7)

(0,8)

100

(1,0)

110

(1,1)

130

(1,3)

180

(1,8)

190

(1,9)

200

(2,0)

0,3 < I_om £ 0,5

(0,03)

(0,2)

(0,3)

(0,4)

(0,6)

(0,7)

(0,9)

100

(1,0)

110

(1,1)

140

(1,4)

150

(1,5)

170

(1,7)

Торф

(0,02)

(0,1)

(0,2)

(0,3)

(0,4)

(0,6)

(0,8)

(0,9)

100

(1,0)

120

(1,2)

140

(1,4)

160

(1,6)

ПРИЛОЖЕНИЕ3

Обязательное

СРЕДНЕГОДОВАЯТЕМПЕРАТУРА И ГЛУБИНА СЕЗОННОГО

ОТТАИВАНИЯИ ПРОМЕРЗАНИЯ ГРУНТА

1. Нормативнаяглубина сезонного оттаивания грунта d_th,n, м, определяется поданным натурных наблюдений по формуле

, (1)

где d‘_th	– наибольшая глубина сезонного оттаивания грунта в годовом периоде, м, устанавливаемая по данным натурных наблюдений в соответствии с ГОСТ 26262–84;
k_w,c и k_w	– коэффициенты, принимаемые по табл. 1 в зависимости от суммарной влажности грунта w_tot, устанавливаемой согласно указаниям п. 5 на период эксплуатации сооружения, и влажности грунта в период наблюдений;
T_bf	– температура начала замерзания грунта, °С, определяемая по обязательному приложению 1;
T_th_,c	– расчетная температура поверхности грунта в летний период, °С, определяемая по формуле

T_th,c= 1,4T_th,m + 2,4 °C; (2)

t_th,c– расчетная продолжительность летнего периода, ч, определяемая по формуле

t_th,c= 1,15t_th,m + 360ч; (3)

здесь T_th,m

и t_th,m

– соответственно средняя по многолетним данным температура воздуха за период положительных температур, °C, и продолжительность этого периода, ч, принимаемые по СНиП 2.01.01-82, причем для климатических подрайонов IБ и IГ значения T_th,m и t_th,m следует принимать с коэффициентом 0,9;

T_th и t_th

– соответственно средняя температура воздуха, °C, за период положительных температур и продолжительность этого периода, ч, в год проведения наблюдений, принимаемые по метеоданным.

Таблица1

Коэффициентыk_w и k_w,c

Грунты	Значения коэффициентов k_w и k_w,c при влажности грунта w_tot
	0,05	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5
Песчаные	1,0	0,92	0,83	0,75	0,70	–
Пылевато-глинистые	–	1,03	0,94	0,88	0,85	0,83

2. Нормативнаяглубина сезонного промерзания грунта d_f,n, м, определяется поформуле

, (4)

где d‘_f	– наибольшая глубина сезонного промерзания грунта в годовом периоде, м, устанавливаемая по данным натурных наблюдений в соответствии с ГОСТ 24847–81;
T_f,m и t_f,m	– соответственно средняя по многолетним данным температура воздуха за период отрицательных температур, °С, и продолжительность этого периода, ч, принимаемые по СНиП 2.01.01-82;
T_f и t_f	– соответственно средняя температура воздуха, °С, за период отрицательных температур и продолжительность этого периода, ч, в год проведения наблюдений, принимаемые по метеоданным;
k_w, k_w,c и T_bf	– значения те же, что и в формуле (1).

3. Приотсутствии данных натурных наблюдений нормативную глубину сезонного оттаиваниягрунта d_th,n, м, допускается определять по формуле

, (5)

где

; (6)

; (7)

T_th,cи T_bf – обозначения те же, что в формулах (1) – (3);

t_th,c= 1,15t_th,_m + 0,1t₁; (8)

t₁	– время, принимаемое равным 1,3×10⁷ С (3600 ч);
t₂	– время, принимаемое равным 2,7×10⁷ С (7500 ч);
T₀	– расчетная среднегодовая температура вечномерзлого грунта, °С, определяемая по указаниям п. 8;
l_th и l_f	– теплопроводность соответственно талого и мерзлого грунта, Вт/(м×°С) [ккал/(м×ч×°С)];
C_th и C_f	– объемная теплоемкость соответственно талого и мерзлого грунта, Дж/(м³×°С) [ккал/(м³×°С)];
k_m	– коэффициент, принимаемый для песчаных грунтов равным 1,0, а для пылевато-глинистых – по табл. 2 в зависимости от значения теплоемкости C_f и средней температуры грунта , °С, определяемой по формуле

; (9)

L_n –теплота таяния (замерзания) грунта, Дж/м³ (ккал/м³),определяемая по обязательному приложению 1 при температуре грунта, равной 0,5, °С.

Таблица2

Коэффициентk_m

Температура , °С

Значения коэффициента k_m при объемной теплоемкости C_f, Дж/(м³×°С) [ккал/(м³×°С)]

1,3×10⁶ (300)

1,7×10⁶ (400)

2,1×10⁶ (500)

2,5×10⁶ (600)

–1

–2

–4

–6

–8

–10

6,8

5,2

3,7

3,0

2,5

1,8

5,9

4,5

3,2

2,6

2,2

1,6

5,3

4,0

2,8

2,3

1,9

1,4

5,0

3,7

2,5

2,1

1,6

1,2

4. Нормативнаяглубина сезонного промерзания грунта d_f,n, м, определяется поформуле

, (10)

где

q₂= L_n – 0,5C_f(T_f,m – T_bf), (11)

здесь L_n– теплота замерзания грунта, Дж/м³ (ккал/м³),определяемая по обязательному приложению 1 при температуре грунта =0,5(T_f,m – T_bf), °С.

Остальныеобозначения те же, что в формуле (4).

5. В случаях,когда предусматриваются вертикальная планировка территории подсыпкой,регулирование поверхностного стока и другие мероприятия, приводящие к понижениюуровня подземных вод, значения теплофизических характеристик при расчетенормативных глубин сезонного оттаивания и промерзания грунтов по формулам (5) и(10), а также значения коэффициента k_w,c в формулах (1) и (4)следует принимать при влажности грунта, равной:

для крупнообломочных грунтов…	0,04
” песков (кроме пылеватых)…..	0,07
” песков пылеватых………………	0,10
” пылевато-глинистых грунтов.	w_p + 0,5I_p
” биогенных грунтов……………..	1,1w_p,

где I_p и w_p – соответственночисло пластичности и влажности грунта на границе пластичности.

6. Расчетнаяглубина сезонного оттаивания d_th и расчетная глубина сезонногопромерзания грунта d_f определяются по формулам:

; (12)

d_f= k_hd_f_,n, (13)

где d_th,_n и d_f,n	– нормативные глубины соответственно сезонного оттаивания и сезонного промерзания грунта;
k‘_h и k_h	– коэффициенты теплового влияния сооружения, принимаемые по табл. 3.

Таблица3

Коэффициентыиk_h

Сооружения		k_h
Здания и сооружения без холодного подполья	–	В соответствии с требованиями СНиП 2.02.01–83
Здания и сооружения с холодным подпольем:
у наружных стен с отмостками, имеющими асфальтовое и тому подобное покрытия	1,2	–
у наружных стен с отмостками без асфальтовых покрытий	1,0	–
у внутренних опор	0,8	–
Мосты:
промежуточные массивные опоры с фундаментами мелкого заложения или фундаментами из свай и свай-столбов с плитой (ростверком), заглубленной в грунт при ширине опор по фасаду:
от 2 до 4 м	1,3	1,2
4 м и более	1,5	1,3
промежуточные столбчатые и свайные опоры, рамностоечные опоры с фундаментами мелкого заложения	1,2	1,1
обсыпные устои	1,0	1,0

Примечания:1. Данные таблицы не распространяются на случаи применения теплоизоляции идругих специальных теплозащитных мероприятий (вентилируемые и теплоизолирующиеподсыпки, охлаждающие устройства и т. д.).

2. Для устоев мостов, обсыпанных песчаным грунтом,значения и k_hследует принимать по данным теплотехнического расчета, но не менее 1,2.

7. Нормативноезначение среднегодовой температуры вечномерзлого грунта T_0,nопределяется по данным полевых измерений температуры грунтов в соответствии сГОСТ 25358–82 на опытных площадках с естественными условиями. Допускаетсязначение T_0,n принимать равным температуре грунта наглубине 10 м от поверхности.

8. Расчетнаясреднегодовая температура вечномерзлого грунта T₀, °С, устанавливается на основании прогнозныхрасчетов изменения температурного режима грунтов на застраиваемой территории.

Допускается определятьзначение T₀, °С, поформуле

, (14)

где t_y	– продолжительность года, принимаемая равной 3,15×10⁷ С (8760 ч);
T_f,m и t_f,m	– соответственно средняя по многолетним данным температура воздуха в период отрицательных температур, °С, и продолжительность этого периода, с (ч), принимаемые по СНиП 2.01.01-82;
L_n	– теплота таяния (замерзания) грунта, Дж/м³ (ккал/м³), определяемая по обязательному приложению 1;
R_s	– термическое сопротивление снегового покрова, м²×°С/Вт (м²×ч×°С/ккал), определяемое по формуле

, (15)

здесь m_L	= 1,0 т×° С/(м²×Вт) [1,16 т×ч×°С/(м²×ккал)] – коэффициент учета размерностей;
d_s	– средняя высота снегового покрова, м, принимаемая по метеоданным;
r_s	– средняя плотность снегового покрова, т/м³, принимаемая по метеоданным.

Примечания:1. В районах со средней скоростью ветра в зимний период свыше 5 м/срассчитанное по формуле (15) значение R_s следует увеличиватьв 1,3 раза.

2. Если при расчете по формуле (14) T₀> T_bf, то следует принимать Т₀ = Т_bf.

ПРИЛОЖЕНИЕ4

Обязательное

РАСЧЕТТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ВЕНТИЛИРУЕМОГО ПОДПОЛЬЯ

1.Температурный режим вентилируемого подполья характеризуется среднегодовойтемпературой воздуха в подполье Т_с,а, устанавливаемойрасчетом в зависимости от предусмотренного проектом значения среднегодовойтемпературы вечномерзлого грунта на его верхней поверхности Т’₀(п. 4.13), теплового режима сооружения и режима вентилирования подполья.

2.Среднегодовая температура воздуха в вентилируемом подполье Т_с,а,°С, обеспечивающая предусмотренную впроекте среднегодовую температуру вечномерзлого грунта на его верхнейповерхности Т’₀, °С,вычисляется по формуле

, (1)

где k₀	– коэффициент, принимаемый по табл. 1 в зависимости от значений t_f,n и l_f /l_th;
здесь t_f,n	– продолжительность периода с отрицательной среднесуточной температурой воздуха, сут, принимаемая по СНиП 2.01.01-82;
l_f и l_th	– теплопроводность соответственно мерзлого и талого грунта.

Таблица1

Коэффициентk₀

l_f /l_th

Значения коэффициента k₀ при t_f,n, сут

200

225

250

275

300

1,0

1,1

1,2

1,3

1,0

0,87

0,78

0,72

1,0

0,96

0,93

0,90

1,0

0,98

0,97

0,96

1,0

0,99

1,0

3.Среднегодовая температура вечномерзлого грунта на его верхней поверхности Т’₀,°С, определяется расчетом по условиюобеспечения требуемых значений расчетной температуры грунтов в основании сооружения(п. 4.12) с учетом мерзлотно-грунтовых и климатических условий участкастроительства. Допускается принимать значение Т’₀ по табл. 2в зависимости от среднегодовой температуры грунта Т₀, ширинысооружения В и глубины заложения фундаментов z с учетом температурыначала замерзания грунта T_bf.

Таблица2

Значениетемператур

Значения ,

Ширина сооружения

Значения , °С, для фундаментов

°С

В, м

столбчатых при глубине заложения z, м

свайных при глубине заложения z, м

–0,5

–10

–8

–3,5

–2,5

–5

–3,5

–3

–2,5

–2

–1

–10

–8

–3

–2,5

–4

–3,5

–2,5

–2

–1,5

–2

–9

–7

–2

–3

–1,5

–2

–1

–5

–6,5

–6

–1

–2

–1

–8

–3

–4

–1

Примечания:1. Глубина заложения фундаментов z отсчитывается от уровня верхнейповерхности вечномерзлого грунта.

2. При среднегодовой температуре наружного воздуха T_outвыше табличных значений в расчетах следуетпринимать .

4.Установленная расчетом по указаниям п. 2 среднегодовая температура воздуха вподполье Т_с,а при естественном вентилировании подполья засчет ветрового напора обеспечивается подбором модуля его вентилирования М,определяемого соотношением

M= A_n /A_b, (2)

где A_n

– для подполий с продухами – общая площадь продухов; для открытых подполий – площадь, равная произведению периметра здания на расстояние от поверхности грунта или отмостки до низа ростверка свайного фундамента или фундаментных балок, м²;

A_b

– площадь здания в плане по наружному контуру, м².

Примечание.При отношении высоты подполья h_c к ширине здания Вменее 0,02 следует применять вентиляцию с механическим побуждением.

5. Модульвентилирования М, необходимый для обеспечения расчетной температурывоздуха в подполье Т_с,а при его естественном вентилировании,вычисляется по формуле

, (3)

где k_c	– коэффициент, принимаемый в зависимости от расстояния между зданиями а и их высоты h равным: 1,0 при а ³ 5h 1,2 при а = 4h 1,5 при а £ 3h
T_in	– расчетная температура воздуха в помещении, °С;
T_out	– среднегодовая температура наружного воздуха, °С;
R₀	– сопротивление теплопередаче перекрытия над подпольем, м²×°С/Вт, (м²×ч×°С/ккал);
C_n	– объемная теплоемкость воздуха, принимаемая равной 1300 Дж/(м³×°С)[0,31 ккал (м³×°С)];
k_a	– обобщенный аэродинамический коэффициент, учитывающий давление ветра и гидравлические сопротивления, принимаемый равным: для сооружений прямоугольной формы – k_a = 0,37; П-образной формы – k_a = 0,3; Т-образной формы – k_a = 0,33 и L-образной формы – k_a = 0,29;
V_a	– средняя годовая скорость ветра, м/с, (м/ч);
c	– безразмерный параметр; для открытых подполий принимается равным 0; для подполий с продухами определяется по формуле

, (4)

здесь A_z		– площадь цоколя для подполий с продухами, м²;
R_z		– сопротивление теплопередаче цоколя, м²×°С/Вт, (м²×ч×°С/ккал);
x	– параметр, учитывающий влияние расположенных в подполье коммуникаций на его тепловой режим, °С, определяемый по формуле

, (5)

здесь n	– число трубопроводов;
l_pj	– длина j-го трубопровода, м;
T_p,j	– температура теплоносителя в j-ом трубопроводе, °С;
t_p,j	– время работы j-го трубопровода в течение года, сут;
t_y	– продолжительность года, равная 365 сут;
R_p,j	– сопротивление теплопередаче теплоизоляции j-го трубопровода м×°С/Вт, (м×ч×°С/ккал);
	– коэффициент потери напора на отдельных участках подполья, принимаемый по табл. 3.

Таблица3

Коэффициентc_i

Участок подполья

c_i

Вход с сужением потока

Жалюзийная решетка

Поворот потока на 90°

Вход с расширением потока

0,50

2,00

1,32

0,64

ПРИЛОЖЕНИЕ5

Обязательное

РАСЧЕТОСНОВАНИЙ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ПО СПОСОБУ СТАБИЛИЗАЦИИ ВЕРХНЕЙ ПОВЕРХНОСТИВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ

1. Пристроительстве по способу стабилизации верхней поверхности вечномерзлого грунта(п. 3.27) глубина заложения фундаментов d, м, должна удовлетворятьусловию

h_th– 2 ³ d ³ d_f,n + 1, (1)

где h_th	– глубина залегания верхней поверхности вечномерзлого грунта, м, на начало эксплуатации сооружения;
d_f,n	– нормативная глубина сезонного промерзания грунта, м.

2. Расчетоснований фундаментов по несущей способности и деформациям следует производитьв соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83, СНиП 2.02.03-85 и настоящихнорм.

Проверкуфундаментов на устойчивость и прочность на воздействие сил морозного пучениягрунтов необходимо производить согласно указаниям пп. 4.40–4.44, принимаярасчетную глубину сезонного промерзания грунта

d_f= d_f,n +1, м.

3. Требуемыйтемпературный режим грунтов оснований обеспечивается холодным подпольем, модульвентилирования которого М определяется по формуле (3) обязательногоприложения 4, принимая среднегодовую температуру воздуха в подполье T_c,a,°С, равной

, (2)

где b_f – коэффициент,определяемый по графикам черт. 1 в зависимости от значений параметров x_f и y_f , определяемыхпо формулам:

x_f = (d_f,n+ 1)/B; (3)

, (4)

где t_u– расчетный срок эксплуатации сооружения, с (ч).

Остальныеобозначения те же, что в формулах обязательного приложения 4.

4. Положениеверхней поверхности вечномерзлого грунта под сооружением при принятой п. 3расчетной температуре воздуха в подполье Т_с,а должно бытьпроверено расчетом по глубине оттаивания грунта под сооружением Н,определяемой в соответствии с указаниями п. 5 рекомендуемого приложения 8,принимая в формуле (15) этого приложения значение T_in = Т_с,а+ 1,1 °С и коэффициент a_R = 0.

В случае, еслипри полученной расчетом глубине оттаивания грунта Н (считая отповерхности вечномерзлого грунта), осадка основания превысит предельнодопустимое для данного сооружения значение, следует предусматриватьдополнительные мероприятия по регулированию глубины оттаивания основания.

Черт. 1. Графики дляопределения коэффициента b_f

ПРИЛОЖЕНИЕ6

Рекомендуемое

РАСЧЕТСВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ НА ДЕЙСТВИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СИЛ И ИЗГИБАЮЩИХ МОМЕНТОВ

1. При расчетесвайных фундаментов на действие горизонтальных сил и изгибающих моментовследует рассматривать следующие расчетные схемы:

схема 1– свая погружена в твердомерзлый грунт, глубина сезонного оттаивания которого d_th£ 5b, где b –размер поперечного сечения сваи в направлении действия горизонтальной силы;свая принимается жестко заделанной в вечномерзлый грунт в сечении на глубине1,5b от его верхней поверхности, сопротивление вышерасположенных слоевгрунта не учитывается, расчетная длина сваи l принимается равной d_th+ 1,5b;

схема 2– свая погружена в твердомерзлый грунт, глубина сезонного оттаивания которого d_th> 5b, условия заделки сваи в вечномерзлый грунт те же, что и в схеме1, а вышерасположенные грунты рассматриваются, как линейно-деформируемая средас коэффициентом постели, возрастающим пропорционально глубине; схему 2допускается также принимать при d_th £ 5b, если сезоннооттаивающий слой сложен маловлажнымикрупнообломочными и песчаными грунтами, а также пылевато-глинистыми грунтами споказателем текучести в талом состоянии I_L ³ 0,75;

схема 3– свая погружена в пластичномерзлый грунт, а также в случаях использованиявечномерзлых грунтов в качестве основания по принципу II; окружающие сваюгрунты рассматриваются как линейно-деформируемая среда с коэффициентом постели,возрастающим пропорционально глубине от поверхности грунта.

Расчет свай поуказанным схемам следует выполнять в соответствии с указаниями СНиП 2.02.03-85исходя из приведенной глубины погружения свай d’, определяемой поформуле

d‘ = da_e, (1)

где d

– расчетная глубина сваи, равная d_th + 1,5b при расчетах по схеме 2 и равная фактической глубине погружения сваи при расчетах по схеме 3, отсчитываемая от поверхности грунта при высоком ростверке и от подошвы ростверка – при низком ростверке;

a_e

– коэффициент деформации системы “свая–грунт”, 1/м, определяемый:

в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03-85 при расчетах по схемам 1 и 2, а также по схеме 3 в случаях, когда вечномерзлые грунты используются в качестве основания по принципу II;

по результатам полевых испытаний свай при расчете свайных фундаментов в пластичномерзлых грунтах по схеме 3; значение a_e в этом случае допускается определять по формуле (44) при условной стабилизации горизонтальных перемещений u₀ испытываемой сваи.

Примечание. Расчет фундаментов опор мостов насовместное действие вертикальных и горизонтальных нагрузок следует производитьв соответствии с требованиями СНиП 2.05.03-84 с учетом указаний п. 9.17.

Расчет свайныхфундаментов на горизонтальные смещения, вызванные температурными деформациямиростверков, следует производить по схеме 2, принимая расчетную глубинупогружения свай (считая от поверхности грунта до уровня жесткой заделки) по формуле

d= d_thn_a + b(1,5+ n_a), (2)

где n_a –коэффициент влияния окружающего грунта, доли единицы, принимаемый по таблице взависимости от значения a_e.

Коэффициент a_e	0	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6
Коэффициент n_a	1,00	0,99	0,94	0,81	0,60	0,37	0,18	0,06	0

ПРИЛОЖЕНИЕ7

Рекомендуемое

РАСЧЕТОСАДОК ОСНОВАНИЙ, СЛОЖЕННЫХ СИЛЬНОЛЬДИСТЫМИ ГРУНТАМИ И ПОДЗЕМНЫМ ЛЬДОМ

1. Осадкаоснования столбчатого фундамента на сильнольдистых грунтах определяетсясогласно указаниям пп. 4.21, 4.22 и 5.8. При этом составляющую осадки s_p,м (см), обусловленную уплотнением оснований под нагрузкой, допускаетсяопределять по формуле

, (1)

где n иh_i – соответственно число выделенных слоев грунта и их толщина,м (см);

x_j – относительное сжатие j-гослоя грунта, доли единицы, определяемое опытным путем; для прослоев льдазначение x_i,_j допускается определять по формуле

, (2)

здесь n_j	– пористость j-го слоя льда;
p	– среднее давление на грунт под подошвой фундамента, кПа (кгс/см²);
s_a	– атмосферное давление, принимаемое равным 10,0 кПа (1 кгс/см²);
s_g,j	– природное (бытовое) давление в середине j-го слоя, кПа (кгс/см²);
a_m,j	– безмерный коэффициент, принимаемый по табл. 1 в зависимости от отношения сторон подошвы фундамента l/b и относительной глубины

(здесь z’_j_–1и z’_j – расстояния от подошвы фундамента соответственно докровли и подошвы j-го слоя льда).

Таблица1

Коэффициентa_m

z‘/b

Значения коэффициента a_m при l/b

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

3,0

10,0

0,4

0,6

0,8

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

0,417

0,269

0,181

0,128

0,064

0,038

0,025

0,017

0,450

0,299

0,206

0,148

0,075

0,044

0,029

0,020

0,474

0,324

0,227

0,165

0,085

0,051

0,038

0,024

0,492

0,343

0,245

0,180

0,095

0,057

0,038

0,027

0,506

0,358

0,259

0,193

0,104

0,063

0,042

0,030

0,516

0,370

0,272

0,205

0,112

0,069

0,046

0,033

0,545

0,406

0,310

0,243

0,143

0,093

0,064

0,047

0,569

0,438

0,350

0,289

0,196

0,145

0,112

0,090

2. Скоростьосадки сильнольдистых грунтов n,м/год (см/год), обусловленная их пластичновязким течением, определяется по формуле

, (3)

где m	– число месяцев в году, в течение которых развиваются деформации ползучести грунтов;
n_j	– среднемесячная скорость осадки, м/мес (см/мес), определяемая согласно указаниям п. 3.

3. Среднемесячнаяскорость осадки сильнольдистых грунтов основания n_j м/мес (см/мес), определяется по формуле

, (4)

где n	– число слоев грунта, в пределах которых определяется среднемесячная температура T_j,k;
h_k	– толщина k-го слоя грунта, м (см); принимается не более 0,2b (b – меньший размер подошвы фундамента);
x_k	– скорость относительной деформации k-го слоя грунта, 1/ч, при среднемесячной температуре грунта T_j,k, определяемая по формуле

(5)

здесь h_k	– коэффициент вязкости k-го слоя грунта основания, кПа×ч (кгс×ч/см²), определяемый согласно указаниям п. 5;
s_k	– напряжение, кПа (кгс/см²), в k-ом слое грунта основания, определяемое по п. 4;
s_L,k	– предел текучести k-го слоя грунта основания, кПа (кгс/см²), определяемый по п. 5.

4. Напряжение s_k вычисляется по формуле

s_k = 0,5(s_z,k_–1 + s_z,k), (6)

где s_z,k_–1и s_z,k – напряжения,кПа (кгс/см²), на верхней и нижней границах k-го слоя,определяемые по формуле

s_z = a₀p₀, (7)

здесь a₀	– безразмерный коэффициент, принимаемый по табл. 2 в зависимости от отношения сторон подошвы фундамента l/b и от значения z’/b (здесь z’ – расстояние от низа подошвы фундамента до уровня, на котором определяется напряжение);
p₀ = p – s_g	– дополнительное (к природному) вертикальное давление на грунт под подошвой фундамента, кПа (кгс/см²);
где p		– среднее давление на грунт под подошвой фундамента от постоянной и длительных долей временных нагрузок, кПа (кгс/см²);
s_g		– природное (бытовое) давление в грунте на уровне подошвы фундамента от веса вышележащих слоев грунтов (до отметки природного рельефа), кПа (кгс/см²).

Таблица2

Коэффициентa₀

z‘/b

Значения коэффициента a₀ при l/b

1,2

1,4

1,6

1,8

0,05

0,1

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

4,0

0,089

0,171

0,298

0,382

0,337

0,268

0,208

0,115

0,071

0,047

0,034

0,019

0,090

0,159

0,281

0,356

0,352

0,290

0,231

0,133

0,083

0,056

0,040

0,023

0,077

0,150

0,269

0,373

0,359

0,304

0,248

0,147

0,094

0,064

0,046

0,027

0,074

0,144

0,259

0,366

0,360

0,307

0,261

0,160

0,104

0,071

0,052

0,030

0,072

0,140

0,252

0,360

0,359

0,318

0,270

0,171

0,113

0,078

0,057

0,033

0,070

0,137

0,247

0,354

0,357

0,321

0,276

0,180

0,121

0,085

0,062

0,037

0,066

0,129

0,232

0,334

0,342

0,316

0,282

0,204

0,148

0,109

0,083

0,051

0,063

0,123

0,221

0,312

0,316

0,291

0,260

0,198

0,158

0,132

0,112

0,085

Среднеедополнительное давление на грунт p₀ должно удовлетворятьусловию

, (8)

где k_f	– безразмерный коэффициент, принимаемый по табл. 3 при h_s /b = 0;
s_u	– наибольшее значение напряжения, кПа (кгс/см²), при котором сохраняется линейная зависимость скорости установившегося течения от напряжения на начальном участке реологической кривой, определяемое по п. 5.

Таблица3

Коэффициентk_f

h_s/b

Значения коэффициента k_f при l/b

1,2

1,4

1,6

1,8

0,5

1,0

1,5

2,0

2,6

3,3

3,8

10,0

16,2

2,65

3,35

4,40

8,70

13,8

2,7

3,4

4,8

7,7

12,1

2,7

3,4

4,8

7,1

11,0

2,75

3,45

4,60

6,70

10,2

2,8

3,5

4,4

6,4

9,5

2,9

3,6

4,3

5,6

7,7

3,2

3,8

4,6

5,8

7,5

5. Расчетныехарактеристики сильнольдистого грунта h,s_L, s_u определяются приинженерных изысканиях из испытаний образцов мерзлого грунта на одноосное сжатиев соответствии с ГОСТ 24586–81.

Температуры T_j,k,в зависимости от которых устанавливаются значения h и s_L,следует определять по формулам (6) – (8) настоящих норм. Значения коэффициента a для определения температуры принимаются потабл. 4 для j-го месяца и глубины залегания середины k-го слоя z,измеряемой от верхней поверхности вечномерзлых грунтов. При этом за первыймесяц (j = 1) принимается тот, в котором глубина сезонного протаиваниядостигает наибольшего значения. Для s_uтемпература принимается равной температуре на глубине ниже подошвы фундаментана 0,5b (здесь b – ширина подошвы фундамента).

Таблица4

Коэффициентa_j,k

z, м

Значения коэффициента a_j,k при j, мес

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

0,34

0,62

0,83

0,96

1,03

1,06

0,31

0,51

0,70

0,84

0,94

1,00

0,46

0,53

0,65

0,77

0,87

0,94

0,76

0,68

0,70

0,76

0,83

0,90

1,12

0,91

0,82

0,81

0,84

0,88

1,45

1,17

1,00

0,91

0,89

0,90

1,66

1,38

1,17

1,04

0,97

0,94

1,69

1,49

1,30

1,16

1,06

1,00

1,54

1,47

1,35

1,23

1,13

1,06

1,24

1,32

1,30

1,24

1,17

1,10

0,88

1,09

1,18

1,19

1,16

1,12

0,55

0,83

1,00

1,08

1,11

1,10

Обозначение, принятое в табл. 4: z – расстояниеот верхней поверхности вечномерзлых грунтов до уровня, на котором определяетсятемпература.

6. Скоростьосадки подземного льда n м/год(см/год), обусловленная его пластичновязким течением, определяется по формуле

, (9)

где p₀	– дополнительное (к природному) вертикальное давление на грунт под подошвой фундамента, кПа (кгс/см²), определяемое так же, как и в п. 4.
b	– ширина подошвы фундамента, м (см);
k_i	– параметр, характеризующий вязкость льда, определяемый из испытаний образцов льда на одноосное сжатие, °С/(кПа×ч) [см²×град/(кгс×ч)];
n	– число слоев, на которое разделяется толща льда (толщина слоя принимается не более 0,4b);
k_t,j, k_t,j_–1	– коэффициенты, 1/°С, принимаемые по табл. 6 в зависимости от температуры основания (Т₀ – Т_b,f) и расстояний от верхней поверхности вечномерзлых грунтов до кровли z_j_–1 и подошвы z_j j-го слоя льда;
w_j_–1, w_j	– безразмерные коэффициенты, определяемые по табл. 5 в зависимости от отношения сторон подошвы фундамента l/b и соответственно относительных глубин и (здесь z’_j_–1 и z’_j) – расстояния от подошвы фундамента соответственно до кровли и подошвы j-го слоя льда).

Таблица5

Коэффициентw

z‘/b

Значения коэффициента w при l/b

1,2

1,4

1,6

1,8

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

5,0

6,0

0,070

0,145

0,181

0,204

0,218

0,228

0,236

0,241

0,249

0,254

0,068

0,145

0,189

0,216

0,232

0,244

0,253

0,259

0,269

0,275

0,066

0,145

0,194

0,224

0,243

0,257

0,267

0,274

0,285

0,292

0,065

0,145

0,198

0,230

0,262

0,267

0,278

0,286

0,299

0,307

0,063

0,145

0,200

0,235

0,258

0,275

0,287

0,297

0,310

0,319

0,062

0,144

0,201

0,238

0,263

0,281

0,295

0,305

0,320

0,330

0,059

0,139

0,200

0,243

0,275

0,299

0,317

0,332

0,353

0,368

0,058

0,136

0,196

0,242

0,277

0,305

0,326

0,344

0,370

0,389

0,055

0,130

0,186

0,231

0,267

0,297

0,323

0,346

0,384

0,414

Таблица6

Значениякоэффициента k_t

z, м

Коэффициент k_t, 1/°С, при температуре T₀ – T_bf, °C

–2,5

–3

–3,5

–4

–5

–6

–8

–10

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

4,0

5,0

6,0

0,408

0,327

0,316

0,307

0,299

0,295

0,289

0,288

0,287

0,377

0,295

0,279

0,269

0,263

0,259

0,255

0,252

0,251

0,353

0,266

0,251

0,241

0,235

0,231

0,227

0,225

0,223

0,333

0,242

0,227

0,218

0,213

0,208

0,204

0,202

0,200

0,301

0,206

0,192

0,184

0,178

0,174

0,170

0,168

0,167

0,277

0,179

0,166

0,158

0,153

0,150

0,146

0,144

0,143

0,243

0,143

0,131

0,124

0,120

0,117

0,114

0,112

0,111

0,218

0,118

0,108

0,102

0,098

0,096

0,094

0,092

0,091

Обозначение, принятое в табл. 6: z – расстояниеот верхней поверхности вечномерзлых грунтов до рассматриваемого уровня.

Среднеедополнительное давление p₀ должно удовлетворять условию (8),при этом значение k_f определяется по табл. 3 в зависимости оттолщины грунтовой прослойки под фундаментом h_s и размеровподошвы l и b. Значение s_uопределяется из испытаний образцов льда на одноосное сжатие при температуре T_m(п. 4.12) на уровне кровли льда.

ПРИЛОЖЕНИЕ8

Рекомендуемое

РАСЧЕТГЛУБИНЫ ОТТАИВАНИЯ ГРУНТОВ ПОД СООРУЖЕНИЯМИ

1. Расчетглубины оттаивания грунтов в основании сооружения (п. 4.25) Н, м (считаяот поверхности грунта под сооружением), за время его эксплуатации t, с(ч), производится по формулам:

подсерединой сооружения

Н_с= k_n(x_c– k_c)В; (1)

под краемсооружения

Н_е= k_n(x_e– k_e – 0,1b)В, (2)

где k_n	– коэффициент, определяемый по табл. 1 в зависимости от отношения L/B (соответственно длина и ширина сооружения, м) и значений параметров b и y;
x_с и k_c	– коэффициенты, определяемые по графикам черт. 1 в зависимости от значений параметров a_R, b и y;
x_e и k_c	– коэффициенты, определяемые по графикам черт. 2 в зависимости от значений параметров a_R, b и y:

a_R = l_thR₀/B; (3)

; (4)

y = l_thT_int/L_nB², (5)

здесь l_th и l_f	– соответственно теплопроводность талого и мерзлого грунта, Вт/(м×°С) [ккал/(м×ч×°С)], принимаемые по табл. 3 обязательного приложения 1;
R₀	– сопротивление теплопередаче пола первого этажа или подвала сооружения, м²×°С/Вт (м²×°С×ч/ккал) определяемое в соответствии со СНиП II-3-79*;
Т₀	– расчетная среднегодовая температура вечномерзлого грунта, °С, определяемая в соответствии с п. 8 обязательного приложения 3;
T_bf	– температура начала замерзания грунта, °С, определяемая по п. 5 обязательного приложения 1;
T_in	– расчетная температура воздуха внутри сооружения, °С;
L_n	– теплота таяния мерзлого грунта, Дж/м³ (ккал/м³), определяемая по формуле (3) обязательного приложения 1.

Примечания:1. При a_R = 0значения Н_е следует определять по формуле Н_е= k_nx_eB.

2. Если вычисленные по формуле (2) значения Н_еполучаются меньше нормативной глубины сезонного оттаивания грунта d_th,n,то следует принимать Н_е = 1,5d_th,n.

Таблица1

Коэффициентk_n

Пара	Значения коэффициента k_n
метр y	для круглых в плане сооружений при					для прямоугольных в плане сооружений при
	b, равном					L/B = 1 и b, равном					L/B = 2 и b, равном
	0	0,4	0,8	1,2	2,0	0	0,4	0,8	1,2	2,0	0	0,4	0,8	1,2	2,0
0,10 0,25 0,50 1,00 1,50 2,50 3,50	0,97 0,93 0,91 0,90 0,89 0,88 0,87	0,87 0,79 0,71 0,64 0,59 0,54 0,53	0,82 0,71 0,62 0,57 0,56 0,56 0,56	0,76 0,64 0,61 0,59 0,59 0,59 0,59	0,71 0,61 0,61 0,61 0,61 0,61 0,61	1,00 0,95 0,94 0,92 0,90 0,89 0,88	0,93 0,85 0,78 0,70 0,64 0,58 0,57	0,87 0,78 0,68 0,63 0,63 0,63 0,63	0,83 0,74 0,66 0,66 0,66 0,66 0,66	0,80 0,68 0,68 0,68 0,68 0,68 0,68	1,00 1,00 0,99 0,97 0,96 0,95 0,94	1,00 0,97 0,95 0,90 0,87 0,84 0,83	0,99 0,92 0,88 0,82 0,82 0,82 0,82	0,97 0,89 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85	0,96 0,96 0,87 0,87 0,87 0,87 0,87

2.Максимальная глубина оттаивания грунта H_max, м, (считая от поверхностигрунта под сооружением), соответствующая установившемуся предельному положениюграницы зоны оттаивания, определяется по формулам:

подсерединой сооружения

H_c,max= k_sx_c,maxB; (6)

под краемсооружения

H_e,max= k_sx_e,maxB, (7)

где k_s	– коэффициент, определяемый по табл. 2
x_c,max и x_e,max	– коэффициенты, определяемые по графикам черт. 3, а и 3, б.

Таблица2

Коэффициентk_s

Форма	L/B	Значения коэффициента k_s при b, равном
сооружения		0,2	0,4	0,8	1,2	2,0
Круглая	– 1 2	0,40 0,45 0,62	0,49 0,55 0,74	0,56 0,63 0,82	0,59 0,66 0,85	0,61 0,68 0,87
Прямоугольная	3 4 5 ³10	0,72 0,79 0,84 1,00	0,83 0,89 0,92 1,00	0,90 0,94 0,96 1,00	0,92 0,95 0,97 1,00	0,94 0,96 0,98 1,00

3. Длязаглубленного сооружения глубина оттаивания грунта Н, м (считая отповерхности грунта под заглубленной частью сооружения), за время t, с(ч), определяется по формулам:

подсерединой сооружения

Н_с= k_n(x_d– a_R)B; (8)

под краемсооружения

Н_е= k_dH_c, (9)

где k_d	– коэффициент, определяемый по табл. 3;
x_d	– коэффициент, определяемый по графикам черт. 4 в зависимости от отношения заглубления сооружения к его ширине H/B, параметра b и коэффициента y_d, определяемого по формуле

, (10)

здесь y₀ –коэффициент, определяемый по графикам черт. 4 в зависимости от параметров Н/Ви b при x_d= a_R.



Черт. 1. Графики для определения коэффициентов x_с и k_с	Черт. 2. Графики для определения коэффициентов x_е и k_е

а)

б)

в)

Черт. 3. Графики дляопределения коэффициентов:

а – x_с.тах; б – x_е.тах; в – x_d._max

Черт. 4. Графики дляопределения коэффициента x_d

Таблица3

Коэффициентk_d

H/B

Значения коэффициента k_d при b, равном

0 – 0,2

0,4

0,8

1,2

2,0

0,25

0,50

0,75

1,00

0,85

0,88

0,90

0,92

0,93

0,69

0,76

0,82

0,87

0,90

0,39

0,62

0,69

0,75

0,78

0,22

0,48

0,57

0,63

0,66

0,13

0,29

0,38

0,46

0,51

4.Максимальная глубина оттаивания грунта под заглубленным сооружением H_max,м, определяется по формулам:

подсерединой сооружения

H_c,max= k_s(x_d,max– a_R)B; (11)

под краемсооружения

H_e,max= k_dH_c,max, (12)

где x_d,max – коэффициент,определяемый по графикам черт. 3, в.

5. Научастках, где слой сезонного промерзания не сливается с верхней поверхностьювечномерзлого грунта, глубина оттаивания грунта под серединой Н_си краем сооружения Н_е, м (считая от верхней поверхностивечномерзлого грунта) за время t, с (ч), определяется по формулам:

Н_с= k_nx‘_cB; (13)

Н_e= k_nx‘_eB, (14)

где k_n– коэффициент, определяемый по п. 1, принимая b= 0 и y = y_th;

здесь ; (15)

x‘_c и x‘_e – коэффициенты,определяемые соответственно по графикам черт. 5 и 6 в зависимости от значенияпараметров x₀ = h_th/Bи y_th;

где h_th– глубина залегания верхней поверхности вечномерзлого грунта, м.

6. В случаяхпроведения мероприятий по предварительному оттаиванию или замене грунтов доглубины h_b,th (п. 3.26) расчетная глубина оттаивания Н,м, (считая от поверхности грунта под сооружением) за время t, с (ч),определяется по формуле

Н= h_b,th + h_c,e, (16)

где h_c,e– глубина оттаивания грунта под подошвой предварительно оттаянного илизамененного слоя грунта, определяемая по формулам (13) или (14), принимаязначения x‘_c и x‘_e по графикам черт. 5 и 6при значении параметра x₀ = h_b,th/B.


Черт. 5. Графики для определения коэффициента x‘_c	Черт. 6. Графики для определения коэффициента x‘_e

ПРИЛОЖЕНИЕ9

Справочное

ОСНОВНЫЕБУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ВЕЛИЧИН

Коэффициентынадежности и условий работы

g_g – по грунту;

g_n – по назначениюсооружения;

g_k – по виду фундаментов;

g_c – коэффициент условийработы;

g_t – температурныйкоэффициент условий работы;

g_eq – сейсмическийкоэффициент условий работы;

g_af – коэффициент условийсмерзания грунтов с фундаментом;

g_p – коэффициент условийработы оттаивающего грунта.

Физическиеи теплофизические характеристики грунтов

c_n – нормативные значенияхарактеристик;

c – расчетные значения характеристик;

–средние значения характеристик;

a – доверительная вероятность (обеспеченность)расчетных значений характеристик;

w_to_t– суммарная влажность мерзлого грунта;

w_i– влажность мерзлого грунта за счет ледяных включений;

w_ic– влажность мерзлого грунта за счет порового льда (льда-цемента);

w_m– влажность мерзлого грунта, расположенного между льдистыми включениями;

w_w– влажность мерзлого грунта за счет незамерзшей воды (содержание незамерзшейводы);

w_p– влажность грунта на границе пластичности (раскатывания);

i_tot– суммарная льдистость мерзлого грунта;

i_i– льдистость грунта за счет ледяных включений;

i_ic– льдистость грунта за счет порового льда;

S_r– степень заполнения объема пор мерзлого грунта льдом и незамерзшей водой(степень влажности);

I_p– число пластичности грунта;

I_om– относительное содержание органического вещества;

D_sal– степень засоленности мерзлого грунта;

c_p– концентрация порового раствора в засоленном грунте;

r – плотность грунта;

r_f – плотность мерзлого грунта;

r_d,f – плотность мерзлогогрунта в сухом состоянии (плотность скелета мерзлого грунта);

r_d,th – плотность талогогрунта в сухом состоянии (плотность скелета грунта);

r_s – плотность частицгрунта;

r_i – плотность льда;

r_w – плотность воды;

e_f– коэффициент пористости мерзлого грунта;

l_f – теплопроводностьгрунта в мерзлом состоянии;

l_th – теплопроводностьгрунта в талом состоянии;

C_f– объемная теплоемкость грунта в мерзлом состоянии;

C_th– объемная теплоемкость грунта в талом состоянии.

Деформационно-прочностныехарактеристики и сопротивления мерзлых грунтов

насиловые воздействия

Е –модуль деформации грунта;

c_e_q – эквивалентное сцеплениемерзлого грунта;

d_f – коэффициентсжимаемости мерзлого грунта;

d – коэффициент сжимаемости оттаивающегогрунта;

x_i – относительное сжатиельда;

x_th – относительнаядеформация оттаивающего грунта;

h – коэффициент вязкости мерзлого грунта;

s_L – предел текучестимерзлого грунта;

A_th– коэффициент оттаивания мерзлого грунта;

R –расчетное давление на мерзлый грунт (сопротивление мерзлого грунта нормальномудавлению);

R_af– сопротивление мерзлого грунта сдвигу по поверхности смерзания с фундаментом;

R_sh– сопротивление мерзлого грунта сдвигу по грунту или грунтовому раствору;

t_fh – удельная касательнаясила пучения промерзающего грунта;

p_sh– удельное нормальное давление морозного пучения грунта;

f_n– удельное отрицательное трение оттаивающего грунта на поверхности фундамента;

a_e– коэффициент деформации системы “свая-грунт” на горизонтальныеусилия.

Нагрузкии напряжения

F –расчетная нагрузка на основание;

F_u– несущая способность (сила предельного сопротивления) основания фундаментов;

F_h– расчетная горизонтальная нагрузка на фундамент;

F_h_,u– предельная горизонтальная нагрузка на фундамент;

F_fh– расчетная сила пучения;

F_r– сила, удерживающая фундамент от выпучивания;

F_neg– сила отрицательного (негативного) трения;

F_f– расчетные усилия в элементах конструкции сооружения (фундаментов);

F_f,d– предельные усилия в элементах конструкции;

F_u,pи F_u,t – несущая способность проектируемой и опытной свай;

М –момент внешних сил;

M_af– момент внешних сил, воспринимаемый силами смерзания грунта по боковойповерхности фундамента;

M_bи M_l – моменты внешних сил по сторонам фундамента;

p –среднее давление под подошвой фундамента;

p₀– среднее дополнительное давление под подошвой фундамента;

q –равномерно распределенная вертикальная нагрузка;

s_g – природное (бытовое)давление в грунте;

s_z,p – дополнительноевертикальное напряжение в грунте (от веса сооружения);

s_a – атмосферное давление.

Осадки(деформации) основания

s –совместная осадка (деформация) основания и сооружения;

s_u– предельно допустимая совместная осадка (деформация) основания и сооружения;

s_f– осадка пластичномерзлого основания;

s_th– составляющая осадки оттаивающего основания за счет природного (бытового)давления;

s_p– составляющая осадки оттаивающего основания под действием нагрузки от здания;

s_p,th– осадка уплотнения предварительно оттаянного слоя грунта;

s_ad– дополнительная осадка, обусловленная оттаиванием мерзлого грунта;

s_aи s_b – осадки краев фундамента;

s_t– осадка мерзлого основания, обусловленная пластичновязким течением грунта илильда;

n – скорость осадки пластичномерзлогооснования.

Параметрытеплотехнических расчетов оснований

Т –температура;

Т₀– расчетная среднегодовая температура вечномерзлого грунта;

T_0,n– нормативная среднегодовая температура вечномерзлого грунта;

T’₀– среднегодовая температура вечномерзлого грунта на его верхней поверхности;

T_m,z,e– расчетные температуры грунтов в основании сооружения;

T_bf– температура начала замерзания грунта;

T_aut– температура наружного воздуха;

T_ca– температура воздуха в подполье здания;

T_in– температура в помещении;

T_fи T_th – средние температуры воздуха за период сотрицательными и положительными температурами;

t –время;

t_u – расчетный срокэксплуатации сооружения;

k_h– коэффициент теплового влияния сооружения;

a_m,z,e – коэффициентсезонного изменения температуры грунтов основания;

М –модуль вентилирования подполья здания;

R₀– сопротивление теплопередаче перекрытия над подпольем;

R_p– сопротивление теплопередаче теплоизоляции трубопроводов;

L_n – теплота таяния (замерзания)грунта;

L₀– удельная теплота фазовых переходов вода–лед.

Геометрическиехарактеристики

В –ширина сооружения;

L –длина сооружения;

a и b– стороны подошвы фундамента;

l –длина сваи;

е –эксцентриситет;

А –площадь подошвы фундамента;

А_af– площадь поверхности смерзания грунта с фундаментом;

u_p– периметр фундамента;

l_d– глубина заделки свай;

d –глубина заложения фундамента;

d_th– расчетная глубина сезонного оттаивания грунта;

d_th_,n– нормативная глубина сезонного оттаивания грунта;

d_f– расчетная глубина сезонного промерзания грунта;

d_f,n– нормативная глубина сезонного промерзания грунта;

h –толщина слоя грунта;

Н –глубина оттаивания грунта в основании сооружения за расчетный срок егоэксплуатации;

H_max– максимальная глубина оттаивания грунта под сооружением;

H_b,th – глубина предварительного оттаивания грунта;

z –глубина до расчетного уровня.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общиеположения

2.Характеристики вечномерзлых грунтов оснований

3. Основныеположения проектирования оснований и фундаментов

Принципыиспользования вечномерзлых грунтов в качестве основания

Глубиназаложения фундаментов

Устройствооснований и фундаментов при использовании вечномерзлых грунтов по принципу I

Устройствооснований и фундаментов при использовании вечномерзлых грунтов по принципу II

Требования кинженерной подготовке территории и охране окружающей среды

4. Расчетоснований и фундаментов

Общие указания

Расчетоснований и фундаментов при использовании вечномерзлых грунтов по принципу I

Расчетоснований и фундаментов при использовании вечномерзлых грунтов по принципу II

Расчетоснований и фундаментов по устойчивости и прочности на воздействие силморозного пучения

5. Особенностипроектирования оснований и фундаментов на сильнольдистых вечномерзлых грунтах иподземных льдах

6. Особенностипроектирования оснований и фундаментов на засоленных вечномерзлых грунтах

7. Особенностипроектирования оснований и фундаментов на биогенных вечномерзлых грунтах

8. Особенностипроектирования оснований и фундаментов на вечномерзлых грунтах в сейсмическихрайонах

9. Особенностипроектирования оснований и фундаментов мостов и труб под насыпями

Приложение 1.Обязательное. Физические и теплофизические характеристики вечномерзлых грунтов

Приложение 2.Рекомендуемое. Расчетные значения прочностных характеристик мерзлых грунтов

Приложение 3.Обязательное. Среднегодовая температура и глубина сезонного оттаивания ипромерзания грунта

Приложение 4.Обязательное. Расчет температурного режима вентилируемого подполья

Приложение 5.Обязательное. Расчет оснований при строительстве по способу стабилизацииверхней поверхности вечномерзлых грунтов

Приложение 6.Рекомендуемое. Расчет свайных фундаментов на действия горизонтальных сил иизгибающих моментов

Приложение 7.Рекомендуемое. Расчет осадок оснований, сложенных сильнольдистыми грунтами иподземным льдом

Приложение 8.Рекомендуемое. Расчет глубины оттаивания грунтов под сооружениями

Приложение 9.Справочное. Основные буквенные обозначения величин