Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах
Актуализированная редакция
СНиП 2.02.04-88
Москва 2012
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила разработки - постановлением Правительства Российской Федерации от 19 ноября 2008 г. № 858 «О порядке разработки и утверждения сводов правил».
Сведения о своде правил
1 ИСПОЛНИТЕЛИ - Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им. Н.М. Герсеванова - институт ОАО «НИЦ «Строительство» (НИИОСП им. Н.М. Герсеванова)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации (ТК 465) «Строительство»
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом архитектуры, строительства и градостроительной политики
4 УТВЕРЖДЕН приказом Министерства регионального развития Российской Федерации (Минрегион России) от 29 декабря 2011 г. № 622 и введен в действие с 1 января 2013 г.
5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 25.13330.2010 «СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах»
Информация об изменениях к настоящему своду правил публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минрегион России) в сети Интернет
СОДЕРЖАНИЕ
| 1 Область применения. 3 2 Нормативные ссылки. 3 3 Термины и определения. 3 4 Общие положения. 3 5 Характеристики многолетнемерзлых грунтов оснований. 6 6 Основные положения проектирования оснований и фундаментов. 8 6.1 Принципы использования многолетнемерзлых грунтов в качестве основания. 8 6.2 Глубина заложения фундаментов. 9 6.3 Устройство оснований и фундаментов при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу I. 9 6.4 Устройство оснований и фундаментов при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу II. 13 6.5 Требования к инженерной подготовке территории. 14 7 Расчет оснований и фундаментов. 16 7.1 Общие указания. 16 7.2 Расчет оснований и фундаментов при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу I. 17 7.3 Расчет оснований и фундаментов при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу II. 23 7.4 Расчет оснований и фундаментов по устойчивости и прочности на воздействие сил морозного пучения. 28 8 Особенности проектирования оснований и фундаментов на сильнольдистых многолетнемерзлых грунтах и подземных льдах. 30 9 Особенности проектирования оснований и фундаментов на засоленных многолетнемерзлых грунтах. 32 10 Особенности проектирования оснований и фундаментов на заторфованных многолетнемерзлых грунтах. 33 11 Особенности проектирования оснований и фундаментов на многолетнемерзлых грунтах в сейсмических районах. 34 12 Особенности проектирования оснований и фундаментов мостов и труб под насыпями. 36 13 Особенности проектирования оснований и фундаментов нефтегазопроводов на многолетнемерзлых грунтах. 39 14 Особенности проектирования оснований и фундаментов на склонах. 40 15 Геотехнический мониторинг при строительстве и эксплуатации сооружений на многолетнемерзлых грунтах. 43 16 Экологические требования при проектировании и устройстве оснований и фундаментов на многолетнемерзлых грунтах. 45 Приложение А (обязательное) Термины и определения. 45 Приложение Б (рекомендуемое) Физические и теплофизические характеристики многолетнемерзлых грунтов. 46 Приложение В (рекомендуемое) Расчетные значения прочностных характеристик мерзлых грунтов. 54 Приложение Г (обязательное) Среднегодовая температура и глубина сезонного оттаивания и промерзания грунта. 61 Приложение Д (обязательное) Расчет температурного режима вентилируемого подполья. 67 Приложение E (обязательное) Расчет оснований при строительстве по способу стабилизации верхней поверхности многолетнемерзлых грунтов. 69 Приложение Ж (рекомендуемое) Расчет свайных фундаментов на действие горизонтальных нагрузок и воздействий. 70 Приложение И (рекомендуемое) Расчет осадок оснований, сложенных сильнольдистыми грунтами и подземным льдом.. 71 Приложение К (рекомендуемое) Расчет глубины оттаивания грунтов под сооружениями. 75 Приложение Л (рекомендуемое) Определение механических свойств и несущей способности оснований свай в многолетнемерзлых грунтах по результатам статического зондирования. 81 Приложение М (обязательное) Контролируемые параметры при геотехническом мониторинге. 85 Приложение Н (справочное) Расчет глубины оттаивания и промерзания в основании подземных и наземных магистральных трубопроводов на многолетнемерзлых грунтах. 87 Приложение П (обязательное) Определение температурного коэффициента. 92 Приложение Р (справочное) Основные буквенные обозначения величин. 95 Библиография. 98 |
Введение
Настоящий свод правил является актуализированной редакцией СНиП 2.02.04-88 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах» Основанием для разработки нормативного документа является Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».
Актуализация выполнена сотрудниками НИИОСП им. Н.М. Герсеванова - институтом ОАО «НИЦ «Строительство» (д-р техн. наук В.П. Петрухин, канд. техн. наук О.А. Шулятьев, В.Е. Конаш - руководители темы; доктора техн. наук Б.В Бахолдин, Л.Р. Ставницер; кандидаты техн. наук: А.Г. Алексеев, С.Г. Безволев, Г.И. Бондаренко, И.И. Журавлев, О.Н. Исаев), МГУ им. М.В. Ломоносова (д-р техн. наук Л.Н. Хрусталев и доктора геол.-минерал. наук И.А. Комаров, Л.Т. Роман) и ОАО «Фундаментпроект» (кандидаты техн. наук В.И. Аксенов и Н.Б. Кутвицкая).
СП 25.13330.2012
СВОД ПРАВИЛ
Дата введения 2013-01-01
Область применения
Настоящий свод правил распространяется на проектирование оснований и фундаментов зданий и сооружений, возводимых на территории распространения вечномерзлых (многолетнемерзлых) грунтов.
Настоящий свод правил, кроме 4.1 - 5.7, не распространяется на проектирование оснований гидротехнических сооружений, земляного полотна автомобильных и железных дорог, аэродромных покрытий и фундаментов машин с динамическими нагрузками.
Нормативные ссылки
В настоящем своде правил приведены ссылки на следующие нормативные документы:
СП 14.13330.2011 «СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах»
СП 20.13330.2011 «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия»
СП 22.13330.2011 «СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений»
СП 24.13330.2011 «СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты»
СП 28.13330.2012 «СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии»
СП 35.13330.2011 «СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы»
СП 36.13330.2012 «СНиП 2.05.06-85* Магистральные трубопроводы»
СП 47.13330.2012 «СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения»
СП 50.13330.2012 «СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий»
СП 63.13330.2012 «СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения»
СП 64.13330.2011 «СНиП II-25-80 Деревянные конструкции»
СП 116.13330.2012 «СНиП 22-02-2003 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения»
СП 131.13330.2012 «СНиП 23-01-99 Строительная климатология»
ГОСТ Р 53582-2009 Грунты. Метод определения сопротивления сдвигу оттаивающих грунтов
ГОСТ Р 54257-2010 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения и требования
ГОСТ 5686-94 Грунты. Методы полевых испытаний сваями
ГОСТ 12248-96 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости
ГОСТ 19912-2001 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием
ГОСТ 20276-99 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости
ГОСТ 20522-96 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний
ГОСТ 24586-90 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости мерзлых грунтов
ГОСТ 24846-81 Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений
ГОСТ 24847-81 Грунты. Метод определения глубины сезонного промерзания
ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация
ГОСТ 25358-82 Грунты. Метод полевого определения температуры
ГОСТ 26262-84 Грунты. Метод полевого определения глубины сезонного оттаивания
ГОСТ 27217-87 Грунты. Метод полевого определения удельных касательных сил морозного пучения
ГОСТ 28622-90 Грунты. Метод лабораторного определения степени пучинистости
ГОСТ 30416-96 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения
ГОСТ 30672-99 Грунты. Полевые испытания. Общие положения
Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим сводом правил следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
Определения основных терминов приведены в приложении А.
Общие положения
4.1 Основания и фундаменты зданий и сооружений1, возводимых на территории распространения многолетнемерзлых грунтов, следует проектировать на основе результатов специальных инженерно-геологических изысканий, включающих специальные геокриологические и гидрогеологические изыскания с учетом конструктивных и технологических особенностей проектируемых сооружений, их теплового и механического взаимодействия с многолетнемерзлыми грунтами оснований и возможных изменений геокриологических условий в результате строительства и эксплуатации сооружений и освоения территории, устанавливаемых по данным инженерных изысканий и теплотехнических расчетов оснований.
______________
1 Далее вместо термина «здания и сооружения» используется термин «сооружения», в число которых входят также подземные сооружения.
4.2 Исходные данные для проектирования должны сообщаться в необходимом и достаточном объеме, регистрироваться и интерпретироваться специалистами, обладающими соответствующей квалификацией и опытом.
Проектирование должно выполняться квалифицированным персоналом, имеющим соответствующий опыт проектирования и строительства на многолетнемерзлых грунтах. При этом должны быть обеспечены координация и связь между ними и специалистами по инженерным изысканиям.
Используемые материалы и изделия должны удовлетворять требованиям проекта для северной строительно-климатической зоны.
Техническое обслуживание сооружения при эксплуатации и связанных с ним инженерных систем должно строго выполняться и обеспечить его безопасность и рабочее состояние на весь срок эксплуатации.
При проектировании оснований и фундаментов на многолетнемерзлых грунтах следует учитывать местные условия строительства, требования к охране окружающей среды, а также имеющийся опыт проектирования, строительства и эксплуатации сооружений в аналогичных условиях.
Выбор строительных площадок и проектных решений оснований и фундаментов следует производить на основании технико-экономического сравнения возможных вариантов с оценкой их по приведенным затратам с учетом надежности.
4.3 Инженерные изыскания для строительства на многолетнемерзлых грунтах надлежит проводить в соответствии с СП 47.13330 и другими нормативными документами по инженерным изысканиям и исследованиям грунтов для строительства. Требования к инженерным изысканиям на многолетнемерзлых грунтах приведены также в [3].
Проектирование оснований без достаточного инженерно-геологического обоснования не допускается.
4.4 При возведении нового объекта или реконструкции существующего сооружения на застроенной территории необходимо учитывать его воздействие на окружающую застройку с целью сохранения расчетного температурного режима многолетнемерзлых грунтов прилегающих территорий и предотвращения недопустимых деформаций существующих сооружений.
4.5 Соответствие состояния грунтов основания и фундаментов проектным требованиям при сдаче сооружения в эксплуатацию должно быть подтверждено результатами натурных наблюдений, выполненных в период строительства согласно регламенту геотехнического мониторинга.
4.6 При проектировании оснований и фундаментов уникальных зданий и сооружений или их реконструкции, а также сооружений I уровня ответственности, в том числе реконструируемых в условиях окружающей застройки, необходимо предусматривать научно-техническое сопровождение строительства.
Научно-техническое сопровождение представляет собой комплекс работ научно-аналитического, методического, информационного, экспертно-контрольного и организационного характера, осуществляемых в процессе изысканий, проектирования и строительства в целях обеспечения надежности сооружений с учетом применения нестандартных расчетных методов, конструктивных и технологических решений.
4.7 Состав работ по научно-техническому сопровождению инженерных изысканий, проектирования и строительства оснований и фундаментов должен определяться генеральным проектировщиком и согласовываться заказчиком строительства. В состав работ научно-технического сопровождения следует включать:
разработку рекомендаций к программе инженерно-геологических и инженерно-экологических изысканий;
оценку и анализ материалов инженерных изысканий;
разработку нестандартных методов расчета и анализа;
прогноз состояния оснований и фундаментов проектируемого объекта с учетом всех возможных видов воздействий;
прогноз влияния строительства на окружающую застройку, геологическую среду и экологическую обстановку;
разработку регламента геотехнического и экологического мониторинга;
разработку технологических регламентов на специальные виды работ;
выполнение опытно-исследовательских и конструкторских работ;
обобщение и анализ результатов всех видов геотехнического мониторинга, их сопоставление с результатами прогноза;
оперативную разработку рекомендаций или корректировку проектных решений на основании данных геотехнического мониторинга при выявлении отклонений от результатов прогноза.
Общие указания
7.1.1 При проектировании оснований и фундаментов сооружений, возводимых на многолетнемерзлых грунтах, следует выполнять теплотехнические расчеты основания и расчеты основания и фундаментов на силовые воздействия. В расчетах основания и фундаментов надлежит учитывать принцип использования многолетнемерзлых грунтов в качестве основания, тепловое и механическое взаимодействие сооружения и основания.
7.1.2 Основания и фундаменты следует рассчитывать по двум группам предельных состояний: по первой - по несущей способности, по второй - по деформациям (осадкам, прогибам и пр.), затрудняющим нормальную эксплуатацию конструкций сооружения, а элементы железобетонных конструкций - и по трещиностойкости.
При расчете по предельным состояниям несущую способность основания и его ожидаемые деформации следует устанавливать с учетом температурного режима грунтов основания, а при принципе I - также с учетом продолжительности действия нагрузок и реологических свойств грунтов.
Фундаменты как элементы конструкций в зависимости от их материала следует рассчитывать в соответствии с требованиями СП 16.13330, СП 35.13330, СП 63.13330, СП 64.13330. Расчет указанных конструкций приведен также в [4] и [5].
7.1.3 Расчет оснований следует производить:
а) при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу I: по несущей способности - для твердомерзлых грунтов; по несущей способности и деформациям - для пластично-мерзлых и сильнольдистых грунтов, а также подземных льдов;
б) при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу II: по несущей способности - в случаях, предусмотренных СП 22.13330; по деформациям - во всех случаях, при этом для оснований, оттаивающих в процессе эксплуатации сооружения, расчет по деформациям надлежит производить из условия совместной работы основания и сооружения.
Расчет оснований по деформациям следует производить на основные сочетания нагрузок и воздействий; расчет по несущей способности - на основные и особые сочетания нагрузок и воздействий.
7.1.4 Нагрузки и воздействия, передаваемые на основания сооружением, следует устанавливать расчетом в соответствии с требованиями СП 20.13330 с учетом указаний СП 22.13330, СП 24.13330, а для оснований опор мостов и труб под насыпями - согласно СП 35.13330.
При использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу I, если грунты основания находятся в твердомерзлом состоянии, а также в случаях, предусматриваемых СП 22.13330, нагрузки и воздействия на основание допускается назначать без учета их перераспределения надфундаментными конструкциями сооружения.
При использовании многолетнемерзлых грунтов в качестве основания по принципу II нагрузки на основание следует определять, как правило, с учетом совместной работы основания и сооружения.
7.1.5 Нагрузки и воздействия, которые по СП 20.13330 могут относиться как к длительным, так и к кратковременным, при расчете мерзлых оснований по несущей способности должны относиться к кратковременным, а при расчете оснований по деформациям - к длительным.
Воздействия, вызванные осадками грунтов при предусмотренном в проекте оттаивании их в процессе эксплуатации сооружения, следует относить к длительным; воздействия, связанные с возможным протаиванием и просадками грунтов при нарушениях эксплуатационного режима сооружения, - к особым.
Примечания
1 При расчете несущей способности основания столбчатого фундамента силы смерзания грунта, определяемые вторым слагаемым формулы (7.2), учитываются только при условии выполнения обратной засыпки пазух котлована влажным грунтом, что должно быть отмечено в проекте.
2 В случаях, когда слой сезонного промерзания - оттаивания не сливается с многолетнемерзлым грунтом, несущую способность свай в пределах немерзлого слоя грунта допускается учитывать по СП 24.13330. При этом должны быть предусмотрены меры по стабилизации верхней поверхности многолетнемерзлого грунта, а расчетные сопротивления таликовых грунтов (кроме крупнообломочных и песков со степенью влажности не превышающей 0,8) вдоль боковой поверхности свай, принимаемые по нормативным таблицам СП 24.13330, следует брать с понижающими коэффициентами: 0,8 - для глинистых грунтов, 0,9 - для песчаных водонасыщенных грунтов; для других грунтов понижающие коэффициенты определяют по опытным данным.
7.2.3 Расчетное давление на мерзлый грунт под подошвой фундамента R и расчетные сопротивления мерзлого грунта или грунтового раствора сдвигу по поверхности смерзания фундамента Raf устанавливаются по данным испытаний грунтов, проводимых в соответствии с ГОСТ 12248, с учетом коэффициента надежности по грунту gg, принимаемому согласно 5.8, и расчетных температур грунта основания Тт, Tz и Те, определяемых теплотехническим расчетом по 7.2.7.
По результатам испытаний грунтов шариковым штампом или на одноосное сжатие расчетные значения R, кПа, вычисляются по формуле
R = 5,7cn/gg + gId, (7.3)
где сn - нормативное значение предельно длительного сцепления, кПа, принимаемое равным: сn = cegn при испытаниях грунтов шариковым штампом и сn = 0,5Rcn - при испытаниях на одноосное сжатие, где cegn и Rcn - соответственно предельно длительное эквивалентное сцепление и сопротивление грунта одноосному сжатию;
gi - расчетное значение удельного веса грунта, кН/м3;
d - глубина заложения фундамента, м;
gg - коэффициент надежности по грунту.
Нормативное значение сn допускается принимать согласно указаниям рекомендуемого приложения Л.
В случаях, предусмотренных 5.9, расчетные значения R и Raf допускается принимать по таблицам приложения В.
При расчетах несущей способности оснований значения R следует принимать: для свайных фундаментов - при расчетной температуре грунта Tz на глубине z, равной глубине погружения сваи; для столбчатых фундаментов - при расчетной температуре грунта Тт на глубине заложения подошвы фундамента.
Расчетные сопротивления сдвигу Raf,i следует принимать: для свайных фундаментов - при температуре грунта Tz на глубине середины i-го слоя грунта; для столбчатых фундаментов - при температуре грунта Тт на глубине, соответствующей середине нижней ступени фундамента.
При расчетах несущей способности основания висячей сваи, расположенной в однородных по составу многолетнемерзлых грунтах, по формуле (7.2) значения Raf принимается при средней (эквивалентной) температуре грунта Те (7.2.7).
Для буроопускных свай расчетное сопротивление сдвигу необходимо принимать наименьшим из значений сдвига по поверхности смерзания сваи Raf и сдвига по грунту или буровому раствору Rsh; для буронабивных свай - по значению Rsh. При расчете несущей способности комбинированных свай (деревометаллических, сборно-монолитных и др.) значения Raf следует принимать с учетом неодинаковой прочности смерзания с грунтом их различных элементов в соответствии с указаниями приложения В.
Для свай (кроме бурозабивных), опираемых на песчано-щебеночную подушку высотой не менее трех диаметров скважины, при диаметре скважины не более полутора диаметров сваи, расчетное значение R допускается принимать для грунта подушки, а значение А - равным площади забоя скважины. При опирании свай на льдистые грунты с льдистостью i ³ 0,2 расчетные значения R следует принимать с понижающим коэффициентом ni = 1 - ii.
Для кратковременных нагрузок с временем действия t, равным или меньшим продолжительности перерывов между ними, расчетные значения R и Raf допускается принимать с повышающим коэффициентом nt (кроме опор мостов) в соответствии с данными таблицы 7.1.
Таблица 7.1
| Время действия нагрузки t, ч | 0,1 | 0,25 | 0,5 | ||||
| Коэффициент пi | 1,7 | 1,5 | 1,35 | 1,25 | 1,2 | 1,1 | 1,05 |
7.2.4 Коэффициент условий работы основания gс принимается по таблице 7.2 в зависимости от вида и способов устройства фундаментов (кроме опор мостов).
Таблица 7.2
| Виды фундаментов и способы их устройства | Коэффициент gс |
| 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 |
| Бурообсадные, забивные и бурозабивные сваи при диаметре лидерных скважин менее 0,8 диаметра свай | 1,0 |
| Бурозабивные при большем диаметре лидерных скважин | 0,9 |
Значения коэффициента gс, приведенные в таблице 7.2, допускается увеличивать пропорционально отношению полной нагрузки на фундамент к сумме постоянных и длительных временных нагрузок, но не более чем в 1,2 раза, если расчетные значения деформаций основания при этом не будут превышать предельно допустимых значений.
7.2.5 Передача на фундаменты проектных нагрузок допускается, как правило, при температуре грунтов в основании сооружения не выше установленных на эксплуатационный период расчетных значений. В необходимых случаях следует предусматривать мероприятия по предварительному (до загружения фундаментов) охлаждению пластично-мерзлых грунтов (6.3.5) до установленных расчетом значений температуры.
При соответствующем обосновании расчетом основания по деформациям допускается загружать фундаменты при температурах грунта выше расчетных, но не выше значений: Т = Тbf - 0,5 °С - для песчаных и крупнообломочных грунтов и Т = Тbf - 1 °С - для глинистых, где Тbf - температура начала замерзания грунта (Б.5). Несущая способность основания Fu в этом случае должна определяться при расчетных температурах грунта, устанавливаемых без учета теплового влияния сооружения по формуле (7.8), принимая коэффициент γt по расчету.
7.2.6 Расчетные температуры грунтов Tm, Tz и Те определяются расчетом теплового взаимодействия сооружения с многолетнемерзлыми грунтами основания в периодически установившемся тепловом режиме с учетом переменных в годовом периоде условий теплообмена на поверхности, формы и размеров сооружения, глубины заложения и расположения фундаментов в плане, а также теплового режима сооружения и принятых способов и средств сохранения мерзлого состояния грунтов основания.
При расчетах многолетнемерзлых оснований по несущей способности и деформациям расчетные температуры грунтов Тт, Тz и Те следует принимать равными:
Тт - максимальной в годовом периоде температуре грунта в установившемся эксплуатационном режиме на глубине заложения фундамента zd, отсчитываемой от верхней поверхности многолетнемерзлого грунта;
Те - максимальной в годовом периоде средней по глубине заложения фундамента zd температуре многолетнемерзлого грунта в установившемся эксплуатационном режиме (эквивалентная температура грунта);
Tz - температура многолетнемерзлого грунта на данной глубине z от его верхней поверхности, принимаемой на момент установления температуры Те.
7.2.7 Для оснований свайных, столбчатых и других видов фундаментов сооружений с холодным (вентилируемым) подпольем, опор трубопроводов, линий электропередачи, антенно-мачтовых сооружений, кроме оснований опор мостов, расчетные температуры грунтов Тm, Тz и Те допускается определять по формулам:
для оснований сооружений с холодным подпольем
под серединой сооружения
Tm,z,e = (T¢0 - Tbf)am,z,e + (T0 - T¢0)k1 + Tbf, (7.4)
под краем сооружения
Tm,z,e = (T¢0 - Tbf)am,z,e + (T0 - T¢0)(0,5am,z,e + k2) + Tbf, (7.5)
под углами сооружения
Tm,z,e = (T¢0 - Tbf)am,z,e + (T0 - T¢0)(0,5am,z,e + k3) + Tbf, (7.6)
для опор линий электропередачи, антенно-мачтовых сооружений и трубопроводов
Tm,z,e = (T¢0 - Tbf)am,z,e kis + Tbf, (7.7)
где T¢0 - расчетная среднегодовая температура на верхней поверхности многолетнемерзлого грунта в основании сооружения, °С, определяемая согласно приложению Д;
Tbf - температура начала замерзания грунта, °С, определяемая согласно приложению Б;
T0 - расчетная среднегодовая температура грунта, °С, определяемая согласно приложению Г;
aт, az и aе - коэффициенты сезонного изменения температуры грунтов основания, принимаемых по таблице 7.3 в зависимости от значения параметра
с0,5 (ч0,5),
где z - глубина от кровли многолетнемерзлого грунта, м;
Cf - объемная теплоемкость, Дж/(м3×°С), определяемые согласно приложению Б;
lf - теплопроводность мерзлого грунта, Вт/(м3×°С), определяемые согласно приложению Б;
k1, k2 и k3 - коэффициенты теплового влияния сооружения, принимаемые по таблице 7.4 в зависимости от отношений z/B и L/B, L и В - соответственно длина и ширина сооружения, м;
kts - коэффициент теплового влияния изменения поверхностных условий при возведении фундаментов линейных сооружений, принимаемый по таблице 7.5 в зависимости от вида и глубины заложения фундаментов z, м.
Таблица 7.3
| Коэффициенты | Значения  с0,5 (ч0,5) | |||||||||
| (0) | (25) | (50) | (75) | (100) | (125) | (150) | (175) | (250) | (300) | |
| am | (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) |
| az | (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) |
| ae | (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) |
Таблица 7.4
| Форма сооружения в плане | L/B | Коэффициенты к для определения Тm, Тz, Те | |||||||||||
| k1 при z/B | k2 при z/B | k3 при z/B | |||||||||||
| 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 | 0,67 | 0,87 | 0,96 | 0,17 | 0,28 | 0,39 | 0,47 | 0,06 | 0,10 | 0,17 | 0,22 | |
| 0,21 | 0,38 | 0,57 | 0,75 | 0,09 | 0,16 | 0,25 | 0,34 | 0,03 | 0,05 | 0,09 | 0,14 | ||
| 0,33 | 0,56 | 0,80 | 0,93 | 0,15 | 0,26 | 0,37 | 0,45 | 0,04 | 0,08 | 0,14 | 0,20 | ||
| 0,17 | 0,31 | 0,50 | 0,68 | 0,08 | 0,14 | 0,23 | 0,32 | 0,02 | 0,04 | 0,08 | 0,12 | ||
| 0,32 | 0,53 | 0,76 | 0,91 | 0,15 | 0,25 | 0,36 | 0,44 | 0,04 | 0,08 | 0,13 | 0,19 | ||
| 0,16 | 0,30 | 0,47 | 0,65 | 0,08 | 0,14 | 0,22 | 0,31 | 0,02 | 0,04 | 0,07 | 0,12 | ||
| ³ 5 | 0,29 | 0,50 | 0,71 | 0,84 | 0,15 | 0,25 | 0,35 | 0,42 | 0,03 | 0,07 | 0,12 | 0,18 | |
| 0,14 | 0,27 | 0,44 | 0,62 | 0,07 | 0,14 | 0,22 | 0,30 | 0,02 | 0,04 | 0,07 | 0,11 | ||
| Круглая | - | 0,45 | 0,71 | 0,89 | 0,97 | 0,22 | 0,32 | 0,40 | 0,45 | - | - | - | - |
| 0,23 | 0,41 | 0,62 | 0,78 | 0,13 | 0,20 | 0,28 | 0,36 | ||||||
| Примечания 1 В числителе указаны значения коэффициентов k для температур Тm и Тz, в знаменателе - для температуры Те. 2 При z/B - 0 коэффициенты k1, k2 и k3 следует принимать равными 0. |
Таблица 7.5
| Виды фундаментов | Коэффициент kts 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 |
7.2.8 Расчетные температуры многолетнемерзлых грунтов основания без учета теплового влияния сооружения определяются по формуле
Тm,z,e = (Т0 - Tbf)am,z,e + Тbf, (7.8)
где обозначения те же, что в формуле (7.4).
7.2.9 Расчетные температуры грунтов оснований фундаментов, охлаждаемых системой вентилируемых труб, каналов или полостей в фундаментах (6.3.3), следует определять из совместного теплотехнического расчета основания и системы охлаждения, исходя из условия
T¢0 £ Т0, (7.9)
где T0 - расчетная среднегодовая температура на верхней поверхности многолетнемерзлого грунта в основании сооружения, отвечающая проектному положению границы сезонного оттаивания грунтов, включая грунты подсыпки.
При равномерном расположении охлаждающих труб или каналов под всей площадью сооружения расчетные температуры грунтов в его основании Tm, Tz и Те допускается определять как для сооружений с холодным подпольем (7.2.7) при среднем по площади сооружения значении температуры Т0.
Расчетные температуры грунтов оснований фундаментов, при использовании термостабилизации грунтов допускается рассчитывать численными методами с учетом изменения температур при эксплуатации сооружения.
7.2.10 Несущая способность основания одиночной сваи Fu по результатам полевых испытаний свай статической вдавливающей нагрузкой определяется по формуле
(7.10)
где k - коэффициент, учитывающий различие в условиях работы опытной и проектируемых свай и определяемый по формуле
k = Fu,p/Fu,t,(7.11)
Fu,p и Fu,t - значение несущей способности соответственно проектируемой и опытной свай, рассчитанные по формуле (7.2) по значениям R и Raf, принимаемым по таблицам приложения В: для проектируемой сваи - при расчетных температурах грунта, устанавливаемых согласно указаниям 7.2.3 и 7.2.6, а для опытной сваи - при температурах, измеренных при испытании;
Fu,n - нормативное значение предельно длительного сопротивления основания опытной сваи статической нагрузке, определяемое по данным испытания сваи в соответствии с ГОСТ 5686 с учетом требований ГОСТ 20522;
gg - коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,1.
7.2.11 Количественную оценку характеристик механических свойств и несущей способности оснований свай в многолетнемерзлых грунтах по данным статического зондирования проводят на основе эмпирических или полуэмпирических зависимостей (таблиц), устанавливаемых в результате корреляционно-регрессионного анализа данных параллельных испытаний грунтов прямыми методами, согласно ГОСТ 12248 и ГОСТ 5686, и методом статического зондирования.
7.2.12 Несущую способность основания столбчатого фундамента, нагруженного внецентренно сжимающей нагрузкой, допускается определять в соответствии с требованиями СП 22.13330. При этом эксцентриситеты приложения р