9.8 При проектировании оснований подземных частей сооружений геотехнической категории 3 в случае необходимости следует выполнять измерения напряжений в массивах скальных и нескальных грунтов; опытные полевые работы по водопонижению, закреплению и замораживанию грунтов, устройству противофильтрационных завес и "стен в грунте", а также геофизические и прочие исследования.
9.9 При проектировании оснований подземных частей сооружений, размещаемых вблизи окружающей застройки, расчеты и проверки следует выполнять как для обеспечения прочности, надежности и долговечности самого проектируемого сооружения на всех стадиях строительства и эксплуатации, так и для обеспечения прочности, надежности и долговечности существующих сооружений и инженерных коммуникаций, а также сохранения окружающей среды.
9.10 При проектировании оснований подземных частей сооружений следует учитывать их уровень ответственности, а также уровень ответственности сооружений, на которые может оказывать влияние подземное строительство (ГОСТ 27751).
В случае, если в зону влияния проектируемой подземной части сооружения (см. 9.34) попадает сооружение окружающей застройки более высокого уровня ответственности, геотехническая категория проектируемого сооружения должна быть повышена с учетом уровня ответственности сооружения, которое подвергается влиянию проектируемого.
9.11 Нагрузки и воздействия на основания и конструкции подземных частей сооружений следует устанавливать расчетом, исходя из анализа совместной работы конструкций сооружения и основания, с учетом возможного их изменения на различных стадиях возведения и эксплуатации сооружения.
Специфические нагрузки и воздействия на конструкции подземных частей сооружений, а также их длительность следует устанавливать в соответствии с требованиями СП 14.13330, СП 20.13330, СП 21.13330, СП 35.13330, СП 116.13330, СП 131.13330.
9.12 Расчеты и проверки оснований подземных частей сооружений по первой и второй группам предельных состояний должны выполняться в соответствии с требованиями раздела 5 и включать определения:
- несущей способности основания, устойчивости сооружения и его отдельных элементов;
- местной прочности скального основания;
- устойчивости склонов, примыкающих к сооружению, откосов и ограждающих конструкций котлованов;
- нагрузок, передающихся на ограждающие конструкции котлованов и наружные стены подземных частей сооружений;
- несущей способности по грунту анкерных конструкций (грунтовых анкеров, анкерных свай и др.);
- фильтрационной прочности основания, давления подземных вод на конструкции подземных частей сооружения, устойчивости против всплытия;
- фильтрационного расхода при водопонижении;
- изменения гидрогеологических условий, вызванных строительством и эксплуатацией сооружения;
- деформаций системы "подземная часть сооружения - основание";
- деформаций оснований окружающей застройки.
При проектировании оснований ограждений котлованов следует выполнять оценку возможных дополнительных деформаций основания сооружений в зоне влияния строительства и реконструкции от технологических воздействий, связанных с их устройством (в т.ч. проверку устойчивости стенок траншеи "стены в грунте"). Оценку технологических осадок допускается проводить по сопоставимому геотехническому опыту.
При проектировании оснований подпорных стен, устраиваемых из отдельно стоящих элементов, следует выполнять расчет прочности основания на продавливание грунта между элементами.
При выполнении расчетов следует учитывать возможные изменения уровней горизонтов подземных вод и пьезометрических напоров, а также физико-механических свойств грунтов с учетом технологических воздействий, промерзания и оттаивания, явлений просадок, пучения, набухания и т.п.
При выполнении расчетов оснований подземных частей сооружений следует учитывать конструктивную нелинейность, связанную с изменением расчетной схемы в процессе строительства, технологические особенности возведения и последовательность строительных операций.
9.13 При выполнении расчетов оснований подземных частей сооружений допускается использование аналитических, численных и других методов.
Выбор метода расчета - в соответствии с требованиями 5.1.11.
При использовании численных методов расчетная модель, идеализирующая напряженно-деформированное состояние основания и сооружения, должна отражать основные свойства прототипа, конструктивные особенности сооружения, характер работы основания и схему их взаимодействия. Численные модели следует верифицировать в соответствии с требованиями 5.1.12, 5.1.13.
9.14 При проектировании оснований подземных частей сооружений, устраиваемых с обратной засыпкой грунта, расчетные значения характеристик грунтов обратной засыпки ( , , c'I), уплотненных не менее чем до kcom = 0,95 их плотности в природном состоянии, допускается устанавливать по расчетным характеристикам тех же грунтов в природном состоянии ( , , cI), принимая ; ; c'I = 0,5cI, при этом следует принимать c'I не более 7 кПа.
9.15 При выполнении расчетов оснований подземных частей сооружений следует определять нормальные и касательные напряжения на контакте "конструкция - грунтовый массив". Величины контактных напряжений требуется определять, рассматривая совместную работу сооружения с основанием.
При определении величин напряжений на контакте следует учитывать историю формирования и существующее напряженно-деформированное состояние грунтового массива, конструктивные особенности сооружения, прочностные и деформационные характеристики грунтов основания и элементов сооружения, технологию и последовательность возведения сооружения.
Следует учитывать, что деформации основания и конструкций на их контакте могут быть несовместны. В расчетах необходимо учитывать возможность отлипания или сдвига на контакте "конструкция - грунт".
9.16 Для проверки возможности сдвига на контакте конструкций с грунтом должны быть определены силы предельного сопротивления сдвигу, которые зависят от характеристик трения и сцепления на контакте.
Силы трения и сцепления на контакте "конструкция - грунтовый массив" следует определять в зависимости от значений прочностных характеристик грунта, гидрогеологических условий площадки, материала конструкции, технологии ее устройства.
Для дисперсных грунтов допускается принимать следующие расчетные значения прочностных характеристик на контакте "конструкция - грунтовый массив":
- удельное сцепление cк = 0;
- угол трения грунта по материалу конструкции , где - угол внутреннего трения грунта, - коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 9.1.
Таблица 9.1
Материал конструкции | Технология устройства и особые условия | |
Бетон, железобетон | Монолитные гравитационные и гибкие подпорные стены, бетонируемые насухо. Монолитные фундаменты | 0,67 |
Монолитные гибкие подпорные стены, бетонируемые под глинистым раствором в грунтах естественной влажности. Сборные гравитационные стены и фундаменты | 0,50 | |
Монолитные гибкие стены, бетонируемые под глинистым раствором в водонасыщенных грунтах. Сборные гибкие стены, устраиваемые под глинистым раствором в любых грунтах | 0,33 | |
Металл, дерево | В мелких и пылеватых водонасыщенных песках | 0 |
В прочих грунтах | 0,33 | |
Любой | При наличии вибрационных нагрузок на основание | 0 |
9.17 Давление грунта на подпорные стены, ограждения котлованов и наружные стены подземных частей сооружения следует определять в зависимости от величин перемещений и деформаций, реализуемых в результате совместной работы конструкций с грунтовым массивом.
9.18 При определении давления грунта на подпорные стены, ограждения котлованов и стены подземных частей сооружений следует учитывать:
- внешние нагрузки и воздействия на грунтовый массив (нагрузки от складируемых материалов, строительных механизмов, транспортные нагрузки на проезжей части, нагрузки, передаваемые фундаментами сооружений окружающей застройки) и пр.;
- наличие существующих подземных и заглубленных сооружений;
- наклон граней стены к вертикали;
- наклон поверхности грунта, неровности рельефа и отклонение границ инженерно-геологических элементов от горизонтали;
- возможность устройства берм и откосов в котловане в процессе производства работ;
- прочностные характеристики на контакте "конструкция - грунтовый массив";
- вертикальные и горизонтальные перемещения конструкции и их направление относительно основания;
- деформационные характеристики подпорной конструкции, анкерных и распорных элементов;
- последовательность производства работ;
- возможность перебора грунта в процессе экскавации;
- фильтрационные силы в массиве грунта;
- дополнительные давления на подпорные конструкции, вызванные морозным пучением и набуханием грунтов, а также проведением работ по нагнетанию в грунт растворов, тампонажу и пр.;
- температурные воздействия;