10.9 Инженерные изыскания следует проводить в соответствии с требованиями СП 47.13330, с учетом требований разделов 4, 5, национальных стандартов и других нормативных документов в области инженерных изысканий и исследований свойств грунтов для строительства.
10.10 Инженерные изыскания следует планировать с учетом требований строительства и эксплуатации предполагаемого сооружения. Объем геотехнических изысканий может пересматриваться по мере поступления новой информации в процессе проведения изысканий и проектирования.
10.11 Инженерные изыскания подразделяются на предварительные и проектные.
В процессе предварительных изысканий выполняется оценка общей пригодности площадки к строительству, и оцениваются изменения, которые могут быть вызваны производством предполагаемых строительных работ.
Проектные изыскания должны включать в себя инженерно-геологические и инженерно-геотехнические изыскания.
10.12 Для выполнения инженерно-геологических изысканий на территории строительства выполняется бурение скважин в две стадии: на предпроектной стадии (для разработки концептуальных предложений, технических заданий и программ инженерно-геологических и инженерно-геотехнических изысканий) и на стадии подготовки проектной документации.
10.13 На предпроектной стадии инженерно-геологических изысканий расстояние между скважинами не должно превышать 50 м, а их количество должно быть не менее двух на противоположных сторонах площадки строительства.
На предпроектной стадии глубину бурения скважин следует принимать равной 1,5 от максимального значения глубины сжимаемой толщи для всех возможных типов фундаментов.
10.14 Объемы и состав инженерных изысканий на стадии подготовки проектной документации следует устанавливать как для объекта строительства геотехнической категории 3.
Количество инженерно-геологических скважин должно быть не менее пяти: четыре по углам и одна в центре территории, размеры которой должны превышать плановые размеры основания надземной части высотного здания на половину ширины подошвы фундамента при расстоянии между скважинами не более 20 м. Размещение скважин в плане должно обеспечить оценку неоднородности напластования грунтов, а также учитывать конструктивные особенности здания и характер распределения нагрузки.
Глубину бурения скважин на стадии разработки проектной документации, а также глубину зондирования и геофизических исследований следует определять с учетом предполагаемых габаритов здания и нагрузки на основание, а также выбранного на стадии концептуальных предложений типа и глубины заложения фундамента высотного здания.
10.15 При применении плитного фундамента глубину разведочных и инженерно-геологических скважин следует определять с учетом глубины котлована d и глубины сжимаемой толщи Hc и должна составлять не менее 1,5Hc + d. При среднем давлении под плитой p от 400 до 600 кПа глубина бурения должна быть ниже глубины заложения ее подошвы на величину не менее:
- при ширине плиты b = 10 м - (1,3 - 1,6)b - для квадратной плиты и (1,6 - 1,8)b - для прямоугольной с соотношением сторон ;
- ширине плиты b = 20 м - (1,0 - 1,2)b - для квадратной плиты и (1,2 - 1,4)b - для прямоугольной с соотношением сторон ;
- ширине плиты b >= 30 м - (0,9 - 1,05)b - для квадратной плиты и (1,0 - 1,25)b - для прямоугольной с соотношением сторон .
Меньшие значения глубины соответствуют меньшим значениям p. Для промежуточных значений b, p и или для значений этих величин, выходящих за указанные пределы, глубина выработок назначается по интерполяции или экстраполяции, либо непосредственно определяется по величине Hc.
Для столбчатого или ленточного фундаментов глубина бурения должна составлять h >= d + 1,5(b + 2c), где c - наибольшее расстояние в осях между колоннами или стенами.
В зонах возможного проявления карстово-суффозионных процессов необходимо следовать требованиям 6.12.
10.16 В процессе инженерно-геологических изысканий следует выявлять геологические разломы, складчатые структуры, области разрушения или повышенной трещиноватости скальных грунтов, а также иные признаки древней и современной тектонической деятельности. Для этого следует применять геофизические методы исследований. Результаты инженерно-геологических изысканий должны содержать выводы о современной тектонической активности площадки.
10.17 Размещение высотных зданий на площадках с выявленной современной тектонической активностью, с проявлениями опасных геологических процессов (оползни, сели, лавины, карст и др.), а также на подрабатываемых территориях допускается при проведении необходимого комплекса мероприятий и соответствующем расчетном обосновании, обеспечивающих механическую прочность и надежность на весь период строительства и эксплуатации сооружения.
10.18 Определение деформационных характеристик грунтов основания следует осуществлять на основе комплекса лабораторных исследований, включающих одновременно компрессионные и стабилометрические испытания, а также полевых исследований, включающих испытания штампом или прессиометром. В случае испытания прочных грунтов и (или) на большой глубине модуль деформации следует принимать по прессиометрическим испытаниям с введением коэффициента перехода к штамповым испытаниям.
10.19 При проведении инженерно-геологических изысканий дополнительно к требованиям 9.7 для грунтов, залегающих ниже подошвы фундаментов, следует определять коэффициенты фильтрационной и вторичной консолидации, изменение модуля деформации и OCR по глубине для каждого инженерно-геологического элемента при его мощности более 10 м, зависимость модуля деформации грунта от напряженного состояния, параметры механической и фильтрационной анизотропии и другие параметры, требуемые для расчета с использованием нелинейных моделей грунта.
10.20 Грунты с модулем деформации 100 МПа и более, в том числе скальные, следует рассматривать как сжимаемые, ограничивать ими глубину сжимаемой толщи не допускается.
10.21 Определение механических характеристик грунта следует выполнять как в вертикальном, так и горизонтальном направлениях с целью определения параметров анизотропии.
10.22 Расчетные модели, используемые для проектирования оснований и фундаментов, должны быть верифицированы, в том числе с использованием результатов модельных или натурных исследований.
Для зданий высотой более 100 м следует выполнять параллельный расчет независимой организацией с применением сертифицированных программных комплексов, реализующих метод конечных элементов. Данный расчет выполняется при помощи программных комплексов, разработанных независимо от программных комплексов, используемых для основного расчета.
10.23 Предельные значения характеристик совместной деформации основания, фундаментов и конструкций здания следует устанавливать исходя из технологических, конструктивных, физиологических и эстетико-психологических требований в соответствии с СП 20.13330.
10.24 Проверку соблюдения условия формулы (5.6) следует проводить в составе совместных расчетов системы "основание - фундамент - здание" по второй группе предельных состояний.
10.25 При проектировании оснований и фундаментов высотных частей зданий в составе разноэтажных комплексов следует выполнять расчет взаимного влияния строительства отдельных частей комплекса с учетом последовательности их возведения.
10.26 При расчете крена здания и неравномерности деформации фундамента необходимо учитывать:
- подъем дна котлована;
- влияние ограждающей конструкции котлована;
- взаимовлияние между фундаментами высотного здания и окружающей застройки, в том числе при строительстве разноэтажных комплексов;
- случайную и систематическую изменчивость свойств грунта основания в пространстве;
- величину конечной осадки и развитие ее во времени;
- распределение нагрузок;
- изменение жесткости сооружения и отдельных его частей в процессе строительства;
- метод строительства, включая последовательность нагружения.
10.27 Случайную и систематическую изменчивость свойств грунта основания следует учитывать путем снижения значения средней допускаемой осадки при увеличении высоты здания и введением повышенного коэффициента надежности по грунту для модуля деформации грунта.
10.28 Для предварительных расчетов предельные значения средних осадок фундаментов высотных зданий рекомендуется принимать при высоте до 200 м - не более 20 см, 300 м и более - 10 см, для промежуточных значений - по интерполяции. Окончательные значения предельных осадок и их неравномерность должны приниматься на основании совместного расчета системы "основание - фундамент - сооружение".
10.29 При проектировании оснований зданий высотой 100 м расчетные значения модуля деформации E должны приниматься при коэффициенте надежности по грунту , при высоте здания 500 м и более следует принимать . Для промежуточных значений высоты здания следует определять по интерполяции.
10.30 Расчет на стадии разработки концептуальных решений допускается выполнять по упрощенной схеме с использованием аналитических зависимостей. На стадии расчетного обоснования проектных решений расчет должен выполняться в объемной постановке с учетом каркаса здания, этапности возведения.
10.31 Глубину сжимаемой толщи следует определять в результате расчетов согласно разделу 5. В случае применения нелинейных моделей грунта, учитывающих зависимость модуля деформации от напряженного состояния грунта, зона деформации массива грунта вычисляется в процессе проведения расчетов.
11. Проектирование водопонижения
11.1 Для защиты подземных сооружений, котлованов и траншей от подземных вод в периоды строительства и (или) эксплуатации применяют искусственное понижение уровня подземных вод путем устройства водоотлива, водопонизительных скважин, иглофильтров, электроосмоса и дренажа.
11.2 Выбор способов водопонижения должен учитывать конструктивные особенности и размеры сооружения, в т.ч. его подземной части, инженерно-геологические и гидрогеологические условия, размеры осушаемой площади, особенности производства общестроительных работ в защищаемом котловане, возможные изменения физико-механических свойств грунтов основания будущего сооружения, прогноз влияния водопонижения на окружающую застройку и экологическую обстановку, сроки работ и другие факторы.
При проектировании водопонижения необходимо также учитывать возможное изменение режима подземных вод, условия поверхностного стока в строительный и эксплуатационный периоды, расположение мест сброса подземных вод и их химический состав.
11.3 При устройстве водопонижения должны быть предусмотрены мероприятия, препятствующие ухудшению строительных свойств грунтов в основании сооружения, нарушению устойчивости откосов котлована, появлению и развитию опасных геологических и инженерно-геологических процессов, возникновению недопустимых деформаций окружающей застройки, ухудшению экологической обстановки на территории, входящей в зону влияния водопонизительных работ.
11.4 При прогнозировании понижения уровня подземных вод необходимо определить зону его влияния и учитывать возможность возникновения дополнительных осадок территории в зоне развития депрессионной воронки и как следствие деформаций окружающей застройки. Следует учитывать, что радиус зоны влияния на окружающую застройку от воздействия строительного водопонижения может превышать ориентировочные величины, указанные в 9.36.
С учетом результатов прогноза влияния водопонижения на деформации основания окружающей застройки следует устанавливать режим водопонижения, сроки строительства и этапность освоения площади застройки, а также определить необходимость проведения защитных мероприятий, направленных на снижение влияния строительного водопонижения на окружающую застройку и экологическую среду, включающих как локальную защиту сооружений, так и защиту всей территории (устройство противофильтрационных завес и экранов, замораживание грунта или его инъекционное закрепление и т.д.).