ТСН 50-301-96

     

ТЕРРИТОРИАЛЬНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ РЕСПУБЛИКИ КОМИ


ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ,
ВОЗВОДИМЫХ В РАЙОНАХ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ
 ГРУНТОВ РЕСПУБЛИКИ КОМИ

Дата введения 1996-08-13

РАЗРАБОТАНЫ Северным филиалом НИИОСП им. Н.М.Герсеванова Минстроя Российской Федерации (канд.техн.наук Е.С.Максименко - руководитель темы, канд.геол.-мин.наук Г.В.Белоцерковская, канд.техн.наук Ю.С.Миренбург, канд.геогр. наук В.М.Горбачева, инж. Ю.Г.Федосеев, инж. О.П.Овчинников) и институтом Печорниипроект Минтопэнерго Российской Федерации (инж. О.М.Янченко).

Настоящие нормы разработаны в развитие СНиП 2.02.04-88 с учетом специфики природно-климатических и мерзлотно-грунтовых условий зоны распространения вечномерзлых грунтов Республики Коми и содержат обязательные и рекомендуемые положения по проектированию оснований и фундаментов зданий и сооружений, возводимых на этой территории.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Проектирование оснований и фундаментов зданий и сооружений, в дальнейшем - сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах, должно базироваться на основе результатов специальных инженерно-геологических изысканий, включающих геокриологические (мерзлотные) и гидрогеологические, с учетом теплового и механического взаимодействия сооружений с вечномерзлыми грунтами оснований и возможных изменений геокриологических условий в результате строительного освоения площадок и эксплуатации сооружений, устанавливаемых на основании материалов изысканий и соответствующих теплотехнических расчетов.

1.2. В материалах по инженерно-геологическим изысканиям, включаемых в состав проекта, должны содержаться:

а) данные, характеризующие инженерно-геокриологические условия строительной площадки (распространение и залегание вечномерзлых грунтов, их состав, сложение, строение и температурный режим, толщина слоя сезонного промерзания и оттаивания, сведения о мерзлотных процессах, о климатических условиях района строительства и др.);

б) результаты полевых и лабораторных исследований и испытаний грунтов, включая определения характеристик мерзлых грунтов (п.2.5) и грунтовых вод (п.2.20);

в) исходные данные, необходимые для прогнозирования возможных изменений мерзлотных и гидрогеологических условий строительной площадки;

г) сведения об опыте местного строительства;

д) исходные данные и требования, необходимые для разработки мероприятий по охране природы, подлежащих включению в проект, в том числе проект организации строительства.

Если между временем проведения изысканий и началом строительства имел место перерыв в три года и более, при необходимости, определяемой проектной организацией, материалы изысканий должны быть уточнены.

1.2. В проекте оснований и фундаментов сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах, должно быть предусмотрено проведение систематических натурных наблюдений за состоянием грунтов оснований и фундаментов, в том числе наблюдений за температурой грунтов как в процессе строительства, так и в период эксплуатации сооружения. С этой целью в состав проекта вводятся схемы расположения и ведомости нивелировочных марок, реперов, наблюдательных термометрических скважин и других измерительных устройств, программа наблюдений в процессе строительства, инструкция по эксплуатации и инженерно-геокриологическому мониторингу обеспечения устойчивости сооружения (рекомендуемое приложение 3).

При сдаче законченного строительством сооружения эксплуатирующей организации должны быть переданы материалы наблюдений в период строительства и исполнительная документация на подготовку основания и фундаментов.

2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ

2.1. Подразделение и наименование разновидностей вечномерзлых грунтов следует производить в соответствии с ГОСТ 25100-82 с учетом особенностей их физико-механических свойств как оснований сооружений.

2.2. По особенностям физико-механических свойств среди вечномерзлых грунтов должны выделяться твердомерзлые, пластичномерзлые и сыпучемерзлые грунты согласно указаниям п.2.3, а также засоленные, сильнольдистые и биогенные (заторфованные) грунты.

Примечание. Поскольку на территории Республики Коми засоленные, сильнольдистые и биогенные грунты в качестве оснований сооружений, как правило, не используются, дополнительные требования к их использованию настоящими нормами не предусмотрены. При необходимости, в исключительных случаях, следует руководствоваться указаниями, содержащимися в разделах 5, 6 и 7 СНиП 2.02.04-88.

2.3. Подразделение грунтов на твердомерзлые, пластичномерзлые и сыпучемерзлые при проектировании оснований и фундаментов следует производить в зависимости от их состава, температуры и степени влажности в соответствии с ГОСТ 25100-82 с учетом сжимаемости под нагрузкой.

К твердомерзлым следует относить практически несжимаемые грунты с коэффициентом сжимаемости 0,1 кПа (0,001 см/кгс), к пластичномерзлым - грунты с коэффициентом сжимаемости > 0,1 кПа  (0,001 см/кгс).

2.4. Необходимые для расчета оснований и фундаментов физические и деформационно-прочностные характеристики вечномерзлых грунтов надлежит определять, как правило, на основании их непосредственных полевых или лабораторных испытаний.

2.5. В состав определяемых для расчета вечномерзлых оснований физических и механических характеристик грунтов помимо характеристик, предусмотренных СНиП 2.02.01-83, ГОСТ 25100-82 и ГОСТ 12071-84, должны дополнительно входить:

а) физические (п.2.6) и теплофизические (п.2.11) характеристики мерзлых грунтов;

б) прочностные характеристики грунтов для расчета мерзлых оснований по несущей способности: расчетное давление и сопротивление мерзлого грунта или грунтового раствора сдвигу по поверхности смерзания и (пп.4.7, 4.8.);

в) деформационные характеристики грунтов для расчета оттаивающих оснований по деформациям: коэффициент оттаивания , и сжимаемости оттаивающего грунта и его относительная осадка (п.4.26);

г) характеристика грунтов слоя сезонного промерзания-оттаивания для расчета оснований и фундаментов на воздействие сил морозного пучения грунтов (пп.4.39 и 4.42).

При необходимости следует определять и другие характеристики мерзлых грунтов, характеризующие особенности их состояния или взаимодействия с фундаментами (эквивалентное сцепление , негативное трение оттаивающего грунта и т.п.).

2.6. В состав физических характеристик, определяемых для мерзлых грунтов, входят:

а) суммарная влажность мерзлого грунта и влажность мерзлого грунта между включениями льда (п.2.7)

б) суммарная льдистость мерзлого грунта и льдистость мерзлого грунта за счет включений льда (п.2.8);

в) степень заполнения объема пор мерзлого грунта льдом и незамерзшей водой (п.2.8);

г) влажность мерзлого грунта за счет незамерзшей воды (п.2.9);

д) криогенная текстура (п.2.10).

2.7. Суммарная влажность мерзлого грунта и влажность мерзлого грунта между включениями льда определяются в соответствии с ГОСТ 5180-84.

2.8. Суммарная льдистость мерзлого грунта , льдистость мерзлого грунта за счет включений льда и степень заполнения объема пор мерзлого грунта льдом и незамерзшей водой определяются в соответствии с ГОСТ 25100-82.

2.9. Влажность мерзлого грунта за счет незамерзшей воды определяется, как правило, опытным путем. В случаях, предусмотренных п.2.19, значения (доли единицы), для незасоленных мерзлых грунтов допускается определять по формуле

,                                                                        (1)

где - коэффициент, принимаемый по табл. 1 в зависимости от числа пластичности и температуры грунта , °С;

- влажность грунта на границе пластичности (раскатывания).

Таблица 1

     
Значения коэффициента

Примечания. В таблице знак "*" означает, что вся вода, в порах грунта незамерзшая.

2.10. Криогенная текстура, характеризующая строение мерзлого грунта, расположение, форму и величину ледяных включений, устанавливается при полевой документации разведочных выработок или керна буровых скважин и подразделяется на массивную (при <0,03) и слоисто-сетчатую (при 0,03). Количественный учет влияния криогенной текстуры на деформационные свойства мерзлого грунта производится в зависимости от величины льдистости грунта за счет ледяных включений и мощности этих включений (п.4.26).

2.11. В состав теплофизических характеристик, определяемых для мерзлых грунтов, входят:

а) температура начала замерзания (п.2.12);

б) теплота таяния (замерзания) (п.2.13);

в) теплопроводность и объемная теплоемкость (п.2.14).

2.12. Температура начала замерзания ,°С характеризует температуру перехода из талого в мерзлое состояние. Для незасоленных песчаных и крупнообломочных грунтов значение принимается по ГОСТ 25100-82 равным 0 °С. Температуру начала замерзания пылевато-глинистых, засоленных и биогенных (заторфованных) грунтов следует устанавливать опытным путем. Для предварительных расчетов мерзлых оснований значение допускается принимать по табл. 2 в зависимости от вида грунта и концентрации порового раствора (доли единицы), определяемой по формуле

,                                                                               (2)

где - степень засоленности (доли единицы), устанавливаемая по ГОСТ 25100-82;

- суммарная влажность мерзлого грунта (доли единицы).

2.13. Теплота таяния (замерзания) грунта принимается равной количеству тепла, необходимого для таяния льда (замерзания воды) в единице объема грунта. Значение , Дж/м (ккал/м), определяется по формуле