ТСН МФ-97 МО
(ТСН 50-303-99)

НОРМИРОВАНИЕ И СТАНДАРТИЗАЦИЯ

ТЕРРИТОРИАЛЬНЫЕ  СТРОИТЕЛЬНЫЕ  НОРМЫ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И УСТРОЙСТВО МЕЛКОЗАГЛУБЛЕННЫХ
ФУНДАМЕНТОВ МАЛОЭТАЖНЫХ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ
В МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ    

Дата введения 1998-06-01

1. РАЗРАБОТАНЫ: Министерством строительства Московской области (И.Б.Захаров, к.т.н.; Б.К.Байков, к.т.н.); Мосгипронисельстроем (B.C.Сажин, д.т.н.,проф.; А.Г.Бейрит, к.т.н.; В.В.Борщев, к.т.н.; Т.А.Приказчикова, к.т.н.; И.К.Мельникова, инж.; Д.В.Сажин, инж.); НИИ оснований и подземных сооружений Госстроя РФ (В.О.Орлов, д.т.н., проф.; Ю.Б.Баду, к.г.-м.н.; Н.С.Никифорова, к.т.н.; В.Я.Шишкин, к.т.н.); ЦНИИЭПсельстроем (В.А.Заренин, к.т.н.; Л.П.Карабанова, к.т.н.; Л.М.Зарбуев, к.т.н.; А.Т.Мальцев, к.т.н.; Н.А.Мальцева, к.т.н.; В.И.Новгородский, к.т.н.; А.Ф.Светенко, к.т.н.; К.Ш.Погосян, инж.); НИИ Мосстроем (В.А.Трушков, к.т.н.; В.Х.Ким, к.т.н.).

2. ВНЕСЕНЫ Минмособлстроем

3. Подготовлены к утверждению и изданию Управлением инженерных и научно-технических программ Минмособлстроя

4. СОГЛАСОВАНЫ Лицензионно-экспертным управлением Московской области, Мособлкомприродой

5. УТВЕРЖДЕНЫ и ВВЕДЕНЫ в ДЕЙСТВИЕ постановлением Правительства Московской области от 30.03.98 № 28/9

6. ЗАРЕГИСТРИРОВАНЫ Госстроем РФ 01.06.99 г. (письмо № 9-29/261), присвоен шифр ТСН 50-303-99

Введение

В связи с реализацией программы малоэтажного и коттеджного строительства Администрация Московской области проводит комплекс мероприятий, направленных на снижение стоимости строительства, в том числе применение облегченных конструкций, новых строительных  материалов и прогрессивных технологий.

Большой удельный вес в общей стоимости строительства малоэтажных зданий составляют затраты на устройство фундаментов.

Нагрузки на 1 пог.м ленточных фундаментов в одно-, двухэтажных зданиях в основном составляют 40...120 кН и только в отдельных случаях - 150...180 кН.

Небольшие нагрузки на фундаменты обуславливают повышенную чувствительность к силам морозного пучения.

Территория Московской области более чем на 80% сложена пучинистыми грунтами. К ним относятся глины, суглинки, супеси, пески пылеватые и мелкие. При определенной влажности эти грунты, промерзая в зимний период, увеличиваются в объеме, что приводит к подъему слоев грунта в пределах глубины его промерзания. Находящиеся в таких грунтах фундаменты подвергаются выпучиванию, если действующие на них нагрузки не уравновешивают силы пучения. Поскольку деформации пучения грунта неравномерны, происходит неравномерный подъем фундаментов, который со временем накапливается, в результате чего конструкции зданий претерпевают недопустимые деформации и разрушаются.

Применяемое в практике строительства мероприятие против выпучивания путем заложения фундаментов на глубину промерзания не обеспечивает устойчивость легких зданий, так как такие фундаменты имеют развитую боковую поверхность, по которой действуют большие по значению касательные силы пучения.

Таким образом, повсеместно применяемые материалоемкие и дорогостоящие фундаменты не обеспечивают надежную эксплуатацию малоэтажных зданий, построенных на пучинистых грунтах.

Одним из путей  решения проблемы строительства на пучинистых грунтах малоэтажных зданий является применение мелкозаглубленных фундаментов, закладываемых в сезоннопромерзающем слое грунта.

В соответствии с главой СНиП 2.02.01-83* "Основания зданий и сооружений" глубину заложения фундаментов допускается назначать независимо от расчетной глубины промерзания, если "специальными исследованиями и расчетами установлено, что деформации грунтов основания при их промерзании и оттаивании не нарушают эксплуатационную пригодность сооружения".

Основной принцип конструирования мелкозаглубленных фундаментов зданий с несущими стенами на пучинистых грунтах заключается в том, что ленточные фундаменты всех стен здания объединяются в единую систему и образуют достаточно жесткую горизонтальную раму, перераспределяющую неравномерные деформации основания. При мелкозаглубленных столбчатых фундаментах рама формируется из фундаментных балок, которые жестко соединяются между собой на опорах.

Применение мелкозаглубленных фундаментов базируется на принципиально новом подходе к их проектированию, в основу которого заложен pacчeт оснований по деформациям пучения. При этом допускаются деформации основания (подъем, в том числе неравномерный), однако они должны быть меньше предельных, которые зависят от конструктивных особенностей здания.

При расчете оснований по деформациям пучения учитываются пучинистые свойства грунта, передаваемое на него давление, жесткость фундамента и надфундаментных конструкций на изгиб. Надфундаментные конструкции рассматриваются не только как источник нагрузок на фундаменты, но и как активный элемент, участвующий в совместной работе фундамента с основанием. Чем больше жесткость конструкций на изгиб, тем меньше относительные деформации основания.

Одной из мер по уменьшению или полной ликвидации пучинистых свойств грунта является повышение его плотности и создание глинистого водозащитного экрана, который существенно уменьшает подсос воды в зону промерзания из нижележащих слоев грунта и проникновение поверхностных вод в зону контакта фундамента с грунтом. Это достигается, если при устройстве фундаментов применять способы вытрамбовывания и выштамповывания, сочетающие в себе устройство полости под будущий фундамент и уплотненного грунтового ядра. Тем самым повышаются механические характеристики грунта, что является предпосылкой для увеличения несущей способности фундаментов. Вместе с тем уплотнение грунта снижает его пучинистые свойства: уменьшаются интенсивность и силы пучения.

Указанный эффект достигается и при погружении в грунт забивных блоков.

Для малоэтажных зданий такие фундаменты могут устраиваться в сезоннопромерзающем слое грунта, т.е. они также являются мелкозаглубленными.

Из фундаментов на локально уплотненных основаниях для зданий с несущими стенами наиболее приемлемыми являются ленточные в вытрамбованных или выштампованных траншеях.

Столбчатые фундаменты на таких основаниях целесообразно применять преимущественно при безростверковом опирании стен. Это относится и к коротким забивным (пирамидальным и призматическим) и буронабивным сваям.

Однако в слабых грунтах столбчатые фундаменты и сваи могут применяться и при строительстве малоэтажных зданий.

Начиная с 1987 года во многих субъектах Российской Федерации, в том числе в Московской области, на мелкозаглубленных фундаментах построены тысячи малоэтажных зданий со стенами из разных материалов - кирпича, блоков, панелей, деревянных щитов. Применение их позволило сократить расход бетона на 50-80%, трудозатраты - на 40-70%.

Длительный срок эксплуатации зданий на мелкозаглубленных фундаментах свидетельствует о их надежности.

В настоящих нормах содержатся требования по конструированию и расчету мелкозаглубленных  фундаментов в грунтовых условиях Московской области.

Положения норм обоснованы результатами многолетних комплексных экспериментальных исследований, выполненных институтами - разработчиками настоящих норм, опытом проектирования, строительства и эксплуатации зданий.

1. Область применения

1.1. Настоящие нормы распространяются на проектирование и устройство мелкозаглубленных фундаментов жилых зданий высотой до 3 этажей включительно в Московской области.

Примечание. Нормы могут быть использованы для малоэтажных зданий культурно-бытового назначения (клубов, школ, детсадов, магазинов), садовых домов, гаражей.

2. Нормативные ссылки

1. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений

2. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции

3. СНиП II-22-81. Каменные и армокаменные конструкции

4. СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты

5. СНиП 2.03.11-85. Защита строительных конструкций от коррозии

6. ВСН 40-88. Проектирование и устройство фундаментов из цементо-грунта для малоэтажных зданий. Минсельстрой, 1988

7. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация

8. ГОСТ 28622-90. Грунты. Метод лабораторного определения степени пучинистости

9. Справочник по климату. Л., Гидрометеоиздат, 1968.

3. Общие положения

3.1. Нормы предусматривают использование слоя сезоннопpомepзaющего грунта в качестве основания фундамента, при этом мелкозаглубленный фундамент может быть устроен как на естественном основании, так и на локально уплотненном.

3.2. Тип и конструкция мелкозаглубленного фундамента, способ подготовки его основания зависят от свойств грунта площадки строительства и, прежде всего, от степени его пучинистости.

3.3. При проектировании мелкозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах обязательным является расчет оснований по деформациям пучения грунта.

3.4. При выборе площадки строительства предпочтение следует отдавать участкам с непучинистыми или с наименее пучинистыми грунтами, однородными по составу как в плане, так  и по глубине той части сезоннопромерзающего грунта, которая проектируется в качестве основания мелкозаглубленного фундамента.

3.5. При проектировании фундаментов на пучинистых грунтах необходимо предусматривать мероприятия, направленные на снижение как деформаций пучения грунта, так и их влияния на конструкции фундаментов и надземной части зданий, в том числе:

- водозащитные, обеспечивающие уменьшение влажности грунта, понижение уровня подземных вод, отвод поверхностных вод от здания посредством устройства вертикальной планировки, дренажных сооружений, водосборных канав, лотков, траншей, дренажных прослоев и т.п.

3.6. Расчет по материалу и конструирование мелкозаглубленных фундаментов должны выполняться в соответствии с указаниями СНиП 2.03.01-84*.

3.7. Устройство мелкозаглубленных фундаментов должно производиться в соответствии с указаниями СНиП 3.02.01-87.

3.8. Защиту от коррозии мелкозаглубленных фундаментов следует осуществлять применением коррозионно-стойких материалов и выполнением конструктивных требований в соответствии с указаниями СНиП 2.03.11-85.

4. Оценка морозной пучинистости основания

4.1. К пучинистым относятся глинистые грунты, пески пылеватые и мелкие, а также крупнообломочные грунты с заполнителем (глинистым, песком пылеватым и мелким) более 10% по массе, имеющие к началу промерзания влажность выше определенного уровня.

4.2. Количественным показателем пучинистости грунта является относительная деформация морозного пучения , равная отношению подъема ненагруженной поверхности грунта к толщине промерзания слоя.

4.3. В соответствии с ГОСТ 25100-95 по относительной деформации морозного пучения грунты подразделяются согласно табл. 4.1.

Таблица 4.1

4.4. Относительная деформация морозного пучения, как правило, должна устанавливаться на основе опытных данных, в том числе по результатам лабораторных испытаний, выполняемых согласно ГОСТ 28622-90. При отсутствии опытных данных допускается определять по физическим характеристикам грунтов.

4.5. При проведении инженерно-геологических изысканий на площадке планируемого строительства отбор проб грунта для лабораторных испытаний должен производиться через каждые 25 см по глубине выработок в слое сезонного промерзания   . Выработки закладываются в наиболее характерных точках площадки (на повышенных и пониженных участках) в пределах контура  проектируемого здания. Глубина выработок должна быть не менее + z, где z - расстояние между границей сезонного промерзания и уровнем подземных вод, при котором последние не оказывают влияния на увлажнение промерзающего грунта, определяемое по табл. 4.2.

Примечание. Для всех разновидностей пучинистого грунта нормативная глубина сезонного промерзания в Московской области может быть принята равной 1,5 м.

     Таблица 4.2

4.6. Для определения относительной деформации морозного пучения по физическим характеристикам грунта необходимо установить: