СП 25.13330.2020 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах СНиП 2.02.04-88 (с Изменением N 1)

     5 Характеристики многолетнемерзлых грунтов оснований

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

5.2 По особенностям физико-механических свойств среди многолетнемерзлых грунтов должны выделяться сильнольдистые, засоленные и заторфованные грунты, использование которых в качестве оснований сооружений регламентируется дополнительными требованиями, предусмотренными разделами 8, 9 и 10, а также твердомерзлые, пластичномерзлые и сыпучемерзлые грунты, выделяемые согласно 5.3.

5.3 Подразделение грунтов на твердомерзлые, пластичномерзлые и сыпучемерзлые при проектировании оснований и фундаментов следует производить в зависимости от их состава, температуры и степени заполнения пор льдом и незамерзшей водой в соответствии с ГОСТ 25100 на момент проведения инженерно-геологических изысканий с учетом температуры грунтов, измеренной в период отбора проб.

По сжимаемости грунта под нагрузкой к твердомерзлым следует относить практически несжимаемые грунты с коэффициентом сжимаемости 0,01 МПа, к пластичномерзлым - грунты с коэффициентом сжимаемости 0,01 МПа.

При отклонении проектных значений среднегодовой температуры грунта на глубине нулевых амплитуд колебаний от природных значений более чем на 0,5°С требуется уточнение величин деформационных характеристик в соответствии с ГОСТ 12248.1-ГОСТ 12248.11.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

5.4 Необходимые для расчета оснований и фундаментов физические и деформационно-прочностные характеристики многолетнемерзлых грунтов следует определять на основании их непосредственных полевых или лабораторных испытаний.

5.5 В состав определяемых для расчета многолетнемерзлых оснований физических и механических характеристик грунтов помимо характеристик, предусмотренных СП 22.13330, должны дополнительно входить:

а) физические и теплофизические характеристики мерзлых грунтов, определяемые в соответствии с приложением Б;

б) деформационные и прочностные характеристики грунтов для расчета мерзлых оснований по деформациям и несущей способности: коэффициент сжимаемости мерзлого грунта или модуль деформации (7.2.17), расчетное давление R и сопротивление мерзлого грунта или грунтового раствора сдвигу по поверхности смерзания и , сопротивление сдвигу льда по поверхности смерзания с грунтом или грунтовым раствором (7.2.3), сопротивление мерзлого грунта под нижним концом и по боковой поверхности смерзания , рассчитанные по данным полевых испытаний в случае их выполнения;

в) деформационные характеристики грунтов для расчета оттаивающего основания по деформациям: коэффициенты оттаивания и сжимаемости при оттаивании грунта (7.3.8);

г) прочностные характеристики для мерзлых грунтов и их контактов и определяются по результатам длительных испытаний, и - по результатам неконсолидированно-недренированного и консолидированно-недренированного среза оттаивающего грунта. Для уникальных сооружений прочностные характеристики мерзлых грунтов и , а также деформационные характеристики и допускается определять по результатам длительных испытаний методом трехосного сжатия;

д) характеристики грунтов слоя сезонного промерзания-оттаивания для расчета оснований и фундаментов на воздействие сил морозного пучения грунтов (7.4.3 и 7.4.6): относительная деформация морозного пучения расчетная удельная касательная сила пучения , и удельное нормальное давление пучения грунта на подошву фундамента , а также характеристики мерзлых грунтов для расчета оснований на горизонтальные статические и сейсмические воздействия (11.5 и 11.6). Нормальное давление морозного пучения допускается определять в лабораторных условиях в установках без возможности бокового расширения. Определяются максимальное нормальное давление морозного пучения, деформация морозного пучения без приложения нормального давления, а также величины деформации морозного пучения при двух промежуточных величинах нормального давления между максимальным и нулевым. По результатам испытаний строят график нормального давления от относительной деформации морозного пучения. Величину нормального давления принимают по графику на основании данных о нагрузках и деформациях от сооружения. Допускается принимать величину нормальной силы морозного пучения по одному значению, определяемому в лабораторных условиях при приложении фактической нагрузки от сооружения на образец.

При необходимости следует определять и другие характеристики мерзлых грунтов, характеризующие особенности их состояния или взаимодействия с фундаментами (вид криогенной текстуры, коэффициент вязкости , эквивалентное сцепление , скорость вязкопластического течения льда , относительная деформация морозного пучения, нормальные и касательные силы морозного пучения, удельное отрицательное трение оттаивающего грунта на боковой поверхности и т.п.).

Все необходимые при проектировании характеристики многолетнемерзлых грунтов должны быть указаны в техническом задании на инженерно-геологические изыскания.

5.6 Нормативные значения характеристик грунта следует устанавливать для выделенных при изысканиях инженерно-геологических элементов на основании статистической обработки результатов экспериментальных определений с учетом предусмотренного проектом состояния и температуры грунтов основания.

5.7 Расчетные значения характеристик грунта определяются по формуле

,                                                           (5.1)

где и - соответственно расчетное и нормативное значения данной характеристики;

- коэффициент надежности по грунту, определяемый согласно 5.8.

5.8 Коэффициент надежности по грунту определяется в соответствии с ГОСТ 20522 с учетом вида (назначения) определяемой расчетной характеристики, состояния грунтов в основании сооружения и доверительной вероятности .

При определении расчетных значений деформационных и прочностных характеристик грунтов, используемых в качестве основания в мерзлом состоянии (принцип I), коэффициент надежности по грунту устанавливается при доверительной вероятности , принимаемой равной 0,85, а для оснований опор мостов и линий электропередачи - 0,9.

При определении расчетных значений деформационных и прочностных характеристик грунтов, используемых в качестве основания в оттаивающем или оттаянном состоянии (принцип II), коэффициент надежности по грунту следует устанавливать:

а) для расчета оттаивающих оснований по деформациям с учетом совместной работы сооружения (фундамента) и деформируемого основания (7.3.5) - при доверительной вероятности , принимаемой в соответствии с нормами проектирования конструкций сооружения, но не менее 0,95;

б) для расчета оттаивающих оснований по деформациям без учета совместной работы основания и сооружения (7.3.4), а также при предварительном оттаивании грунтов (7.3.10) - при доверительной вероятности , принимаемой согласно СП 22.13330.

При определении расчетных значений физических и теплофизических характеристик грунтов коэффициент надежности по грунту допускается принимать равным 1,0.