Все СНиПы >> СНиПы«Бетон, ЖБИ, кирпич, фасадные материалы»

Часть 1    |    Часть 2    |    Часть 3    |    Часть 4    |    Часть 5    |    Часть 6    |    Часть 7

СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. Часть 7

Таблица 3

Коэффициент kf

hs/b

Значения коэффициента kf при l/b

 

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

3

10

0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,6

3,3

3,8

10,0

16,2

2,65

3,35

4,40

8,70

13,8

2,7

3,4

4,8

7,7

12,1

2,7

3,4

4,8

7,1

11,0

2,75

3,45

4,60

6,70

10,2

2,8

3,5

4,4

6,4

9,5

2,9

3,6

4,3

5,6

7,7

3,2

3,8

4,6

5,8

7,5

5. Расчетные характеристики сильнольдистого грунта h, sL, su определяются при инженерных изысканиях из испытаний образцов мерзлого грунта на одноосное сжатие в соответствии с ГОСТ 2458681.

Температуры Tj,k, в зависимости от которых устанавливаются значения h и sL, следует определять по формулам (6) (8) настоящих норм. Значения коэффициента a для определения температуры принимаются по табл. 4 для j-го месяца и глубины залегания середины k-го слоя z, измеряемой от верхней поверхности вечномерзлых грунтов. При этом за первый месяц (= 1) принимается тот, в котором глубина сезонного протаивания достигает наибольшего значения. Для su температура принимается равной температуре на глубине ниже подошвы фундамента на 0,5b (здесь b ширина подошвы фундамента).

Таблица 4

Коэффициент aj,k

z, м

Значения коэффициента aj,k при j, мес

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

0,34

0,62

0,83

0,96

1,03

1,06

0,31

0,51

0,70

0,84

0,94

1,00

0,46

0,53

0,65

0,77

0,87

0,94

0,76

0,68

0,70

0,76

0,83

0,90

1,12

0,91

0,82

0,81

0,84

0,88

1,45

1,17

1,00

0,91

0,89

0,90

1,66

1,38

1,17

1,04

0,97

0,94

1,69

1,49

1,30

1,16

1,06

1,00

1,54

1,47

1,35

1,23

1,13

1,06

1,24

1,32

1,30

1,24

1,17

1,10

0,88

1,09

1,18

1,19

1,16

1,12

0,55

0,83

1,00

1,08

1,11

1,10

Обозначение, принятое в табл. 4: z расстояние от верхней поверхности вечномерзлых грунтов до уровня, на котором определяется температура.

6. Скорость осадки подземного льда n м/год (см/год), обусловленная его пластичновязким течением, определяется по формуле

,                           (9)

где  p дополнительное (к природному) вертикальное давление на грунт под подошвой фундамента, кПа (кгс/см2), определяемое так же, как и в п. 4.

    b  ширина подошвы фундамента, м (см);

  k параметр, характеризующий вязкость льда, определяемый из испытаний образцов льда на одноосное сжатие, ° С/(кПа×ч) [см2×град/(кгс×ч)];

   n  число слоев, на которое разделяется толща льда (толщина слоя принимается не более 0,4b);

kt,j, kt,j коэффициенты, 1/° С, принимаемые по табл. 6 в зависимости от температуры основания (То  Тb,f) и расстояний от верхней поверхности вечномерзлых грунтов до кровли zj1 и подошвы zj j-го слоя льда;

wj, wj1  безмерные коэффициенты, определяемые по табл. 5 в зависимости от отношения сторон подошвы фундамента l/b и соответственно относительных глубин  и  (здесь   z’j1 и z’j) расстояния от подошвы фундамента соответственно до кровли и подошвы j-го слоя льда).

Таблица 5

Коэффициент w

z’/b

Значения коэффициента w при l/b

 

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

3

4

10

0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

5,0

6,0

0

0,070

0,145

0,181

0,204

0,218

0,228

0,236

0,241

0,249

0,254

0

0,068

0,145

0,189

0,216

0,232

0,244

0,253

0,259

0,269

0,275

0

0,066

0,145

0,194

0,224

0,243

0,257

0,267

0,274

0,285

0,292

0

0,065

0,145

0,198

0,230

0,262

0,267

0,278

0,286

0,299

0,307

0

0,063

0,145

0,200

0,235

0,258

0,275

0,287

0,297

0,310

0,319

0

0,062

0,144

0,201

0,238

0,263

0,281

0,295

0,305

0,320

0,330

0

0,059

0,139

0,200

0,243

0,275

0,299

0,317

0,332

0,353

0,368

0

0,058

0,136

0,196

0,242

0,277

0,305

0,326

0,344

0,370

0,389

0

0,055

0,130

0,186

0,231

0,267

0,297

0,323

0,346

0,384

0,414

Таблица 6

Значения коэффициента kt

z, м

Коэффициент kt, 1/°С, при температуре T0 Tbf, °C

 

2,5

3

3,5

4

5

6

8

10

0

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

4,0

5,0

6,0

0,408

0,327

0,316

0,307

0,299

0,295

0,289

0,288

0,287

0,377

0,295

0,279

0,269

0,263

0,259

0,255

0,252

0,251

0,353

0,266

0,251

0,241

0,235

0,231

0,227

0,225

0,223

0,333

0,242

0,227

0,218

0,213

0,208

0,204

0,202

0,200

0,301

0,206

0,192

0,184

0,178

0,174

0,170

0,168

0,167

0,277

0,179

0,166

0,158

0,153

0,150

0,146

0,144

0,143

0,243

0,143

0,131

0,124

0,120

0,117

0,114

0,112

0,111

0,218

0,118

0,108

0,102

0,098

0,096

0,094

0,092

0,091

Обозначение, принятое в табл. 6: z расстояние от верхней поверхности вечномерзлых грунтов до рассматриваемого уровня.

Среднее дополнительное давление po должно удовлетворять условию (8), при этом значение kf определяется по табл. 3 в зависимости от толщины грунтовой прослойки под фундаментом hs и размеров подошвы l и b. Значение su определяется из испытаний образцов льда на одноосное сжатие при температуре Tmax (п. 4.10) на уровне кровли льда.

Приложение 8

Рекомендуемое

Расчет глубины оттаивания грунтов под сооружениями

1. Расчет глубины оттаивания грунтов в основании сооружения (п. 4.25) Н, м (считая от поверхности грунта под сооружением), за время его эксплуатации t, с (ч), производится по формулам:

под серединой сооружения

Нс = kn(xc kc)В;                                                                            (1)

под краем сооружения

Не = kn(xe ke 0,1b)В,                                                          (2)

где kn коэффициент, определяемый по табл. 1 в зависимости от отношения L/B (соответственно длина и ширина сооружения, м) и значений параметров b и y;

xс и kc коэффициенты, определяемые по графикам черт. 1 в зависимости от значений параметров aR, b и y;

xe и kc коэффициенты, определяемые по графикам черт. 2 в зависимости от значений параметров aR, b и y;

aR = lthR0/B;                                                                      (3)

;                                                                 (4)

y = lthTint/LnB2,                                                                               (5)

здесь lth и lf соответственно теплопроводность талого и мерзлого грунта, Вт/(м×° С) [ккал/(м×ч×° С)], принимаемые по табл. 3 обязательного приложения 1;

R сопротивление теплопередаче пола первого этажа или подвала сооружения, м2×° С/Вт (м2×° С×ч/ккал) определяемое в соответствии со СНиП II-3-79*;

То расчетная среднегодовая температура вечномерзлого грунта, ° С, определяемая в соответствии с п. 8 обязательного приложения 3;

Tbf температура начала замерзания грунта, ° С, определяемая по п. 5 обязательного приложения 1;

Tin расчетная температура воздуха внутри сооружения, ° С;

Ln теплота таяния мерзлого грунта, Дж/м3 (ккал/м3), определяемая по формуле (3) обязательного приложения 1.

Примечания: 1. При aR значения Не следует определять по формуле Не = knxeB.

2. Если вычисленные по формуле (2) значения Не получаются меньше нормативной глубины сезонного оттаивания грунта dth,n, то следует принимать Не = 1,5dth,n.

Таблица 1

Коэффициент kn

Па-

Значение коэффициента kn

ра-

для круглых в плане сооружений при

для прямоугольных в плане сооружений при

метр

b, равном

L/B = 1 и b, равном

L/B = 2 и b, равном

y

0

0,4

0,8

1,2

2,0

0

0,4

0,8

1,2

2,0

0

0,4

0,8

1,2

2,0

0,10

0,25

0,50

1,00

1,50

2,50

3,50

0,97

0,93

0,91

0,90

0,89

0,88

0,87

0,87

0,79

0,71

0,64

0,59

0,54

0,53

0,82

0,71

0,62

0,57

0,56

0,56

0,56

0,76

0,64

0,61

0,59

0,59

0,59

0,59

0,71

0,61

0,61

0,61

0,61

0,61

0,61

1,00

0,95

0,94

0,92

0,90

0,89

0,88

0,93

0,85

0,78

0,70

0,64

0,58

0,57

0,87

0,78

0,68

0,63

0,63

0,63

0,63

0,83

0,74

0,66

0,66

0,66

0,66

0,66

0,80

0,68

0,68

0,68

0,68

0,68

0,68

1,00

1,00

0,99

0,97

0,96

0,95

0,94

1,00

0,97

0,95

0,90

0,87

0,84

0,83

0,99

0,92

0,88

0,82

0,82

0,82

0,82

0,97

0,89

0,85

0,85

0,85

0,85

0,85

0,96

0,96

0,87

0,87

0,87

0,87

0,87

2. Максимальная глубина оттаивания грунта Hmax, м, (считая от поверхности грунта под сооружением), соответствующая установившемуся предельному положению границы зоны оттаивания, определяется по формулам:

под серединой сооружения

Hc,max = ksxc,maxB;                                                                            (6)

под краем сооружения

He,max = ksxe,maxB,                                                                            (7)

где             ks коэффициент, определяемый по табл. 2

xc,max и xe,max коэффициенты, определяемые по графикам черт. 3, а и 3, б.

Таблица 2

Коэффициент ks

Форма

L/B

Значения коэффициента ks при b, равном

сооружения

 

0,2

0,4

0,8

1,2

2,0

Круглая

 

 

Прямоугольная

1

2

3

4

5

³10

0,40

0,45

0,62

0,72

0,79

0,84

1,00

0,49

0,55

0,74

0,83

0,89

0,92

1,00

0,56

0,63

0,82

0,90

0,94

0,96

1,00

0,59

0,66

0,85

0,92

0,95

0,97

1,00

0,61

0,68

0,87

0,94

0,96

0,98

1,00

3. Для заглубленного сооружения глубина оттаивания грунта Н, м (считая от поверхности грунта под заглубленной частью сооружения), за время t, с (ч), определяется по формулам:

под серединой сооружения

Нс = kn(xd aR)B;                                                                           (8)

под краем сооружения

Не = kdHc,                                                                                       (9)

где kd коэффициент, определяемый по табл. 3;

xd коэффициент, определяемый по графикам черт. 4 в зависимости от отношения заглубления сооружения к его ширине H/B, параметра b и коэффициента yd, определяемого по формуле

,                                                             (10)

здесь y0 коэффициент, определяемый по графикам черт. 4 в зависимости от параметров Н/В и b при xd = aR.

Таблица 3

Коэффициент kd

H/B

Значения коэффициента kd при b, равном

 

0 0,2

0,4

0,8

1,2

2,0

0

0,25

0,50

0,75

1,00

0,85

0,88

0,90

0,92

0,93

0,69

0,76

0,82

0,87

0,90

0,39

0,62

0,69

0,75

0,78

0,22

0,48

0,57

0,63

0,66

0,13

0,29

0,38

0,46

0,51

4. Максимальная глубина оттаивания грунта под заглубленным сооружением Hmax, м, определяется по формулам:

под серединой сооружения

Hc,max = ks(xd,max aR)B;                                                                 (11)

под краем сооружения

He,max = kdHc,max,                                                                              (12)

где xd,max коэффициент, определяемый по графикам черт. 3, в.

5. На участках, где слой сезонного промерзания не сливается с верхней поверхностью вечномерзлого грунта, глубина оттаивания грунта под серединой Нс и краем сооружения Не, м (считая от верхней поверхности вечномерзлого грунта) за время t, с (ч), определяется по формулам:

Нс = knxcB;                                                                                    (13)

Нe = knxeB,                                                                                    (14)

где kn коэффициент, определяемый по п. 1, принимая b = 0 и y = yth;

здесь ;                                  (15)

xc и xe коэффициенты, определяемые соответственно по графикам черт. 5 и 6 в зависимости от значения параметров x0 = hth/B и yth;

где hth глубина залегания верхней поверхности вечномерзлого грунта, м.

6. В случаях проведения мероприятий по предварительному оттаиванию или замене грунтов до глубины hb,th (п. 4.35) расчетная глубина оттаивания Н, м, (считая от поверхности грунта под сооружением) за время t, с (ч), определяется по формуле

Н = hb,th + hc,e,                                                                                (16)

где hc,e глубина оттаивания грунта под подошвой предварительно оттаянного или замененного слоя грунта, определяемая по формулам (13) или (14), принимая значения xc и xe по графикам черт. 5 и 6 при значении параметра x0 = hb,th/B.

Приложение 9

Справочное

Основные буквенные обозначения величин

Коэффициенты надежности и условий работы

gg по грунту;

gn по назначению сооружения;

gk по виду фундаментов;

gc коэффициент условий работы;

gt температурный коэффициент условий работы;

geq сейсмический коэффициент условий работы;

gaf коэффициент условий смерзания грунтов с фундаментом;

gp коэффициент условий работы оттаивающего грунта.

Физические и теплофизические характеристики грунтов

cn нормативные значения характеристик;

c расчетные значения характеристик;

средние значения характеристик;

a доверительная вероятность (обеспеченность) расчетных значений характеристик;

wtot суммарная влажность мерзлого грунта;

wi влажность мерзлого грунта за счет ледяных включений;

wic влажность мерзлого грунта за счет порового льда (льда-це­мен­та);

wm влажность мерзлого грунта, расположенного между льдистыми включениями;

ww влажность мерзлого грунта за счет не замерзшей воды (содер­жание не замерзшей воды);

wp влажность грунта на границе пластичности (раскатывания);

itot суммарная льдистость мерзлого грунта;

ii льдистость грунта за счет ледяных включений;

iic льдистость грунта за счет порового льда;

Sr степень заполнения объема пор мерзлого грунта льдом и не замерзшей водой (степень влажности);

Ip число пластичности грунта;

Iom относительное содержание органического вещества;

Dsal степень засоленности мерзлого грунта;

cp концентрация порового раствора в засоленном грунте;

r плотность грунта;

rt плотность мерзлого грунта;

rd,f плотность мерзлого грунта в сухом состоянии (плотность скелета мерзлого грунта);

rd,th плотность талого грунта в сухом состоянии (плотность скелета грунта);

rs плотность частиц грунта;

rt плотность льда;

rw плотность воды;

ef коэффициент пористости мерзлого грунта;

lf теплопроводность грунта в мерзлом состоянии;

lth теплопроводность грунта в талом состоянии;

Cf объемная теплоемкость грунта в мерзлом состоянии;

Cth объемная теплоемкость грунта в талом состоянии.

Деформационно-прочностные характеристики и сопротивления мерзлых грунтов на силовые воздействия

Е модуль деформации грунта;

ceq эквивалентное сцепление мерзлого грунта;

df коэффициент сжимаемости мерзлого грунта;

d коэффициент сжимаемости оттаивающего грунта;

xi относительное сжатие льда;

xth относительная деформация оттаивающего грунта;

h коэффициент вязкости мерзлого грунта;

sL предел текучести мерзлого грунта;

Ath коэффициент оттаивания мерзлого грунта;

R расчетное давление на мерзлый грунт (сопротивление мерзлого грунта нормальному давлению);

Raf сопротивление мерзлого грунта сдвигу по поверхности смерзания с фундаментом;

Rsh сопротивление мерзлого грунта сдвигу по грунту или грунтовому раствору;

tfh удельная касательная сила пучения промерзающего грунта;

psh удельное нормальное давление морозного пучения грунта;

fn удельное отрицательное трение оттаивающего грунта на поверхности фундамента;

ae коэффициент деформации системы "свая-грунт" на горизонтальные усилия.

Нагрузки и напряжения

F расчетная нагрузка на основание;

Fu несущая способность (сила предельного сопротивления) основания фундаментов;

Fh расчетная горизонтальная нагрузка на фундамент;

Fh,u предельная горизонтальная нагрузка на фундамент;

Ffh расчетная сила пучения;

Fr сила, удерживающая фундамент от выпучивания;

Fneg сила отрицательного (негативного) трения;

Ff расчетные усилия в элементах конструкции сооружения (фун­да­ментов);

Ff,d предельные усилия в элементах конструкции;

Fu,p и Fu,t несущая способность проектируемой и опытной свай;

М момент внешних сил;

Maf момент внешних сил, воспринимаемый силами смерзания грунта по боковой поверхности фундамента;

Mb и Ml моменты внешних сил по сторонам фундамента;

p среднее давление под подошвой фундамента;

p0 среднее дополнительное давление под подошвой фундамента;

q равномерно распределенная вертикальная нагрузка;

sg природное (бытовое) давление в грунте;

sz,p дополнительное вертикальное напряжение в грунте (от веса сооружения);

sa атмосферное давление.

Осадки (деформации) основания

s совместная осадка (деформация) основания и сооружения;

su предельно допустимая совместная осадка (деформация) основания и сооружения;

sf осадка пластичномерзлого основания;

sth составляющая осадки оттаивающего основания за счет природного (бытового) давления;

sp составляющая осадки оттаивающего основания под действием нагрузки от здания;

sp,th осадка уплотнения предварительно оттаянного слоя грунта;

sad дополнительная осадка, обусловленная оттаиванием мерзлого грунта;

sa и sb осадки краев фундамента;

st осадка мерзлого основания, обусловленная пластичновязким течением грунта или льда;

n скорость осадки пластичномерзлого основания.

Параметры теплотехнических расчетов оснований

Т температура;

То расчетная среднегодовая температура вечномерзлого грунта;

T0,n нормативная среднегодовая температура вечномерзлого грунта;

T’0 среднегодовая температура вечномерзлого грунта на его верхней поверхности;

Tm,z,e расчетные температуры грунтов в основании сооружения;

Tbf температура начала замерзания грунта;

Taut температура наружного воздуха;

Tca температура воздуха в подполье здания;

Tin температура в помещении;

Tf и Tth средние температуры воздуха за период с отрицательными и положительными температурами;

t время;

tn расчетный срок эксплуатации сооружения;

kh коэффициент теплового влияния сооружения;

am,z,e коэффициент сезонного изменения температуры грунтов основания;

М модуль вентилирования подполья здания;

Ro сопротивление теплопередаче перекрытия над подпольем;

Rp сопротивление теплопередаче теплоизоляции трубопроводов;

Ln теплота таяния (замерзания) грунта;

L0 удельная теплота фазовых переходов водалед.

Геометрические характеристики

В ширина сооружения;

L длина сооружения;

a и b стороны подошвы фундамента;

l длина сваи;

е эксцентриситет;

А площадь подошвы фундамента;

Аaf площадь поверхности смерзания грунта с фундаментом;

up периметр фундамента;

ld глубина заделки свай;

d глубина заложения фундамента;

dth расчетная глубина сезонного оттаивания грунта;

dth,n нормативная глубина сезонного оттаивания грунта;

df расчетная глубина сезонного промерзания грунта;

df,n нормативная глубина сезонного промерзания грунта;

h толщина слоя грунта;

Н глубина оттаивания грунта в основании сооружения за расчетный срок его эксплуатации;

Hmax максимальная глубина оттаивания грунта под сооружением;

Hp,th глубина предварительного оттаивания грунта;

z глубина до расчетного уровня.

Содержание

1. Общие положения

2. Характеристики вечномерзлых грунтов оснований

3. Основные положения проектирования оснований и фундаментов

Принципы использования вечномерзлых грунтов в качестве основания

Глубина заложения фундаментов

Устройство оснований и фундаментов при использовании вечномерзлых грунтов по принципу I

Устройство оснований и фундаментов при использовании вечномерзлых грунтов по принципу II

Требования к инженерной подготовке территории и охране окружающей среды

4. Расчет оснований и фундаментов

Общие указания

Расчет оснований и фундаментов при использовании вечномерзлых грунтов по принципу I

Расчет оснований и фундаментов при использовании вечномерзлых грунтов по принципу II

Расчет оснований и фундаментов по устойчивости и прочности на воздействие сил морозного пучения

5. Особенности проектирования оснований и фундаментов на сильнольдистых вечномерзлых грунтах и подземных льдах

6. Особенности проектирования оснований и фундаментов на засоленных вечномерзлых грунтах

7. Особенности проектирования оснований и фундаментов на биогенных вечномерзлых грунтах

8. Особенности проектирования оснований и фундаментов на вечномерзлых грунтах в сейсмических районах

9. Особенности проектирования оснований и фундаментов мостов и труб под насыпями

Приложение 1. Обязательное. Физические и теплофизические характеристики вечномерзлых грунтов

Приложение 2. Рекомендуемое. Расчетные значения прочностных характеристик мерзлых грунтов

Приложение 3. Обязательное. Среднегодовая температура и глубина сезонного оттаивания и промерзания грунта

Приложение 4. Обязательное. Расчет температурного режима вентилируемого подполья

Приложение 5. Обязательное. Расчет оснований при строительстве по способу стабилизации верхней поверхности вечномерзлых грунтов

Приложение 6. Рекомендуемое. Расчет свайных фундаментов на действия горизонтальных сил и изгибающих моментов

Приложение 7. Рекомендуемое. Расчет осадок оснований, сложенных сильнольдистыми грунтами и подземным льдом

Приложение 8. Рекомендуемое. Расчет глубины оттаивания грунтов под сооружениями

Приложение 9.  Справочное. Основные буквенные обозначения величин

 

 

Часть 1    |    Часть 2    |    Часть 3    |    Часть 4    |    Часть 5    |    Часть 6    |    Часть 7




Хотите оперативно узнавать о новых публикациях нормативных документов на портале? Подпишитесь на рассылку новостей!

Все СНиПы >>    СНиПы «Бетон, ЖБИ, кирпич, фасадные материалы >>



Смотрите также: Каталог «Бетон, ЖБИ, кирпич, фасадные материалы» >>
Компании «Бетон, ЖБИ, кирпич, фасадные материалы» >>
Фотогалереи (8) >>
Статьи (148) >>
ГОСТы (206) >>
СНиПы (14) >>
ВСН (5) >>
Задать вопрос в форуме >>
Подписка на рассылки >>
наверх