ПРАВИТЕЛЬСТВО МОСКВЫ

ИНСТРУКЦИЯ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И УСТРОЙСТВУ
СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ В г. МОСКВЕ

2001

Предисловие

1. РАЗРАБОТАНА НИИОСП им. Н.М. Герсеванова (д.т.н. Ильичев В.А. - руководитель темы, д.т.н. Бахолдин Б.В., к.т.н. Игнатова О.И., к.т.н. Конаш В.Е., к.т.н. Мариупольский Л.Г., к.т.н. Михеев В.В., д.т.н. Петрухин В.П., к.т.н. Трофименков Ю.Г.).

2. ПОДГОТОВЛЕНА к изданию Управлением перспективного проектирования и нормативов Москомархитектуры (инженеры Шевяков И.Ю., Щипанов Ю.Б.)

3. УТВЕРЖДЕНА и введена в действие указанием Москомархитектуры от 30.11.2001 № 44

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Условия строительства в г. Москве постоянно усложняются - новое строительство ведется на территориях со все более сложными инженерно-геологическими и экологическими условиями (слабые и техногенные грунты, неблагоприятные инженерно-геологические процессы). Реконструкция и строительство новых зданий в черте города, особенно в его центральной части, осуществляются, как правило, рядом с существующей застройкой. Развивается строительство «точечных» высотных зданий с высокими значениями удельной нагрузки на основание, когда свайные фундаменты и комбинированные свайно-плитные фундаменты обычно являются наиболее эффективными видами фундаментов.

Ввод в действие в начале 1998 г. городских строительных норм «Основания, фундаменты и подземные сооружения» - МГСН 2.07-97 и ряда рекомендаций в развитие МГСН (см. разд. 2), как дополнение и развитие федеральных нормативных документов в строительстве, способствовал повышению качества и культуры строительства, надежности существующих зданий при строительстве новых зданий на застроенных площадках с различными инженерно-геологическими и гидрогеологическими условиями.

Вместе с тем, некоторые новые технологии выполнения геотехнических работ и конкретные условия строительства в Москве в действующих нормативных документах освещены недостаточно.

В настоящей инструкции подробно рассматриваются отмеченные выше вопросы, она дополняет действующие нормативные документы

применительно к свайным фундаментам, что позволит обеспечить повышение качества и надежности геотехнических работ при снижении их стоимости.

1. Общие положения

1.1 Настоящая инструкция разработана для г. Москвы в соответствии с требованиями главы СНиП 10-01-94 как дополнение и развитие федеральных и региональных нормативных документов в строительстве (главы СНиП 2.02.01-83*, СНиП 2.02.03-85, СНиП 3.02.01-87, МГСН 2.07-01).

1.2 Целью Инструкции является повышение надежности и экономичности устройства свайных фундаментов гражданских и промышленных зданий за счет применения новых и эффективных их конструкций, а также учета при проектировании природных, техногенных и социальных особенностей строительства в г. Москве.

1.3 Инструкция не распространяется на искусственные сооружения транспортных магистралей, метрополитен, гидротехнические и мелиоративные сооружения, магистральные и промысловые трубопроводы, фундаменты машин с динамическими нагрузками.

1.4 Инструкция обязательна для всех организаций, независимо от форм собственности и принадлежности, связанных с проведением инженерных изысканий, проектированием и производством работ по устройству свайных фундаментов в г. Москве. Указанные работы должны выполняться специализированными организациями, имеющими соответствующие лицензии.

1.5 Для качественного выполнения всех работ, рассматриваемых в настоящей инструкции, должны быть соблюдены следующие требования:

- собраны необходимые для проектирования данные;

- проектирование производится квалифицированными специалистами;

- установлена непрерывная взаимосвязь между изыскателями, проектировщиками и строителями;

- установлен необходимый контроль на заводах стройдеталей и на площадке строительства;

- строительные работы осуществляются обученным персоналом;

- используемые материалы удовлетворяют техническим условиям;

- сооружение будет нормально эксплуатироваться;

- сооружение будет использовано для условий, предусмотренных в проекте.

1.6 Требования п. 1.5 обеспечиваются выполнением полноценных инженерных изысканий для оценки инженерно-геологических и экологических условий строительства, выбором эффективного вида свайного фундамента, соответствующих методов расчета и деталей конструкции фундамента, а также установлением методов контроля при изготовлении конструкций, производстве строительных работ и эксплуатации сооружения.

1.7 Инженерные изыскания для строительства должны проводиться в соответствии с требованиями нормативных документов на изыскания и исследования строительных свойств грунтов и разделом 5 настоящей инструкции. Результаты инженерных изысканий должны содержать данные, необходимые для обоснованного выбора вида свайного фундамента, определения глубины заложения и размеров свай с учетом прогноза возможных изменений (в процессе строительства и эксплуатации) инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства, а также оценки влияния строительства на соседние сооружения и окружающую среду.

1.8 Свайные фундаменты должны проектироваться на основе:

а) результатов инженерно-геодезических, инженерно-геологических и инженерно-экологических изысканий для строительства;

б) данных, характеризующих назначение, конструктивные технологические особенности сооружения, действующие нагрузки и условия и срок его эксплуатации;

в) технико-экономического сравнения возможных вариантов проектных решений для принятия варианта, обеспечивающего наиболее полное использование прочностных и деформационных характеристик грунтов и физико-механических свойств материалов фундаментов и подземных сооружений.

При проектировании свайных фундаментов следует учитывать местные условия строительства, окружающую застройку, экологическую обстановку, а также имеющийся опыт строительства и эксплуатации сооружений в аналогичных условиях.

1.9 Для определения состава и объема работ при инженерно-геологических изысканиях, при проектировании и устройстве свайных фундаментов следует учитывать геотехническую сложность объекта строительства (геотехническую категорию), устанавливаемую в соответствии с рекомендациями МГСН 2.07-01.

1.10 В проектах свайных фундаментов зданий и сооружений повышенного уровня ответственности (ГОСТ 27751-88. Изм. № 1), возводимых в сложных инженерно-геологических условиях, следует предусматривать: научно-техническое сопровождение проектирования и строительства; установку необходимых приборов и приспособлений для проведения натурных измерений деформаций как строящихся и реконструируемых, так ^и расположенных вблизи зданий и сооружений, и поверхности территории вокруг них. Натурные измерения деформаций должны также предусматриваться в случае применения новых или недостаточно изученных конструкций сооружений или их фундаментов, а также если в задании проектирование имеются специальные требования по измерению деформации.

1.11 Стадии проектирования свайных фундаментов должны устанавливаться заказчиком и генеральным проектировщиком в зависимости от сложности инженерно-геологических условий, уровня ответственности проектируемого объекта и сроков строительства.

1.12 Расчет свайных фундаментов и их оснований должен проводиться по предельным состояниям первой и второй группы в соответствии с требованиями глав СНиП 2.02.03-85 и СНиП 2.03.01-84 и настоящей инструкции.

Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах свайных фундаментов, следует принимать в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07-85.

1.13 Термины и определения, принятые в настоящей инструкции, соответствуют действующим федеральным и региональным нормативным документам.

2. Нормативные ссылки

1. СНиП 10-01-94. Система нормативных документов в строительстве. Основные положения.

2. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. БСТ: № 5 - 90, №№ 11, 12 - 93.

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

4. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты.

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

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

7. СНиП 11-01-95. Инструкция о порядке разработки, согласования, Утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений.

8. СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения.

9. СП 11-102-97. Инженерно-экологические изыскания для строительства.

10. СП 11-104-97. Инженерно-геодезические изыскания для строительства.

11. СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства (ч. 1, 2 и 3).

12. ГОСТ 5686-94. Грунты. Методы полевых испытаний сваями.

13. ГОСТ 7473-94. Смеси бетонные. Технические условия.

14. ГОСТ 10181.1-81. Смеси бетонные. Методы определения удобоукладываемости.

15. ГОСТ 12248-96. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости.

16. ГОСТ 14098-91. Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкция и размеры.

17. ГОСТ 18105-86. Бетоны. Правила контроля прочности.

18. ГОСТ 19804.2-79. Сваи забивные железобетонные цельные сплошные квадратного сечения с поперечным армированием ствола с ненапрягаемой арматурой. Конструкция и размеры.

19. ГОСТ 19804.5-83. Сваи полые круглого сечения и сваи-оболочки железобетонные цельные с ненапрягаемой арматурой. Конструкция и размеры.

20. ГОСТ 19804.6-83. Сваи полые круглого сечения и сваи-оболочки железобетонные составные с ненапрягаемой арматурой. Конструкция и размеры.

21. ГОСТ 19912-01. Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием.

22. ГОСТ 20276-99. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости.

23. ГОСТ 20522-96. Грунты. Метод статистической обработки результатов испытаний.

24. ГОСТ 27751-88. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету. Изменение № 1 ГОСТ 27751-88.

25. ВСН 490-87. Проектирование и устройство свайных фундаментов и шпунтовых ограждений в условиях реконструкции промышленных предприятий и городской застройки. Минмонтажспецстрой, 1987.

26. МГСН 2.07-01. Основания, фундаменты и подземные сооружения.

27. Рекомендации по расчету, проектированию и устройству свайных фундаментов нового типа в г. Москве. Москомархитектура, 1997.

28. Рекомендации по проектированию и устройству оснований, фундаментов и подземных сооружений при реконструкции гражданских зданий и исторической застройки. Москомархитектура, 1998.

29. Рекомендации по обследованию и мониторингу технического состояния эксплуатируемых зданий, расположенных вблизи нового строительства или реконструкции. Москомархитектура, 1998.

30. Рекомендации по проектированию и устройству оснований и фундаментов при возведении зданий вблизи существующих в условиях плотной застройки в г. Москве. Москомархитектура, 1999.

3. Условия строительства в г. Москве

3.1 В соответствии с концепциями развития районов и ПДП площадки строительства объектов жилищно-гражданского назначения размещаются в пределах г. Москвы преимущественно на следующих территориях:

- территориях, ранее не предлагавшихся для освоения под жилищно-гражданское строительство;

- территориях со сложной инженерной подготовкой;

- территориях, ранее занимавшихся промышленными предприятиями, выведенными за городскую черту;

- территориях относительно новой застройки за счет ее уплотнения и завершения;

- территориях размещения реконструируемых пятиэтажных домов первого периода панельного домостроения;

- в центральной части города рядом с существующими зданиями и на территориях размещения реконструируемых зданий.

3.2 С точки зрения влияния на выбор видов свайных фундаментов упомянутые в п. 3.1 площадки строительства могут быть сгруппированы следующим образом:

- строительство на вновь выделяемых территориях;

- строительство на территориях после их предварительной инженерной подготовки;

- строительство на свободных (или освобождаемых) территориях в зоне существующей застройки;

- реконструкция зданий с изменением (частичным или полным) его конструкций;

- реконструкция зданий-памятников архитектуры (как правило, без изменения архитектурных и конструктивных элементов).

3.3 Для геологического строения Москвы характерно залегание с поверхности толщ четвертичных отложений различной мощности и генезиса, представленных песчаными и глинистыми грунтами современного и древнего аллювия, моренного и водно-ледникового комплекса. Подстилающие их коренные породы представлены плотными песками мелового возраста, юрскими глинами, карбоновыми известняками и мергелями (табл. 3.1).

Грунтовые воды залегают на глубинах от 1 до 15 м и подвержены сезонным колебаниям. К известнякам карбона приурочен артезианский водоносный горизонт, обладающий напорным характером, режим которого нарушен.

3.4 Инженерно-геологические условия значительной части территории Москвы являются сложными для строительства вследствие развития негативных инженерно-геологических процессов, среди которых можно выделить изменение гидрогеологических условий (в частности подтопление территории), карстово-суффозионные процессы, оползни, оседание земной поверхности. Гидродинамические процессы, связанные с воздействием поверхностных и подземных вод, проявляются как в формировании значительных депрессионных воронок, так и подтоплении, которое охватывает около 40 % территории города.

3.5 Почти на всей территории города развиты техногенные отложения. В центральной части Москвы на поверхности залегает толща техногенных отложений средней мощностью около 3 м на водоразделах и до 20 м в понижениях рельефа. Для этой толщи характерны слоистость, наличие включений, каменистость, загрязненность рядом химических элементов, щелочность. Местами этот слой насыщен остатками строительства: цементом, бетоном, металлическими предметами и перекрыт асфальтобетонным покрытием.

Таблица 3.1

Стратиграфическая колонка г. Москвы

Следует особо отметить значительное загрязнение грунтов вредными для человека химическими элементами и другими отходами. Опасный уровень загрязнения отмечается на 25 % территории города, главным образом в центральной и восточной его части.

3.6 Отмеченные выше отдельные процессы и явления, характеризующие неблагоприятную инженерно-геологическую и экологическую обстановку на территории Москвы, требуют рассмотрения проблем геологического и экологического риска, что делает обязательным при проектировании и строительстве предусматривать проведение мероприятий по снижению интенсивности развития опасных геологических процессов и повышению стабильности геологической среды. Разработка таких мероприятий должна производиться в составе проекта и основываться на результатах комплексного мониторинга состояния окружающей среды, который должен начинаться на стадии инженерно-геологических и инженерно-экологических изысканий. На основе изысканий и мониторинга должны быть даны следующие прогнозы:

1) прогноз изменения физико-механических, химических и фильтрационных свойств грунтов;

2) прогноз техногенных изменений поверхностной гидросферы;

3) прогноз изменений подземной гидросферы;

4) прогноз развития экзогенных геологических процессов, особенно в части специфических структурно-неустойчивых грунтов.

Мониторинг, осуществленный на стадии изысканий, должен дополняться мониторингом на стадии строительства (разд. 14). Этот мониторинг обеспечивает получение данных о ходе выполнения проекта и изменениях в окружающей среде, а для ответственных сооружений является также источником информации для принятия решений в ходе научно-технического сопровождения строительства.

3.7 В связи с намечаемым ростом этажности жилых домов в районах массовой застройки возрастает уровень нагрузки на основание (общая нагрузка от здания, деленная на его площадь). Для типовых зданий высотой более 17 этажей этот уровень нагрузки достигает 0,45 МПа, а для зданий высотой более 75 м - даже 0,5 МПа. Учитывая это, масштабы применения свайных фундаментов должны возрасти.

Что касается реконструируемых зданий, то они имеют различную конструкцию и этажность. При выборе типа фундаментов в большей степени, чем для массового строительства, применяется индивидуальный подход и, как правило, используются фундаментные конструкции из свай.

4. Виды свайных фундаментов, виды и типы свай

4.1 По условиям взаимодействия свай с грунтами основания следует различать три вида свайных фундаментов:

- фундаменты из свай-стоек;

- фундаменты из висячих свай;

- комбинированные свайно-плитные фундаменты (КСП).

4.2 В фундаментах первых двух видов воспринимаемые ими нагрузки от здания передаются на основание целиком сваями. При этом сваи-стойки передают нагрузки на грунты основания исключительно их нижними концами, а висячие сваи - как нижними концами, так и боковыми поверхностями.

4.3 В комбинированных свайно-плитных фундаментах воспринимаемые ими нагрузки от здания передаются на основание как сваями, так и объединяющей их плитой. При этом сваи в составе этих фундаментов должны работать как висячие.

4.4 По способу устройства следует различать два вида свай:

- погружаемые в грунт заранее изготовленные сваи;

- сваи, изготовленные непосредственно на строительной площадке.

4.5 Основными типами свай первого вида, применение которых эффективно при строительстве в г. Москве, являются:

- забивные железобетонные сваи квадратного сплошного сечения, погружаемые в основание забивкой без выемки грунта или в лидерные скважины;

железобетонные сваи-оболочки (полые круглые), погружаемые вибропогружателями без выемки или с частичной выемкой грунта;

- винтовые сваи, состоящие из металлической винтовой лопасти и трубчатого металлического ствола (трубы) с значительно меньшей (в несколько раз) по сравнению с лопастью площадью поперечного сечения, погружаемые в основание завинчиванием в сочетании с вдавливанием;

- бурозавинчивающиеся сваи, представляющие собой металлическую трубу со спиральной навивкой, погружаемые в основание завинчиванием в сочетании с вдавливанием;

- вдавливаемые железобетонные сваи квадратного сплошного сечения и металлические трубчатые сваи, погружаемые в основание вдавливанием.

4.6 Номенклатура забивных свай и свай-оболочек приведена в табл. 4.1. При этом для обоих типов выделены составные сваи и сваи-колонны.

4.7 При проектировании следует иметь в виду, что применение вместо традиционных железобетонных свай сечением 30×30 см свай большого сечения, полых круглых свай, свай-колонн, а также составных свай различного типа дает существенный экономический эффект. При этом следует принимать во внимание, что длина цельных свай ограничена 12 м по условиям их транспортировки в г. Москве.

4.8 Для винтовых свай диаметр винтовой лопасти составляет 40, 60, 80 и 100 см, наружный диаметр ствола - примерно в три раза меньше и принимается равным диаметру соответствующей стандартной металлической трубы. Винтовые сваи - цельные и поэтому их длина не превышает 12 м.

Таблица 4.1

4.9 Для бурозавинчивающихся свай наружный диаметр металлических труб, используемых в качестве их стволов, составляет от 10 до 60 см, а длина, как и остальных цельных свай первого вида, не превышает 12 м. Спиральная навивка представляет собой непрерывный металлический стержень треугольного, квадратного или круглого сечения (например, арматуру) шириной (0,04 - 0,06)d, приваренный к металлической трубе с шагом (0,5 - 1,0)d, где d - наружный диаметр трубы.

4.10 Для вдавливаемых свай ширина грани железобетонных квадратных свай составляет 20, 25 и 30 см, а наружный диаметр металлических трубчатых свай изменяется в диапазоне от 15 до 32,5 см и соответствует диаметру стандартной металлической трубы. Вдавливание таких свай (особенно металлических) может осуществляться отдельными секциями, и поэтому длина их не ограничена 12 м, а зависит от грунтовых условий строительной площадки и наибольшего усилия вдавливания, развиваемого сваевдавливающей установкой.

4.11 Основными типами свай второго вида (п. 4.4) по способу их устройства, применение которых эффективно при строительстве в г. Москве, являются:

- буронабивные железобетонные сваи сплошного сечения с уширениями и без них, устраиваемые путем бурения скважин, изготовления при необходимости уширения и последующего их бетонирования;

- буроинъекционные сваи, устраиваемые в пробуренных скважинах путем нагнетания в них (инъекции) мелкозернистой бетонной смеси или цементно-песчаного раствора, либо буроинъекционные сваи РИТ, ствол которых формируется по разрядно-импульсной технологии электрическими разрядами.

4.12 Номенклатура буронабивных свай приведена в табл. 4.2. Сваи должны изготавливаться из тяжелого бетона класса не ниже В15.

4.13 Диаметр буроинъекционных свай составляет от 15 до 25 см, длина - до 40 м.

Таблица 4.2

5. Требования к инженерно-геологическим изысканиям

5.1 Инженерно-геологические изыскания для проектирования и устройства свайных фундаментов на территории г. Москвы (изыскания для свайных фундаментов) должны проводиться с учетом требований СНиП 11-02-96, СП 11-102-97, СП 11-104-97, СП 11-105-97, МГСН 2.07-01 и настоящей инструкции.

5.2 Изыскания для свайных фундаментов проводятся в соответствии с программой, составленной организацией, имеющей лицензию на выполнение инженерных изысканий, на основании технического задания проектной организации, разрабатывающей проект фундаментов. Рекомендуемая форма технического задания приведена в приложении А.

В техническом задании предполагаемая длина свай, необходимая для назначения глубины инженерно-геологических выработок, определяется по данным о грунтах, полученных из материалов геологических фондов.

5.3 Изыскания для свайных фундаментов в общем случае включают следующий комплекс работ:

- бурение скважин с отбором образцов и описанием проходимых грунтов;

- статическое, комбинированное и динамическое зондирование грунтов;

- лабораторные исследования физико-механических свойств грунтов и подземных вод;

- прессиометрические испытания грунтов;

- испытания грунтов штампами (статическими нагрузками);

- испытания грунтов эталонными сваями;

- опытные работы, включающие исследования взаимодействия фундаментных конструкций с окружающими грунтами, влияния устройства свайных фундаментов на окружающую среду, в том числе на расположенные вблизи сооружения, и (или) испытания грунтов натурными сваями.

5.4 Обязательными видами работ независимо от геотехнических категорий объектов строительства и типов свай являются бурение скважин статическое, комбинированное или динамическое зондирование и лабораторные исследования. При этом наиболее предпочтительными методами зондирования являются статическое или комбинированное зондирование, в процессе которого помимо показателей статического зондирования грунтов производятся определения их плотности и влажности с помощью радиоактивного каротажа, что позволяет сократить объем бурения скважин и лабораторных исследований грунтов.

5.5 При геотехнической категории II указанные работы следует дополнять прессиометрическими испытаниями, а при применении забивных свай длиной до 12 м - испытаниями грунтов эталонными сваями.

При применении бурозавинчивающихся свай в состав работ следует включать опытные работы, состоящие из опытных погружений свай с целью уточнения назначенных при проектировании размеров спиральной навивки и режима погружения свай, а также испытаний грунтов натурными сваями при приложении статических нагрузок.

При применении комбинированных свайно-плитных фундаментов (КСП) в состав работ следует включать испытания грунтов штампами и сваями.

При использовании буронабивных и буроинъекционных свай опытные работы целесообразно выполнять при больших масштабах строительства, в частности, в перспективных районах массовой застройки.

5.6 При геотехнической категории III в состав изысканий независимо от типов свай следует включать опытные работы и испытания грунтов штампами.

5.7 При передаче на сваи выдергивающих или знакопеременных нагрузок необходимость проведения опытных работ должна определяться в каждом конкретном случае индивидуально. Если по проекту передаваемые на сваи горизонтальные нагрузки превышают 5 % вертикальных, то должны проводиться испытания грунтов сваями на горизонтальные нагрузки.

5.8 Опытные работы и испытания грунтов штампами проводят, как правило, на опытных участках, выбираемых по результатам бурения скважин и зондирования и располагаемых в местах наиболее характерных по грунтовым условиям, в зонах наиболее загруженных фундаментов, а также в местах, где возможность погружения свай по грунтовым условиям вызывает сомнение. Испытания грунтов статическими нагрузками целесообразно проводить в основном винтовыми штампами площадью 600 см² в скважинах с целью уточнения для рассматриваемой строительной площадки переходных коэффициентов в рекомендуемых действующими нормативными документами, в частности, МГСН 2.07-01, формулах для расчета по данным зондирования и прессиометрических испытаний модуля деформации грунтов.

5.9 Объем изысканий для свайных фундаментов зависит от геотехнической категории объекта строительства, изученности инженерно-геологических условий площадки строительства и от сложности грунтовых условий в зависимости от однородности грунтов по условиям залегания и свойствам. При изысканиях должны быть изучены все разновидности грунтов, встречающиеся на площадке строительства в пределах исследуемой толщи, и общее количество данных для каждого инженерно-геологического элемента должно быть достаточным для их статистической обработки в соответствии с ГОСТ 20522-96.

5.10 Размещение инженерно-геологических выработок (скважин, точек зондирования, мест испытаний грунтов) должно производиться с таким расчетом, чтобы они располагались в пределах контура проектируемого здания либо не далее 5 м от него, а в случаях проектирования комбинированных фундаментных конструкций из бурозавинчивающихся или буросекущихся свай - на удалении не более 2 м от их оси.

5.11 Глубина инженерно-геологических выработок должна быть не менее чем на 5 м ниже проектируемой глубины заложения нижних концов свай при рядовом расположении свай и нагрузках на куст свай до 3 МН и на 10 м ниже - при нагрузках на куст более 3 МН при свайных полях размером до 10×10 м. При свайных полях размером более 10×10 м и применении комбинированных свайно-плитных фундаментов глубина выработок должна превышать предполагаемое заглубление свай не менее чем на ширину свайного поля или плиты.

При использовании бурозавинчивающихся и буросекущихся свай в составе комбинированных фундаментных конструкций глубина выработок должна быть не менее чем на 1 м ниже требуемой глубины заложения нижних концов свай по условию сопротивления их силам активного давления ограждаемых грунтовых напластований.

При применении буроинъекционных свай для усиления оснований зданий и сооружений глубина выработок назначается на 1 м ниже проектируемой отметки низа усиленного основания.

При наличии на строительной площадке слоев грунтов со специфическими неблагоприятными свойствами (рыхлых песков, слабых глинистых грунтов и техногенных грунтов) глубина выработок определяется с учетом необходимости их проходки на всю толщу слоя для установления глубины залегания подстилающих грунтов и определения их характеристик.

5.12 Изыскания для свайных фундаментов должны обеспечивать получение данных, необходимых для расчетов фундаментных конструкций по I и II группам предельного состояния, и, как минимум, следующих характеристик: плотность и крупность песчаных грунтов, число пластичности, влажность, показатель текучести и плотность глинистых грунтов в пределах всей изучаемой толщи грунтов; прочностные характеристики (удельное сцепление и угол внутреннего трения) грунта, залегающего непосредственно под нижними концами сваи, и угол внутреннего трения грунтов, примыкающих к боковой поверхности свай; модуль деформации грунтов, залегающих под нижними концами свай в пределах сжимаемой толщи.

При применении комбинированных фундаментных конструкций из бурозавинчивающихся или буросекущихся свай данные о прочностных и деформационных характеристиках грунтов необходимо иметь для всей изучаемой толщи грунтов.

5.13 Учитывая затруднения с отбором образцов с ненарушенной структурой в песчаных грунтах, в качестве основного метода определения их плотности и прочностных характеристик для объектов всех геотехнических категорий следует рассматривать зондирование - комбинированное, статическое и динамическое (в порядке информативности и предпочтительности).

Зондирование является основным методом определения модуля деформации как песчаных, так и глинистых грунтов для объектов геотехнической категории I и одним из методов определения модуля деформации (в сочетании с прессиометрическими и штамповыми испытаниями) для объектов геотехнических категорий II и III.

5.14 Определение характеристик грунтов по данным зондирования следует проводить в соответствии с приложением к МГСН 2.07-01.

5.15 Изучение свойств техногенных грунтов (насыпных и намывных) следует выполнять путем зондирования и лабораторными методами на образцах, отбираемых, как правило, из шурфов.

5.16 Технический отчет по результатам инженерно-геологических изысканий для проектирования свайных фундаментов должен содержать:

- схематический план здания с указанием поперечных и продольных граничных осей, расположения скважин, точек зондирования, мест испытания грунтов, опытных работ, линий профилей;

- геолого-литологическое описание строительной площадки и инженерно-геологические разрезы, привязанные к осям здания;

- сведения о нормативных и расчетных характеристиках грунтов каждого инженерно-геологического элемента активной зоны;

- сведения о максимальной глубине промерзания грунтов площадки;

- характеристику гидрогеологических условий площадки, включая данные о количестве и положении горизонтов подземных вод, источниках их питания, связи с ближайшими водоемами, направлении потоков, мест разгрузки, фильтрационных свойствах грунтов, степени агрессивности подземных вод, характере их агрессивности - природной или в результате инфильтрации в грунт производственных или сточных вод, прогноз изменения уровней подземных вод в процессе эксплуатации здания;

- материалы лабораторных, полевых исследований грунтов и опытных работ;

- рекомендации по антикоррозийной защите свай.

Все характеристики грунтов должны приводиться в отчете с учетом прогноза возможных изменений (в процессе строительства и эксплуатации здания) инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки.

В случаях выявления в процессе изысканий прослоев рыхлых песков, слабых глинистых грунтов и опасных геологических процессов (карстово-суффозионных и оползневых) необходимо привести данные об изменении их мощности в пределах активной зоны под проектируемым зданием или сооружением.

6. Исходные данные для проектирования свайных фундаментов

6.1 Исходные данные для проектирования свайных фундаментов должны содержать следующие проектно-изыскательские материалы:

- генеральный план площадки с нанесенными контурами и осями проектируемого сооружения, инженерно-геологическими выработками, планировочными отметками, сведениями о ближайших построенных и предполагаемых к строительству подземных сооружениях;

- общее конструктивное решение надземной части сооружения с необходимыми чертежами (планы, разрезы), абсолютной отметкой 1-го этажа или верха фундамента;

- чертежи подземной части объекта с указанием несущих конструкций, их размеров и отметок низа, размеров и глубины заложения подземных помещений, фундаментов оборудования, расположения проемов в стенах;

- данные о расчетных нагрузках на фундаменты в требуемых сочетаниях с указанием временных нагрузок и цикличности их действия, а также о расчетных нагрузках на полы и месте их приложения. Сведения о возможном изменении в период эксплуатации нагрузок на фундаменты и характера их воздействия;

- данные о предельных величинах общих и неравномерных осадок сооружения.

6.2 Исходные данные для проектирования свайных фундаментов при реконструкции кроме материалов, перечисленных в п. 6.1, должны содержать:

- архивные материалы инженерных изысканий по реконструируемому объекту, если таковые имеются;

- указание о целевом назначении реконструкции (расширение, собственно реконструкция, техническое перевооружение);

- сведения о характере реконструкции сооружения (пристройка надстройка, перестройка, сооружение подземных помещений и т.д.).

- проект реконструкции здания;

- конструктивные и технологические особенности новых элементов сооружения и их параметры;

- данные о действующих и ожидаемых после реконструкции величинах расчетных нагрузок на фундаменты, в том числе динамических, теплотехнических и др.;

- сведения о наличии и интенсивности утечек из водонесущих коммуникаций, их состоянии, сведения о дренажных системах, химическом составе и агрессивности технологических вод;

- данные об особенностях строительства и эксплуатации объекта, которые могут вызвать изменения окружающей среды;

- сведения о сроках и характере эксплуатации объекта;

- проект производства работ по реконструкции здания в целом;

- отчет по результатам обследования реконструируемого и соседних зданий с данными об истории их строительства, эксплуатации, современном состоянии конструкций, основания и фундаментов, действующих нагрузках на фундаменты;

- данные по наблюдению за осадками оснований фундаментов, если таковые имеются.

7. Выбор видов и типоразмеров свайных фундаментов

7.1 Выбор видов свайных фундаментов целесообразно начинать с рассмотрения особенностей застройки площадок, выделяемых для строительства, и специфики объекта строительства, руководствуясь разделением площадок на группы в соответствии с п. 3.2, а также оценки инженерно-геологических условий площадки строительства, базирующейся на материалах, изложенных в разд. 5 настоящей инструкции. При этом также учитывается тип, конструктивные особенности и этажность проектируемого здания, уровень нагрузок на основание. Например, комбинированные свайно-плитные фундаменты целесообразно рассматривать лишь применительно к многоэтажным тяжелым зданиям (не менее 12 этажей), строительство которых намечается на площадках, где с поверхности залегают грунты средней прочности, и плитный фундамент не может быть использован по результатам его расчета по деформациям.

Основная область применения бурозавинчивающихся свай строительство и реконструкция зданий и сооружений вблизи существующей застройки, когда погружение забивных свай может вызвать недопустимые динамические воздействия на близлежащие сооружения, а устройство буронабивных свай - недопустимую разгрузку и разрыхление грунтов при проходке буровых скважин.

Буросекущиеся сваи целесообразно рассматривать в качестве комбинированных фундаментных конструкций (несущих и ограждающих) при устройстве заглубленных сооружений при освоении подземного пространства.

7.2 Далее производится оценка выбранных вариантов свай по показателям технического уровня, учитывающим степень использования прочности материалов свай и грунтов основания и расход материалов на устройство свай.

К таким показателям относятся:

- коэффициент использования прочности материала свай и грунтов основания K_S, определяемый по формуле:

K_S = F_h1/F_h2 ≤ 1,                                                     (7.1)

где F_h1, F_h2 - расчетная нагрузка на сваю, соответственно по грунту и материалу;

- коэффициент использования несущей способности свай K_p, определяемый по формуле:

K_p =