Руководство по проектированию свайных фундаментов. Проектирование свайных фундаментов

Руководство по проектированию свайных фундаментов

Классическим руководящим документом при разработке свайных фундаментов является издание еще советского строительного института Госстроя СССР — НИИОСП им. Н.М. Герсеванова. Изданное в 1980 году, это «Руководство по проектированию свайных фундаментов» достаточно подробно описывает суть столбчатых фундаментом и порядок их разработки и строительства.

Общие положения по проектированию свайных фундаментов

Особо отметим, что свайные фундаменты делятся на два больших подвида:

Свайные фундаменты, строящиеся в регионах с вечной мерзлотой,
Свайные фундаменты, строящиеся в регионах среднею полосы.

Каждый из этих типов фундаментов имеет особенности в проектировании и строительстве. Кроме того, особая методика проектирования имеется и для свайных фундаментов, подверженных динамическим нагрузкам. Также специальная методика применяется и при строительстве на неустойчивых грунтах, например, имеющих полости или склонных к оползням.Таким образом, руководство Госстроя вполне подходит для индивидуального жилищного и бытового строительства на нормальных участках местности.

Виды конструкций свайных фундаментов

Согласно классическому руководству – свайный фундамент может проектироваться и строиться на предварительно искусственно уплотненном грунте и может принимать вид свайного поля.

Руководство рекомендует использовать типовые конструкции, которые наиболее популярны в вашем регионе.

Госстрой Советского Союза в этом руководстве особо предупреждает, что свайный фундамент может быть построен взамен ленточного. По мнению разработчиков руководства целесообразность замены ленточного фундамента столбчатым может возникать, если глубина проектируемого ленточного фундамента превышает 1,7 метра.

С особым вниманием необходимо отнестись к возможности проектирования столбчатого фундамента в том случае, если на вашем участке имеется слабый грунт, а также при повышенном уровне грунтовой воды.

Столбчатый фундамент на свайном грунте

Наиболее подходящими грунтами для строительства свайных фундаментов являются малосжимаемые их типы. Практически идеально подходят под строительство свайного фундамента, например скальный грунт, плотный песок, галечник).

Порядок проектирования свайных фундаментов

На начальном этапе проектирования свайных фундаментов в обязательном порядке проводятся работы по инженерно-геологическим и гидрогеологическим изысканиям.

В бытовых условиях это предусматривает бурение или выкапывание исследовательского шурфа, глубина которого не может быть менее 2,5 метров. Проводить такие исследования лучше всего весной в период максимальной высоты грунтовых вод. В ходе исследования вы определите не только, какие виды грунтов расположены на разных горизонтах под вашим участком, но и на каком уровне поднимается вода на участке при весеннем повышении.

Перед строительством свайного фундамента внимательно изучите почву

В том случае, если вы зафиксируете высокий уровень грунтовых вод, то вам необходимо предпринять меры для защиты конструкции фундамента от коррозии.

При подготовке проекта вам прежде всего необходимо определить количество свай для фундамента и их тип. Также необходимо определить их параметры, такие. Как длина и сечение. Кроме того, вычисляется и несущая способность свайного фундамента и каждой из его составных частей.

Исходные данные для проектирования свайного фундамента

Итак, перед тем как приступить к проектированию свайного фундамента, вы должны подготовить следующие исходные данные:

Схема расположения свай на участке

Результаты инженерно-геологического исследования на строительном участке,

Генеральный план строительства с участком. Обычно он изготавливается в масштабе 1 к 2000 или 1 к 500. На нем должны быть обозначены контуры строящегося здания. Также на плане должны быть отмечены места пробуренных исследовательских шурфов и расстояния до ближайших зданий.
Сведения о характеристиках грунтов на всех уровнях вашего строительного участка, а также сведения о состоянии грунтовых вод.
Места расположения всех строений на площадке,
Конструкция подвального помещения и цокольного этажа (если таковые будут присутствовать).
Расчетные данные о всех нагрузках, которые будут оказываться на фундамент.
Необходимость размещения в пространстве фундамента инженерных коммуникаций (например, водопровода, канализации, электрических кабелей или линий связи).

Особенности проектирования свайных деревянных фундаментов

При разработке свайного фундамента, в основе которого буду лежать деревянные сваи необходимо в обязательном порядке предусмотреть обработку конструкции специальными асептическими растворами, а также составом, предохраняющим сваи от поражения их насекомыми-древоточцами.

При разработке проекта свайного основания, имеющего в своем составе деревянные сваи их необходимо размещать на глубине, которая минимум на полметра будет ниже, чем минимальный зафиксированный уровень грунтовых вод на вашем участке.

Виды свай для фундаментов

Согласно классическому руководству при строительстве фундаментов могут использоваться следующие вид свай:

Забивные сваи

Забивная свая — образец

Прежде всего это так называемые забивные сваи, то есть такие сваи, которые заранее изготавливаются на промышленных предприятиях или на строительном участке и затем забиваются в землю при помощи различных механизированных устройств, например механических молотов или вибропогружателей.

Также используются «сваи-оболочки». Такая свая также изготавливается на промышленном предприятии, однако внутри она имеет пустоту, которая впоследствии, после размещения в земле заливается бетонным раствором.

Буронабивные сваи

Схема возведения буронабивных свай

Наиболее популярными в индивидуальном строительстве являются буронабивные сваи. Их название образовано от двух действий, с помощью которых они формируются. На первом этапе происходит бурение – на строительном участке бурятся отверстия под будущие сваи. Они должны быть расположены под углами будущего здания, под местами примыкания стен. На протяженных прямых участках несущих стен опорные сваи должны располагаться не реже, чем через 2,5 метра.

После бурения отверстий в их нижней части может формироваться полость., более широкая по диаметру, чем основная свая. Это делается для того, чтобы свая имела большую площадь опоры и давила на грунт с меньшей силой. На дно скважины засыпается подушка из песка, которая после проливки водой тщательно утрамбовывается.

В качестве опалубки буронабивных свай используются различные конструкции. Так, часто делают по стенам квадратной в сечении ямы традиционную деревянную опалубку. Если скважина бурится при помощи механических буровых устройств – опалубку для свай имеет смысл сделать из труб большого диаметра. В таком строительстве могут использоваться трубы из практически любых материалов: асбестоцемента, металла или морозоустойчивого пластика.

Внутри опалубки монтируется силовой каркас из металлических прутьев и впоследствии заливается бетонным раствором с высокой маркой прочности.

Винтовые сваи

Винтовые сваи — образец

Очень популярным в последнее время становятся винтовые сваи. Они были описаны еще в классическом советском «Руководстве по проектированию свайных фундаментов», но в 21-м веке стали де-факто стандартом для возведения легких строений на приусадебных участков. Винтовая свая представляет собой большой шуруп, который может быть вкручен в землю без применения механических устройств, простой мускульной силой.

fundamentt.com

Расчет и проектирование свайного фундамента

Свайный фундамент имеет преимущество перед другими фундаментами – при его установке значительно сокращается объем земляных работ, а также отпадает необходимость в проведении дополнительных работ по подготовке основы под свайный фундамент. Свайный фундамент представляет собой погружение свай в грунт, а верхняя часть объединяется при помощи плит либо блоков. Читайте руководство по устройству свайных фундаментов. При правильном расчете свайного фундамента уменьшается расход материалов, по сравнению с другими видами фундаментов, а установка такого основания значительно проще.На фото участок со свайным фундаментом

Проектирование и расчет свайных фундаментов

Свайный фундамент делится на несколько видов:

Одиночные сваи или сваи-колонны – устанавливаются под колонны или же при опорах, которые стоят отдельно и оказывают вертикальную нагрузку на фундамент.
Кусты – устанавливается также под колонны с использованием двух и более свай, соединенных с ростверком.

В виде ленты – такой фундамент представляет собой один или два ряда свай, либо сваи устанавливаются в шахматном порядке.
Сплошной свайный ряд – такой тип свайного фундамента следует устанавливать под тяжеловесные сооружения.

Также существуют разные виды свай:

забивные;
бурнонабивные;
буроопускные;
висячие;
свай-стойки.

Выбор вида свай зависит от типа грунта, на котором будет возводиться свайный фундамент, а также от производимой нагрузки конструкции на фундамент.

В условиях слабых грунтов происходит сильное их сжимание, осадка и часто возникают нестабильные состояния, что приводит к деформации и разрушению возводимого на них сооружения. Для того чтобы предотвратить такую нестабильность тщательно разрабатываются проекты по установке свайных фундаментов в условиях слабых грунтов.

Также от условий грунта зависит выбор типа свай для фундамента и их установки. Любой проект свайного фундамента должен быть произведен с соблюдением всех требований НИИ и СНИПов.

При проектировании свайных фундаментов под колонны промышленного здания в расчет берутся сваи-колонны, выполненные из железобетона. Эти же сваи-колонны являются колоннами возводимого здания в надземной части конструкции. Данные сваи берутся длиной от 5 до 16 метров. Чаще всего данный тип свай используется для опоры различных сооружений, типа технологичных трубопроводов, а также для колонн одноэтажных промышленных зданий не выше 6 метров. Специалисты рекомендуют использовать сваи-колонны на ровном рельефе с глинистым грунтом либо песчаным грунтом средней плотности. В слабых грунтах использование таких свай не допустимо. Обзор характеристик свайного фундамента смотрите здесь.

Руководство по проектированию

Проектирование и расчет свайных фундаментов регламентируется СНиП 2.02.03-85. Читайте соблюдение СНИП и СП свайных фундаментов.

Проектирование свайного фундамента, также как и любого другого вида фундаментов, представляет собой достаточно сложный и важный процесс. От качества выполнения проекта зависит прочность и надежность основания для будущего здания. Для того, чтобы приступить к проектированию свайного фундамента потребуется наличие не только опытного и грамотного специалиста в этой сфере:

площадь здания;
конструкция будущего сооружения;
весовая нагрузка всей конструкции на грунт;
данные о геологическом и гидрогеологическом состоянии всей территории, на которой планируется установка свайного фундамента;
также соответствующая документация.

При отсутствии последних данных не имеет смысла вообще начинать заниматься проектом, так как строитель просто не смогут принять во внимание особенности участка под фундамент, а также и самого будущего строения. При наличии же всех необходимых сведений производится подбор о необходимости использования именно свай, а так же о выборе вида и конструкции свайного фундамента.На снимке представлены сваи из железобетонаСхема, которой обычно придерживаются при строительстве свайного фундамента, выглядит следующим образом:

сбор и обработка всех необходимых сведений, изучение имеющихся параметров, расчет отметки нижних участков свайных элементов;
производится расчет ростверков, размеров выбранного типа свай и нагрузки на них, предполагаемой в процессе эксплуатации;
далее необходимо определить количество свай в основании, также выполнить техническое и экономическое подтверждение проекта;
затем производится планирование и расчет систем объединения, создание свайного поля с уточнением дины самих свай;
завершающий этап планирования свайного фундамента заключается в оформлении всех необходимых документов и бумаг, вычислении объемов будущих мероприятий, составлении сметы.

Примеры расчетов

Плитно-свайный фундамент на фотоПлитно-свайный фундамент является комбинированным, его использование заключается в том, чтобы оптимально распределить нагрузку по всему фундаменту, уменьшить число свай и использовать плиту-ростверк, а также снизить материалоемкость фундамента. Перед применением данного вида фундамента производится расчет осадка фундаментной плиты, дабы уменьшить возможность появления крена и большой осадки в будущем. Минимальный осадок, при котором принимается решение использовать плиту-ростверк – 2,5 – 3 метра, при том, что имеющаяся нагрузка меньше, чем расчетная несущая способность этих свай.Читайте руководство по строительству свайно-ленточного фундамента. Также при неравномерной осадке требуется установка данного типа фундамента. Для распределения равномерной нагрузки сваи устанавливаются с интервалом в 2 – 3 метра. В зависимости от вида грунта используются сваи различного диаметра, что связано с различным сжатием таких почв:

в грунтах с песком диаметр должен быть около 750 мм;
в глинистой почве – диаметр около 600 мм.

Свайный фундамент с ростверком предпочтителен на слабых типах грунтов для равномерного распределения нагрузки между сваями, что в свою очередь позволяет улучшить устойчивость всего сооружения.

Ростверк на свайном фундаменте может быть ленточным либо в виде монолитной плиты (плитно-свайный фундамент). Ознакомиться с инструкцией о том как сделать свайно-ростверковный фундамент можно здесь. По расположению над грунтом ростверки бывают:

висячие;
незаглубленные;
заглубленные в почву.

На выбор типа ростверка влияет такой фактор, как величина зимнего пучения грунта.

Ниже перечисляются основные аспекты, которые необходимо учитывать при расчете свайного фундамента с ростверками:

Различные нагрузки и внешние воздействия на фундамент, расчеты должны соответствовать требования СНиП.
Производится расчет несущей способности сваи.
Также в расчетах следует учитывать характеристики используемых материалов, а также грунта на площадке под фундамент.
Обязательно берется во внимание тип свай, которые планируется использовать, их вес и данные креновых нагрузок.
В свайном фундаменте с ростверком обязательно берется во внимание как целая конструкция, так и по отдельности вертикальные и горизонтальные нагрузки, в том числе и изгибающие силы.
Также стоит обратить внимание на отрицательные силы трения при осадке здание, это необходимо в том случае, если фундамент устанавливается в условия сложного грунта.

Существуют еще и другие показатели, которые возможно придется брать в расчет. Расчет проекта свайного фундамента необходимо доверять опытным специалистам, а не делать самостоятельно. Тогда все необходимые данные будут учтены в расчетах.

Расчет несущей способности свайного фундамента производится исходя из данных по несущей способности отдельно каждой сваи. А несущая способность каждой сваи в отдельности определяется либо исходя из условий сопротивления грунта в основании сваи, либо по условию сопротивления материала, из которого изготовлена свая. В результате будет использоваться наименьшее из полученных значений.

Расчет осадки

На схеме приведен расчет осадки свайного фундаментаОпределения осадки свайного фундамента представляет собой расчет по предельным состояниям грунта. В случае если расчетная величина меньше или равна предельной осадке, это считается оптимальным условием. В случаем несоответствия данному условию потребуется усиление фундамента при помощи увеличения длины свай. Нагрузка сваи на грунт рассчитывается исходя из:

свойств грунта;
длины сваи;
количества свай;
расстояния между сваями.

Существует ряд допущение, благодаря которому облегчается расчет, но и точность исходных данных снижается.

Расчет осадки свайного фундамента возможен методом послойного суммирования, то есть суммируются все слои грунта, на которые оказывает давление фундамент. Для такого расчет потребуется определить осадку каждого слоя грунта в отдельности по специальной формуле.

Специалисты считают, что метод суммирования достаточно объемен и громоздок и не является точным, так как имеет допущения. Рекомендуется использовать расчет осадки свайного фундамента наиболее удобным и простым путем – методом эквивалентного слоя. Данный метод позволяет рассчитать степень осадки с учетом ограниченного бокового расширения. Или иными словами производится одномерная задача расчета осадки. Для расчета также используется достаточно сложная формула.

Видео

Смотрите на видео рекомендации по проектированию свайно-ростверкового фундамента:

Проектирование и расчет свайного фундамента достаточно трудоемкий процесс, требующий определенных знаний и опыта. Оптимальным решением будет доверить все расчеты профессионалам, дабы избежать в дальнейшем непоправимых ошибок.

fundamentgid.ru

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

Стр 1 из 3Следующая ⇒

Расчет свайных фундаментов и их оснований производят по двум группам предельных состояний:

по первой группе — по несущей способности свай, по устойчивости грунтового массива со свайным фундаментом; по прочности материала свай и ростверков;

по второй группе — по осадкам свайных фундаментов от вертикальных нагрузок; по перемещениям свай совместно с грунтом оснований от действия горизонтальных нагрузок и моментов; по образованию или раскрытию трещин в элементах железобетонных конструкций свайных фундаментов.

Расчет по несущей способности грунтов основания заключается в выполнении условия

где N — расчетная нагрузка, передаваемая на сваю, кН;

Fd — несущая способность сваи, определяемая любым из методов, изложенных ранее;

γк — коэффициент надежности

Проверку устойчивости свайного фундамента совместно с грунтовым массивом производят только в случае передачи на свайные фундаменты больших горизонтальных нагрузок, а также, если фундамент расположен на косогоре или его основание имеет откосный профиль. Проверку производят по расчетной схеме сдвига грунта по круглоцилиндрической поверхности скольжения.

Расчет свайных фундаментов по предельному состоянию второй группы (по деформациям) при действии вертикальных нагрузок производят исходя из условия:

где S — деформация свайного фундамента (осадка и относительная разность осадок), определяемая расчетом;

Su — предельно допустимое значение деформации свайного фундамента, устанавливаемое заданием на проектирование или определяемое по СНиП 2.02.01 — 83 (см. табл. 9.2).

Фундаменты из свай, работающих как сваи-стойки, рассчитывать по деформациям от вертикальных нагрузок не требуется.

Расчет свай и ростверков по прочности материала производится в зависимости от применяемых материалов по соответствующим СНиПам и инструкциям.

Порядок проектирования свайных фундаментов включает следующие этапы:

- оценка инженерно-геологических условий площадки строительства;

- выбор глубины заложения ростверка;

- назначение типа, конструкции и размеров сваи;

- определение несущей способности сваи;

- определить необходимое число свай в фундаменте;

- конструирование ростверка (размещение свай в плане)

- проверка усилий, передаваемых на сваю (проверка нагрузки, приходящейся на каждую сваю)

- проверка прочности ростверка;

- расчет осадки свайного фундамента.

Глубина заложения ростверка зависит от тех же факторов, что и у фундаментов мелкого заложения на естественном основании. Глубину заложения подошвы низкого ростверка назначают в зависимости от конструктивных решений подземной части здания или сооружения. Чаще всего ростверк располагают ниже пола подвала. В случае бесподвальных помещений ростверки могут закладываться практически на поверхности грунта. В пучинистых грунтах ростверк закладывается ниже расчетной глубины промерзания. В противном случае предусматриваются меры, предотвращающие или уменьшающие влияние на него сил морозного пучения грунта. К таким мерам относится, например, создание воздушного зазора между подошвой ростверка и поверхностью грунта, а для ростверков под наружные стены — подсыпка под подошвой ростверка слоя шлака толщиной не менее 0,3 м или песка толщиной не менее 0,5 м.

Меньшая глубина заложения подошвы ростверка обычно обеспечивает более экономичное решение. В ряде случаев представляется возможным вообще не заглублять ростверк в грунт (высокий или повышенный свайный ростверк, рис. 11.3), что позволяет свести к минимуму объем земляных работ.

Тип и вид свай выбираются в зависимости от инженерно-геологических условий строительной площадки и имеющегося оборудования для устройства свайных фундаментов.

Забивные сваи рекомендуется применять при любых сжимаемых грунтах, подлежащих прорезке, за исключением насыпи с твердыми включениями, прослоек или линз твердого глинистого грунта или плотного песка, а также других видов грунтов с включениями валунов.

Сваи-оболочки целесообразно применять при необходимости прорезки слабых грунтов значительной мощности и при действии на фундаменты больших нагрузок.

Буронабивные сваи рекомендуется использовать при значительных сосредоточенных нагрузках в связных грунтах, особенно когда несущий слой имеет значительные колебания кровли. Буронабивные сваи применяют в сложных инженерно-геологических условиях, когда требуется прорезка слабых отложений, содержащих включения валунов. Гравия гальки. При реконструкции зданий и усиления фундаментов, в местах примыкания возводимых зданий и существующих.

Размеры свай также выбирают с учетом характера напластования грунтов. Длина свай обусловливается расположением слоя относительно плотного грунта, на который можно передавать большую часть нагрузки. Под этим слоем не должно быть слабых грунтов, способных привести к неравномерным осадкам сооружения,

Короткие сваи обладают низкой несущей способностью, и из-за большого числа их в фундаменте ростверк имеет значительные размеры. Увеличение длины сваи приводит к сокращению расхода бетона за счет сокращения как количества свай, так и объема ростверка. В то же время увеличение глубины погружения свай вызывает удорожание стоимости их устройства.

Поперечное сечение свай принимают в зависимости от их длины, так как очень большая гибкость свай может вызвать искривление их ствола по мере погружения его в грунт. В то же время сечение свай стремятся принимать наименьшим, когда их несущая способность обусловливается удельным трением грунта по боковой поверхности сваи. При одном и том же расходе бетона сваи меньшего сечения имеют большую боковую поверхность на 1 м3 бетона и, следовательно, большее относительное сопротивление их сдвигу. Однако это ведет к увеличению числа свай в фундаменте.

Несущую способность сваи определяют в соответствии с рекомендациями приведенными ранее.

Определение числа свай в фундаменте и размещение их в плане.

mykonspekts.ru

Инстpукция «Инструкция по проектированию и устройству свайных фундаментов зданий и сооружений в г. Москве»

ПРАВИТЕЛЬСТВО МОСКВЫ

МОСКОМАРХИТЕКТУРА

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

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.

1.1 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 ирасположенных 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.

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.

3.1 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

Q	ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СИСТЕМА
	Современные отложения Q4
K-Q4	Техногенный (насыпной) слой
P-Q4	Почвенно-растительный слой
a-Q4	Современные аллювиальные отложения
l1h-Q4	Современные озерно-болотные отложения
	Верхнечетвертичные отложения Q3
a-Q3	Древние аллювиальные отложения
l1h-Q3	Древние озерно-болотные отложения
	Среднечетвертичные отложения Q2
Pr-Q2-3	Покровные отложения
d1a-Q2-3	Делювиальные и аллювиально-делювиальные отложения
f-Q2MS	Флювиогляциальные отложения московского оледенения
g-Q2MS	Морена московского оледенения
g-Q2D	Морена днепровского оледенения
f-Q2D-M	Флювиогляциальные отложения между днепровским и московским олединениями
lg-Q2D-M	Озерно-ледниковые отложения между днепровским и московским оледенениями
lg-Q2O-D	Озерно-ледниковые отложения между окским и днепровским оледенениями
f-Q2O-D	Флювиогляциальные отложения между окским и днепровским оледенениями
g-Q1O	Морена окского оледенения
K1	МЕЛОВАЯ СИСТЕМА
J3	ЮРСКАЯ СИСТЕМА
C3	КАМЕННОУГОЛЬНАЯ СИСТЕМА

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.

4.1 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

Сваи	Ширина грани или диаметр сваи	Длина сваи	Исходная рабочая документация
Цельные квадратного сплошного сечения с ненапрягаемой арматурой	25	4,5 - 6	Серия 1.011.1-10 вып. 1
	30	3 - 12
	35	8 - 12
То же, с поперечным армированием ствола с напрягаемой арматурой	То же	То же	ГОСТ 19804.2-79
Составные квадратного сплошного сечения с поперечным армированием	30	14 - 20	Серия 1.011.1-10 вып. 8
	35	14 - 24
	40	13 - 20
Цельные полые круглые	40, 50, 60,80	4 - 12	ГОСТ 19804.5-83
Составные полые круглые	40	14 - 26	ГОСТ 19804.6-83
	50	14 - 30
	60,80	14 - 40
Сваи-колонны: квадратного сечения
	20	5 - 8	Серия 3.015-5
	30,35		Серия 3.015-5