Тсн мф 97мо мелкозаглубленные фундаменты

Обновлено: 03.05.2024

Территориальные строительные нормы Московской области
"Проектирование и устройство мелкозаглубленных фундаментов
малоэтажных жилых зданий в Московской области
(ТСН МФ-97 МО) (ТСН 50-303-99)"
(утверждены постановлением Правительства Московской области
от 30 марта 1998 г. N 28/9)

Содержание

Московская область Территориальные строительные нормы
ТСН МФ-97 МО

Проектирование и устройство мелкозаглубленных
фундаментов малоэтажных жилых зданий
в Московской области

Дата введения 1 июня 1998 г.

Введение

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

Большой удельный вес в общей стоимости строительства малоэтажных зданий составляют затраты на устройство фундаментов. Нагрузки на 1 пог. м ленточных фундаментов в одно-, двухэтажных зданиях в основном составляют 40. 120 кН и только в отдельных случаях - 150. 180 кН.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Указанный эффект достигается и при погружении в грунт забивных блоков.

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

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

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

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

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

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

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

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

1. Область применения

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

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

2. Нормативные ссылки

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

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

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

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

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

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

7. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация

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

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

3. Общие положения

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

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

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

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

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

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

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

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

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

4. Оценка морозной пучинистости основания

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

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

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

Незаглубленные и малозаглубленные фундаменты

Хотя нормы проектирования фундаментов гласят что глубина заложения фундамента в пучинистых грунтах должна быть больше глубины промерзания такое решение устраняет только лобовые силы морозного пучения, но не устраняет касательные силы пучения на боковой поверхности, которые так же очень велики и нагрузка от легкого малоэтажного здания не может им противостоять. А в северных регионах РФ нормативная глубина промерзания меняется в пределах от 1,5 до 3,0 м. и более. В такой ситуации следует рассмотреть вариант поверхностного фундамента.

Малозаглубленный или поверхностный фундамент является одним из наиболее простых и экономичных вариантов для легких зданий и сооружений – это минимальные затраты на материалы и почти полное отсутствие земляных работ. Но при своей кажущейся простоте этот тип фундаментов имеет особенности, которые необходимо учитывать, как на этапе проектирования, так и на этапе строительства.

К малозаглубленным фундаментам относят все типы фундаментов если глубина заложения их подошвы не превышает нормативной глубины промерзания пучинистого грунта основания, то есть фундаменты полностью расположены в зоне сезонного промерзания/оттаивания грунтов

В данной статье рассматриваются только поверхностные и практически незаглубленные фундаменты (глубина не более 20 см), т.к. если фундаменты заглублены, но менее глубины промерзания то они будут накапливать деформации пучения год за годом не полностью возвращаясь в исходное положение после оттаивания грунта, и их применение абсолютно не обоснованно. Если же фундамент все таки имеет некоторое заглубление то необходимо выполнять засыпку пазух котлована достаточной ширины непучинистым материалом (песок средний и крупный, ПГС. Ширина пазухи должна быть не менее глубины заложения фундамента) и предусматривать мероприятия, обеспечивающие проскальзывание фундамента относительно грунта по боковой поверхности чтобы обеспечить свободное оседание фундамента после подъема морозным пучением.


Заглубление фундамента без выполнения специальных мероприятий не правильное решение

Поверхностные и малозаглубленные фундаменты имеет смысл использовать при строительстве малоэтажных сооружений, дач, гаражей, хозяйственных построек, бань и т.д. Их можно использовать при возведении срубов из бревен или стен из ячеистых бетонов, при возведении каркасно-щитовых домов. Естественно применение ограничено зданиями без подвала.

Не рекомендуется применение малозаглубленных и поверхностных фундаментов под кирпичные дома т.к. стены из кирпича и других каменных материалов очень чувствительны к деформациям фундамента и при малейшем смещении дают трещины (армированная кладка более устойчива, но все равно очень хрупка). Так же не следует применять их для двух- и более этажных построек из-за большой нагрузки на основание и фундамент, а несущая способность их часто сильно ограничена.


Трещина в кладке от смещения фундамента

Согласно примечанию к п. 6.8.10 СП 22.13330.2016 Малозаглубленные фундаменты допускается применять для сооружения пониженного уровня ответственности и малоэтажных зданий при нормативной глубине промерзания не более 1,7 м. А, например, в Руководстве п.4.22 говорится что глубина промерзания под подошвой малозаглубленного фундамента должна быть не более 1,0 метра, а под подошвой заглубленного не более 0,5 м.

Нормативные требования к малозаглубленным фундаментам приведены в разделе 8 СП 22.13330.2016 «Особенности проектирования оснований и фундаментов малоэтажных зданий» который можно скачать в разделе НОРМАТИВЫ по этой ссылке. Данный раздел обязателен к прочтению если вы планируете применять такие фундаменты.

Согласно п. 8.6 СП 22.13330.2016 при проектировании малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах обязательно выполнение проверочных расчетов на деформации пучения (на подъем фундаментов).

2. Типы поверхностных фундаментов

Малозаглубленные и поверхностные фундаменты могут быть следующих типов:

  • Ленточные;
  • Столбчатые (к ним так же относятся и «сваи» малой глубины погружения (менее глубины промерзания грунта). На самом деле это не сваи, а отдельные столбчатые фундаменты т.к. настоящая свая по определению имеет глубину погружения не менее 4,0 метра);
  • Плитные;

Любой из этих типов фундаментов будет относиться к малозаглубленным если его подошва залегает выше нормативной глубины промерзания пучинистого грунта основания. Если же грунт основания не пучинистый то данная классификация не имеет особого значения.

Для определения характеристик грунтов основания следует обратиться в специализированные изыскательские организации или на крайний случай воспользоваться указаниями этой статьи.

Максимальная несущая способность, естественно, будет присуща плитному варианту из-за большой площади опирания на грунт, как и максимальная стоимость и трудоемкость.


Поверхностный плитный фундамент

Достаточной несущей способностью обладают ленточные фундаменты (при правильном проектировании). Имеются ввиду монолитные непрерывные ленты из армированного железобетона, или ленты из крупных блоков с монолитным армированным поясом по верху и монолитной подошвенной плитой. Ленты из блоков ФБС без дополнительных мероприятий не обеспечивают необходимой прочности и жесткости.


Малозаглубленный ленточный фундамент

Столбчатые малозаглубленные фундаменты на пучинистых грунтах следует применять только в сочетании с монолитной сплошной рамой (как правило железобетонной системой перекрестных балок), объединяющей их в единое целое, или же под совсем неответственные сооружения без общей жесткой рамы (сараи, кладовки, веранды, беседки и др. сооружения III уровня ответственности). В целом их применение очень ограничено и не рекомендуется под более-менее ответственные сооружения.


Малозаглубленные столбчатые фундаменты

Подробно все типы фундаментов и их особенности разобраны в этой статье.

3. Особенности и возможные проблемы малозаглубленных фундаментов

  1. Основная особенность малозаглубленных и поверхностных фундаментов заключается в том, что на них действуют лобовые силы морозного пучения. А учитывая, что такие фундаменты как правило используются под легкие сооружения нагрузка на грунт под ними мала и никак не может противостоять огромным силам поднятия вспучивающегося грунта, можно смело утверждать что при промерзании грунта фундамент будет двигаться, смещаться по вертикали – то есть «гулять». Этот негативный эффект можно снизить за счет утепления грунта, но полностью устранить очень сложно.

Но огромным плюсом поверхностных и практически незаглубленных фундаментов является то что они после оттаивания грунтов возвращаются в исходное положение, не накапливая деформаций пучения.

  1. Следующая особенность проистекает из первой – т.к. фундамент, а вместе с ним и здание смещаются по вертикали от морозного пучения то примыкающие к нему снаружи лестницы, крыльца, пристройки должны быть приспособлены к таким смещениям.


  1. В летний период (то есть в не замерзшем состоянии) слои грунта, близкие к поверхности, имеют намного более низкую несущую способность чем залегающие на глубине (это явление объясняется в статье в подразделе «4. Зависимость глубины заложения фундамента от прочности грунтов основания и нагрузки на фундамент»), поэтому следует тщательно проверять расчетами несущую способность основания и, при необходимости, увеличивать его площадь, глубину заложения или другие мероприятия.
  2. Как правило фундамент имеет достаточно большую высоту над уровнем планировки грунта. Связано это с тем что ему необходимо придать достаточно большую жесткость и прочность, для этого нужна

4. Поведение малозаглубленных фундаментов при воздействии морозного пучения

Практически всегда промерзающий грунт поднимается неравномерно (причины описаны в статье физика процесса пучения). Неравномерное пучение воздействует на малозаглубленный фундамент вызывая:

  1. Если фундамент сплошной и достаточно прочный для восприятия нагрузок от здания после неравномерного подъема промерзающего грунта, то он поднимается и испытывает крены, но остается практически неизменным по форме, т.е. верхняя плоскость фундамента остается плоской, хотя и наклоняется или смещается по вертикали (конечно фактически поверхность ограниченно изгибается в зависимости от жесткости фундамента). Весной, после полного оттаивания грунта фундамент вернется в исходное положение восстановив свою изначальную форму.
  2. Если прочности фундамента недостаточно, то фундамент разрушается – появляются широкие трещины и сколы бетона. После оттаивания грунта форма фундамента не будет восстановлена полностью.


5. Что следует учитывать при проектировании и строительстве малозаглубленных фундаментов

Для начала следует изучить документы:

    НИИОСП им. Н.М. Герсеванова 1985 г. НИИОСП им. Н.М. Герсеванова 1979 г. — Москва 1998 г. — при изучении данного документа учитывайте что в Московской области более теплый климат чем в Сибири и глубину промерзания они принимают не более 1,5 м.

Учтите при проектировании следующие основные моменты:

  1. Чтобы перемещения фундамента от морозного пучения не вызывали повреждений надземной части здания (трещины в стенах, лопнувшие стекла) и вообще не вызывали никаких проблем в дальнейшем (заклинившие двери, перекошенные крыльца и др.) фундамент должен быть сплошным, непрерывным под все здание, а лучше и под крыльца, и иметь достаточную жесткость и прочность чтобы сохранить свою первоначальную форму и не сломаться при неравномерном поднятии промерзающего грунта. Для обеспечения необходимой прочности и жесткости необходимо выполнять расчеты фундамента и армирования с учетом неравномерного смещения основания. Расчеты лучше выполнять на разные варианты неравномерного смещения основания в конечно-элементной программе (например SCAD или др.), вручную расчёты выполнять будет значительно сложнее (особенно для плитных и сложных по форме ленточных фундаментов).


Пример результата расчетов армирования монолитной ленты в программе SCAD

  1. Следует учитывать наличие почвенно-растительного слоя – если фундамент опереть на органический плодородный грунт, то в результате разложения органики гарантированы большие осадки фундамента, растянутые во времени. Кроме того, почвенно-растительный слой обладает очень низкой несущей способностью и не может служить несущим основанием. Данный слабый слой необходимо полностью заменять, как правило, на песчаную подушку.
  2. Следует учитывать низкую несущую способность верхних слоев грунта. Слои грунта, близкие к поверхности, имеют намного более низкую несущую способность чем залегающие на глубине, поэтому следует тщательно проверять расчетами несущую способность основания и, при необходимости, увеличивать его площадь, глубину заложения или другие мероприятия.
  3. Крыльца, наружные лестницы и другие части здания, опертые на отдельные фундаменты, должны иметь подвижные крепления к основному сооружению, позволяющие взаимные перемещения до 10 см и более (зависит от степени пучинистости грунта и глубины промерзания) или вообще быть независимыми от основного здания.
  4. Следует предусмотреть мероприятия для снижения воздействия морозного пучения на фундаменты. Например утепление отмостки, боковых поверхностей фундамента, грунта под зданием (для отапливаемых зданий применять минимальное утепление чтобы тепло могло частично проникать в грунт). Это позволит уменьшить глубину промерзания грунта под подошвой фундамента и вблизи него, особенно эффективно для отапливаемых зданий.


Влияние утепление отмостки и фундамента на промерзание грунта

6. Снижение воздействия морозного пучения на поверхностные фундаменты

Для снижения воздействия пучения на поверхностные фундаменты применяют следующие мероприятия:

  • Замена части пучинистого грунта под фундаментом на непучинистый (песок крупный или средней крупности, щебень, гравий, ПГС, и др.);
  • Устройство фундаментов на локально уплотненном основании (в вытрамбованных/выштампованных котлованах, траншеях, фундаменты из забивных блоков) — см. ТСН МФ-97 МО «Проектирование, расчет и устройство мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных жилых зданий в Московской области»
  • Применение утепленной отмостки по периметру здания. Более подходит для отапливаемых зданий с полами по грунту;
  • Устройство дренажа по периметру здания, общее водопонижение на участке;
  • Введение в грунт противопучинистых компонентов.

Дополнительно о мерах борьбы с морозным пучением см. эту статью.

7. Примеры конструктивных решений мелкозаглубленных фундаментов




Еще раз повторюсь — хотя здесь и говорится о малозаглубленных фундаментах под кирпичные здания, применение таких решений очень опасно, а последствия неравномерных деформаций грунта устранить без демонтажа стен невозможно.

8. Заключение

Поверхностные (малозаглубленные) фундаменты имеют свою достаточно узкую область применения. Основной их недостаток — это подверженность морозному пучению и смещениям по высоте в зимний период. Основным их достоинством помимо простоты и низкой стоимости является то что о наличии деформаций пучения известно заранее и эти деформации точно будут обратимыми, а не накапливаться год от года.

При проектировании и строительстве таких фундаментов следует учитывать многие их особенности, выполнять детальные расчеты, продумывать множество деталей, связанных с подвижностью фундамента, а значит и всего здания/сооружения.

9. Связанные статьи

Один комментарий к публикации “Незаглубленные и малозаглубленные фундаменты”

Одним из путей решения проблемы строительства на пучинистых грунтах малоэтажных зданий является использование мелкозаглубленных фундаментов. Такие фундаменты закладываются на глубине 0,2-0,5 м от поверхности грунта или непосредственно на поверхности (незаглубленные фундаменты). К таким образом, на мелкозаглубленные фундаменты действует незначительные касательные силы пучения, а при незаглубленных фундаментах они равны нулю.

Расчет фундамента на воздействие морозного пучения

В расчетном файле красным шрифтом в разделе «Исходные данные» выделены те цифры, которые Вам необходимо заменить на свои. Так же необходимо выбрать тип грунта и другие параметры из выпадающих списков. Всё остальное вычисляется автоматически.


При задании расчетных формул и коэффициентов использованы сведения из следующих источников:

  • [1] Рекомендации по снижению касательных сил морозного выпучивания фундаментов с применением пластических смазок и кремнийорганических эмалей НИИОСП им. Н.М. Герсеванова 1980 г
  • [2] Доклад «Основные результаты исследования влияния антикоррозионных покрытий на несущую способность свайных фундаментов в мерзлых грунтах» ОАО «Фундаментпроект»;
  • [3] серия 1.411.3-11см.13 Свая металлическая трубчатая «СМОТ» (с покрытием «Reline»).
  • [4] «Руководство по проектированию оснований и фундаментов на пучинистых грунтах 1979г»;
  • [5] ТСН МФ-97 МО «Проектирование, расчет и устройство мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных жилых зданий в Московской области»;
  • [6] «Руководство по проектированию опор и фундаментов линий электропередачи и распределительных устройств подстанций напряжением выше 1 кВ»;
  • [7] «Пособие по проектированию оснований и фундаментов зданий и сооружений к СНиП 2.02.01-83»;
  • [8] СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений»
  • [9] СП 25.13330.2012 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах»

Данную литературу можно найти в разделе НОРМАТИВЫ.

Коэффициенты снижения касательных сил морозного пучения за счет покрытия поверхности во всех расчетах примерно одинаковы и собраны из разных источников:

  • Без обработки — Kaf =1;
  • Окраска кремнийорганической эмалью — Kaf =0,7 [1];
  • КО эмаль+смазка БАМ-4 и ПЭ пленка — Kaf =0,45 [1];
  • Оболочка термоусаживаемая типа «Релайн» — Kaf =0,6 [3];
  • Любое лакокрасочное покрытие с гладкой поверхностью и сроком службы более 20 лет — Kaf =0,8 [2];
  • Засыпка пазух шириной 20 см непучинистым материалом — Kaf =0,6 [5];
  • Засыпка пазух шириной 40 см непучинистым материалом — Kaf =0,45 [5];
  • Засыпка пазух шириной 60 см непучинистым материалом — Kaf =0,35 [5];
  • Засыпка пазух шириной 0,25-0,5 м у подошвы и шириной равной dfn на уровне поверхности непучинистым грунтом — Kaf =0,1 [4]; (* в источнике коэффициент не указан, однако в [6] при ширине пазух, заполненных непучинистым грунтом более 0,2 м для глубины промерзания 1-1,5 м и 0,3 м для глубины промерзания 1,2-2,0 м касательное пучение считается полностью исключенным (расчет на пучение не выполняется), поэтому принят эмперический коэффициент 0,1).
  • Уклон граней обратный, более 1,5° — K =0,7 кроме варианта фундамента с покрытием КО эмаль+смазка БАМ-4 и ПЭ пленка — для этого варианта K =0,5 [1].

Сравнение и описание методик расчета можно посмотреть в этой статье.

Нормативный вес фундамента в расчетах вычисляется из предположения, что фундамент прямоугольной формы и его подошва имеет только одну ступень, материал фундамента – тяжелый бетон с плотностью 2,5 Т/м3.

Хотя ни в СП 22 ни в СП 25 об этом ничего не сказано, но для анкерных фундаментов дополнительно в расчетах учитывается вес грунта на свесах подошвы фундамента вычисленная как площадь свесов, умноженная на глубину заложения за вычетом толщины плитной части фундамента. Плотность грунта обратной засыпки принята 1,6 т/м3. Указания по учету грунта на свесах можно найти в [6].

Если рассчитывается свая или фундамент без уширения на пучение, то следует задавать толщину плитной части раной 0, а размеры подошвы равными размеру стоечной части фундамента.

В расчетном файле расчет по [4] «Руководство по проектированию оснований и фундаментов на пучинистых грунтах 1979г» скорректирован следующим образом — трение боковой поверхности фундамента о талый грунт принято по СП 24.13330.2011.

При создании файла использовалась программа Microsoft Exel 2013. Более ранние версии могут открыть файл некорректно (не проверял).

ТСН МФ-97 МО
(ТСН 50-303-99)

НОРМИРОВАНИЕ И СТАНДАРТИЗАЦИЯ

ТЕРРИТОРИАЛЬНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И УСТРОЙСТВО МЕЛКОЗАГЛУБЛЕННЫХ
ФУНДАМЕНТОВ МАЛОЭТАЖНЫХ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ
В МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

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

2. ВНЕСЕНЫ Минмособлстроем

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

4. СОГЛАСОВАНЫ Лицензионно-экспертным управлением Московской области, Мособлкомприродой

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

Введение

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Указанный эффект достигается и при погружении в грунт забивных блоков.

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

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

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

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

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

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

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

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

1. Область применения

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

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

2. Нормативные ссылки

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

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

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

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

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

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

7. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация

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

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

3. Общие положения

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

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

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

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

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

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

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

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

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

4. Оценка морозной пучинистости основания

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

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

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

ТЕРРИТОРИАЛЬНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРАВИЛА И НОРМЫ СТРОИТЕЛЬСТВА,
ЭКСПЛУАТАЦИИ И КОНТРОЛЯ РАБОТЫ СООРУЖЕНИЙ СИСТЕМ
ВОДООТВЕДЕНИЯ ОБЪЕКТОВ МАЛОЭТАЖНОЙ ЗАСТРОЙКИ
НА ТЕРРИТОРИИ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

РАЗРАБОТАНЫ: под научным руководством академика РАН - С.В.Яковлева Московским Государственным строительным университетом (Т.В.Дятлова, В.Н.Исаев, В.И.Калицун, Т.Г.Федоровская, И.Н.Чурбанова); НИИ коммунального водоснабжения и очистки воды (Э.С. Разумовский); ГНЦ РФ НИИ ВОДГЕО (Е.В.Соколова); НИИ ЭЧиГОС им.А.Н.Сысина РАМН (П.Ф.Кирьянова, Р.И.Михайлова, Ю.А.Рахманин); Министерством строительства Московской области (Б.К.Байков, И.Б.Захаров); Лицензионно-экспертным управлением Московской области (Л.Д.Мандель, Б.П.Маркин); Комитетом по жилищно-коммунальному хозяйству Администрации МО (А.А.Котеленец, К.А.Шрейбер); МГП Мосводоканал (А.Ю.Белов, И.А.Никитина, С.В.Храменков); Центром государственного санитарно-эпидемиологического надзора Московской области (О.Л.Гавриленко, А.А.Касятников, Э.Б.Коваленко); Государственным комитетом по охране окружающей среды и природных ресурсов Московской области (М.П.Гончаров, А.М.Калинин); НПА "Экология и природоохранное строительство" (Н.Г.Вакар).

УТВЕРЖДЕНЫ постановлением Правительства Московской области от 30.03.98 № 28/9

Успешное управление работой систем водоснабжения и водоотведения (при реализации программы строительства и реконструкции объектов малоэтажной жилой застройки в Московской области) неразрывно связано с подготовкой квалифицированных кадров, своевременным внедрением научно-технических достижений в производство, совершенствованием организационной структуры, правового и хозяйственного механизмов в изменившихся экономических условиях при наличии различных форм собственности.

Введение в действие нового нормативного документа - "Территориальные строительные нормы систем водоснабжения и водоотведения объектов малоэтажной жилой застройки Московской области" (далее по тексту ТСН ВиВ-97 МО) и создание данных "Технических правил и норм строительства, эксплуатации и контроля работы сооружений систем водоотведения объектов малоэтажной жилой застройки на территории Московской области" (далее по тексту ТСН ЭК-97 МО) призваны урегулировать, в частности, порядок взаимоотношений между организациями, эксплуатирующими системы водоотведения объектов малоэтажной застройки, и пользователями.

Обеспечение надежного контроля работы систем водоотведения, повышение эффективности существующих очистных сооружений требуют систематического обобщения передового опыта их эксплуатации и новых научных и технических разработок.

Администрация Московской области, совершенствуя коммунальное водопроводно-канализационное хозяйство объектов малоэтажной жилой застройки и создавая с этой целью новую нормативно-правовую базу, руководствовалась политикой энерго- и ресурсосбережения, организации экономного и рационального использования воды, охраны окружающей природной среды и сохранения здоровья населения.

ТСН ЭК-97 МО разработаны в соответствии с действующим законодательством России по вопросам охраны окружающей природной среды, а также постановлениями и распоряжениями Администрации Московской области по вопросам водоснабжения и водоотведения.

ТСН ЭК-97 МО направлены на организацию и стандартизацию основных моделей взаимоотношений между теми, кто предоставляет услуги в сфере жилищно-коммунального хозяйства, и теми, кто ими пользуется. В документе комплексно изложены особенности всех звеньев систем водоотведения, отражены вопросы пуска, наладки, технической и технологической эксплуатации очистных сооружений применительно к основным модификациям биологических процессов, применяемых на современных установках малых систем водоотведения. Кроме того, разработана система контроля и централизованного технологического обслуживания очистных сооружений объектов малоэтажной жилой застройки.

а) система водоотведения - комплекс внутренней канализации (с выпуском), канализационных сетей, насосных станций, предназначенных для сбора и отвода сточных вод отдельных Пользователей или их совокупности, а также сооружения по очистке и обеззараживанию сточных вод перед сбросом в водный объект-приемник;

б) Пользователь - физическое или юридическое лицо, имеющее право распоряжаться объектом недвижимости и пользующееся или имеющее намерение пользоваться системами водоснабжения или водоотведения для удовлетворения бытовых нужд;

в) индивидуальная система водоотведения - система водоотведения, расположенная в пределах объекта недвижимости, принадлежащего Пользователю и являющаяся его собственностью;

г) коммунальная система водоотведения (местная или централизованная) - система водоотведения, расположенная на территории, принадлежащей администрации и являющаяся ее собственностью, которая обеспечивает отведение воды от объектов малоэтажной застройки (местная - для муниципальных образований с числом жителей до 200, централизованная - с числом жителей от 200 до 5000) на основании заключенных договоров;

д) канализационная сеть - система подземных, наземных и надземных трубопроводов и сооружений на них для сбора и отведения сточных вод;

е) приемник сточных вод - водный объект (поверхностный или подземный), в который сбрасываются сточные воды;

ж) бытовые сточные воды - вода, использованная человеком для удовлетворения физиологических потребностей и хозяйственной деятельности и получившая при этом загрязнения;

з) лимит водопотребления, водоотведения - предельное количество воды, разрешенное для потребления (или водоотведения) за определенный срок, установленный для Пользователя на территории Московской области;

и) Административный орган - орган исполнительной государственной власти на территории Московской области, осуществляющий властные полномочия в сфере водоснабжения и водоотведения по распоряжению Губернатора Московской области или главы администрации муниципального образования;

к) Исполнитель - организация любой формы собственности или индивидуальный предприниматель, имеющие лицензию на осуществление деятельности, связанной со строительством и/или эксплуатацией системы водоснабжения и/или водоотведения для удовлетворения нужд Пользователя на основании заключенного между ними договора.

Настоящие Территориальные строительные нормы (ТСН ЭК-97 МО) разработаны в развитие ТСН ВиВ-97 МО. Нормы предназначены для использования при строительстве и эксплуатации систем водоотведения объектов малоэтажной жилой застройки Московской области и являются обязательными для исполнения Администрациями муниципальных образований, предприятиями, организациями или иными юридическими и физическими лицами, обладающими лицензией на осуществление деятельности в области водоснабжения и водоотведения, и Пользователями этих услуг.

Читайте также: