Разработанный Свод правил позволяет обеспечить современный уровень проектирования и устройства фундаментов опор мостов на вечномерзлых грунтах в традиционных и вновь осваиваемых регионах.

При разработке настоящих правил использован опыт проектирования, строительства и эксплуатации мостов, построенных на железных и автомобильных дорогах севера Западной Сибири, полуострова Ямал, на БАМе и в других регионах страны, а также результаты научно-исследовательских работ, проведенных АО «ЦНИИС», его филиалом (СибЦНИИС) и Тындинской мерзлотной станцией (ТМС).

Свод правил разработан в лаборатории оснований и фундаментов АО «ЦНИИС» (канд. техн. наук В.П. Рыбчинский - ответственный исполнитель). Приложения А.1, Б и Г разработаны лабораторией инженерного мерзлотоведения АО «ЦНИИС» (соответственно кандидаты техн. наук В.В. Пассек, Л.Н. Слоев, инж. В.И. Петров); приложения А.2 и В - лабораторией оснований и фундаментов ТМС (канд. техн. наук А.А. Опарин); приложение Д - лабораториями теории и методов расчета мостов (д-р техн. наук А.А. Потапкин) и оснований и фундаментов АО «ЦНИИС»; приложение Е - с использованием материалов СибЦНИИСа (канд. техн. наук Э.А. Аблогин); приложение Ж - с использованием материалов лаборатории земляного полотна АО «ЦНИИС»; приложение И - по материалам лаборатории долговечности бетона АО «ЦНИИС» (канд. техн. наук В.С. Гладков).

При разработке отдельных положений правил использованы предложения проектных организаций, в том числе АО «Ленгипротранс», АО «Мосгипротранс», Союздорпроекта, АО «Гипростроймост», АО «Ленметрогипротранс», Сибгипротранса.

СВОД ПРАВИЛ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И УСТРОЙСТВО ФУНДАМЕНТОВ ОПОР МОСТОВ
В РАЙОНАХ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ

CODE OF PRACTICE IN PROJECTING AND BUILDING
THE FOUNDATIONS OF THE PIERS OF BRIDGES IN
THE AREA OF PERMAFROST GROUNDS

Дата введения 1996-04-01

1 Область применения

Настоящий свод правил распространяется на проектирование и устройство фундаментов опор постоянных мостов, путепроводов и эстакад на железных и автомобильных дорогах, сооружаемых в районах распространения вечномерзлых грунтов, включая север Западной Сибири и полуостров Ямал.

Положения настоящего документа обязательны для предприятий, организаций и объединений независимо от форм собственности и принадлежности, осуществляющих проектирование и строительство указанных сооружений в районах распространения вечномерзлых грунтов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы ссылки на следующие документы:

СНиП 2.01.01-82 Строительные климатология и геофизика.

СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений.

СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты.

СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах.

СНиП 2.02.07-87 Инженерные изыскания для строительства.

СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции.

СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии.

СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы.

СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты.

СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции.

СНиП 3.06.04-91 Мосты и трубы.

СНиП II-23-81* Стальные конструкции.

СНиП III-4-80* Техника безопасности в строительстве.

ГОСТ 14098-91 Соединения сварные арматуры и закладных деталей.

ГОСТ 10178-85* Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия.

ГОСТ 22266-76* Цементы сульфатостойкие. Технические условия.

ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация.

ВСН 165-85 Устройство свайных фундаментов мостов (из буровых свай).

ВСН 156-88 Инженерно-геологические изыскания железнодорожных, автодорожных и городских мостовых переходов.

ВСН 203-89 Нормы и технические условия на проектирование и строительство железных дорог на полуострове Ямал.

ВСН 83-92 Технические указания по проектированию бетонов и цементно-песчаных растворов, твердеющих на морозе, при устройстве искусственных сооружений.

3 Определения

В настоящем своде правил применены термины в соответствии со СНиП 2.05.03-84*, СНиП 2.02.04-88, СНиП 2.02.03-85, СНиП 2.02.01-83, СНиП 3.06.04-91 и СНиП 2.03.01-84*.

4 Общие положения

4.1 Указания настоящего свода правил предназначены для использования при проектировании и устройстве фундаментов опор мостов (путепроводов, эстакад), возводимых на вечномерзлых грунтах, используемых по принципу I и II.

4.2 В своде правил приведены только дополнительные к содержащимся в действующих нормативных документах указания в объеме, необходимом для учета характерных особенностей проектирования и сооружения на вечномерзлых грунтах безростверковых опор, свайных и мелкого заложения фундаментов с использованием типовых или апробированных на практике и рекомендованных для широкого применения проектов, а также для разработки индивидуальных конструктивно-технологических решений опор.

Общие указания, относящиеся к вопросам проектирования и устройства фундаментов опор мостов как на используемых в мерзлом или талом состоянии вечномерзлых грунтов, так и на немерзлых грунтах в части проектирования и сооружения фундаментов и надфундаментной части опор, отсыпки и укрепления конусов, укрепления русел и т. п., следует принимать в соответствии с действующими нормативными документами.

4.3 Проектирование и сооружение фундаментов опор мостов должно осуществляться с учетом требований к охране окружающей среды.

5 Проектирование фундаментов опор мостов

5.1 Основные положения

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

5.1.1 При выборе оптимального конструктивно-технологического решения фундаментов опор мостов, проектируемых на разных вечномерзлых грунтах, следует ориентироваться, как правило, на применение безростверковых конструкций устоев и промежуточных опор или опор с ростверком, расположенным выше поверхности грунта, а в пределах водотоков - выше или ниже уровня первой подвижки льда. Опоры с фундаментами мелкого заложения допускается применять в тех случаях, когда оттаивание мерзлых грунтов не приведет к появлению недопустимых по условиям нормальной эксплуатации мостов деформаций опор, нормированных СНиП 2.05.03-84.

5.1.2 При проектировании фундаментов опор на мерзлых грунтах, используемых по принципу I, необходимо предусматривать мероприятия, направленные на поддержание в течение всего периода эксплуатации мостового перехода расчетной отрицательной температуры основания. С этой целью следует свести до минимума нарушения мохорастительного покрова, природного режима течения поверхностных и подземных вод на переходе, а при недостаточности этих мер - предусмотреть мероприятия по искусственному поддержанию расчетных температур путем использования специальных конструктивно-технологических решений опор и применения охлаждающих устройств.

Выбор вышеуказанных мероприятий должен производиться на основании теплотехнического расчета.

5.1.3 Для сохранения естественных водных режимов на мостовом переходе, грунты основания фундаментов опор которого используются по принципу I, необходимо по возможности исключить или свести к минимуму:

- пропуск воды под один мост нескольких соседних постоянных или периодических водотоков (за исключением протоков одного водотока);

- застои воды в пересыпанных протоках;

- длительную аккумуляцию воды под мостами и на подходах;

- срезки дна водотоков без укрепления его против размыва;

- срезку русла со вскрытием сильнольдистых грунтов или подземных льдов;

- завалы грунта, приводящие к застою воды под мостом;

- погружение свай с использованием метода протаивания грунтов основания;

- применение фундаментов мелкого заложения или заглубление в грунт сооружаемых в котлованах ростверков свайных фундаментов.

5.1.4 На участках залегания большой толщи (свыше 15 м) сильнольдистых грунтов (с относительной осадкой при оттаивании более 0,03) или подземных льдов, в местах наличия криопегов, в пределах водотоков с наледями, на неустойчивых косогорах и в других сложных условиях решение о месте расположения, типе и конструкции опор безростверковых или с ростверком следует принимать индивидуально для каждого проектируемого мостового перехода исходя из особенностей природных условий и результатов технико-экономического сравнения целесообразных вариантов конструкции моста в целом и подходов к нему, а также мер по предотвращению появления недопустимых деформаций опор в течение всего периода эксплуатации дороги. При этом рекомендуется обследовать целесообразность переноса места расположения мостового перехода, увеличения глубины заложения фундаментов, обеспечения сохранности мерзлого состояния грунтов основания опор с помощью охлаждающих устройств или других мер.

ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ ИНЖЕНЕРНЫХ ИЗЫСКАНИЙ

5.1.5 Основания и фундаменты опор следует проектировать с использованием материалов инженерных изысканий, включающих результаты инженерно-геологических, мерзлотных, гидрогеологических, гидрологических и геодезических изысканий, выполненных в соответствии с требованиями СНиП 1.02.07-87 и ВСН l56-88.

5.1.6 Материалы инженерно-геокриологических изысканий должны содержать:

- данные о характере мерзлотно-грунтовых условий строительной площадки, в том числе об особенностях распространения по площади и глубине залегания вечномерзлых грунтов, их генезиса, литологическом и гранулометрическом составах, криогенном строении, особенностях напластования, температуре, толщине слоя сезонного промерзания и оттаивания, средней годовой температуре, о мерзлотных процессах (наледях, буграх пучения, термокарсте, солифлюкционно-оползневых образованиях и др.), степени засоленности грунтов, наличии включений концентрированных солевых растворов (криопегов) и их напоре;

- результаты полевых и лабораторных исследований и испытаний грунтов, отражающие литологические типы, криогенное строение, физические и механические свойства в талом и мерзлом состояниях для нескальных грунтов - плотность, влажность, льдистость, просадочность при оттаивании, угол внутреннего трения, сцепление, теплоемкость, коэффициент теплопроводности; для скальных грунтов - степень выветрелости и трещиноватости, временное сопротивление на одноосное сжатие, коэффициент размягчаемости в воде и др.;

- дополнительные данные, необходимые для прогнозирования возможных изменений геокриологических условий строительной площадки, в том числе данные о продолжительности периодов и значениях положительных и отрицательных температур воздуха, толщине снежного покрова, мохорастительном покрове, а также о характерных особенностях проектируемого мостового перехода и производства работ по возведению опор моста и т. п.;

- исходные данные и требования, необходимые для разработки мероприятий по охране окружающей среды, подлежащие включению в проект опор моста, а также в проект организации и производства строительных работ (с целью обеспечения максимальной сохранности мохорастительного покрова, минимальных нарушений естественных условий напластования грунтов и протекания водотоков).

5.1.7 Материалы гидрогеологических и гидрологических изысканий должны содержать данные: об уровнях появления и установления подземных вод; химическом составе подземных вод с целью определения основных показателей их агрессивности по отношению к бетону или стальным оболочкам фундаментов; характере гидравлической связи подземных вод с водами открытых водоемов (рек, водохранилищ или озер).

Кроме сведений о подземных водах должны быть получены:

характерные данные о наземных (поверхностных) водах, включающие расчетные уровень и расход воды; рабочие уровни для каждого месяца в году; уровни высокой и низкой межени; графики среднемноголетней продолжительности стояния характерных уровней воды; сведения о датах начала и конца ледостава и ледохода, толщине льда, уровнях ледостава и ледохода, возможных заторах льда; сведения о характере и степени агрессивности воды.

В дополнение к перечисленным сведениям необходимо собрать данные о специфических особенностях водотоков, характеризующие:

- прохождение паводков поверх ледяного покрова, обычно образующегося на перекатах при промерзании водотоков до дна, а также в местах появления наледей или ледяных заторов, возникающие при таких паводках подпоры воды и связанное с ними повышение ее уровней;

- возможные деформации русла в результате прохода паводков по ледяному покрову или по наледям (спрямления русла, глубинные, боковые размывы русла и т. п.).

5.1.8 В комплекс изысканий, выполняемых для разработки проекта опор мостов, необходимо включать обзор и систематизацию литературных данных по материалам ранее проведенных изысканий, в том числе связанных с поиском полезных ископаемых, нефти и газа, обзор сведений по опыту строительства и эксплуатации ранее построенных мостов и других сооружений разного назначения в районах проектируемых дорог, обращая особое внимание на характер и причины изменений температуры вечномерзлых грунтов, если такие изменения имели место.

5.1.9 Номенклатуру грунтов оснований в описанных результатах изысканий и в проектах фундаментов следует принимать согласно ГОСТ 25100-82, а специфические характеристики вечномерзлых грунтов - согласно СНиП 2.02.04-88.

5.1.10 Количество и глубину разведочных скважин следует назначать исходя из необходимости получения достоверных данных, требуемых для обоснованного принятия оптимальных конструктивно-технологических решений фундаментов опор с учетом сложности геокриологических и гидрологических условий в месте проектируемого мостового перехода, но не менее двух-трех скважин для малого моста и глубиной не менее 15 м.

В зависимости от принципа использования грунтов в качестве оснований глубина скважин должна не менее чем на 5 м превышать глубину заложения фундаментов при применении принципа I и не менее чем на 5 м - подошву возможной чаши оттаивания грунтов под фундаментом при применении принципа II.

В местах распространения засоленных мерзлых грунтов с включением линз криопегов количество скважин должно соответствовать как минимум количеству опор моста. При этом подлежат четкому определению абсолютные отметки залегания линз криопегов и их мощность, а также наличие напора высокоминерализованных вод на момент проходки скважин.

ВЫБОР ПРИНЦИПА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ В КАЧЕСТВЕ ОСНОВАНИЯ

5.1.11 При проектировании фундаментов опор на вечномерзлых грунтах в зависимости от их конструктивных и технологических особенностей, инженерно-геокриологических условий применяется один из следующих принципов использования этих грунтов в качестве основания:

- принцип I - вечномерзлые грунты основания используются в мерзлом состоянии, сохраняемом в процессе строительства и в течение всего периода эксплуатации сооружения;

- принцип II - вечномерзлые грунты основания используются в оттаянном или оттаивающем состоянии.

5.1.12 При выборе принципа использования вечномерзлых грунтов в качестве основания фундаментов опор мостов следует исходить из условий обеспечения надежности и долговечности, а также минимальных затрат материалов, труда и времени на их возведение.

5.1.13 Вечномерзлые грунты в основании фундаментов глубокого заложения опор с ростверком или безростверковых рекомендуется использовать по принципу I при соблюдении следующих условий и требований:

- вечномерзлые грунты должны быть преимущественно сливающегося типа, температура которых в течение всего периода эксплуатации моста не будет превышать значений, принятых в расчетах несущей способности основания;

- в местах сильных снежных заносов продольный профиль дороги должен обеспечивать в пределах перехода наличие просвета под мостом, как правило, не менее 3,5 м;

- русло в месте мостового перехода следует запроектировать таким образом, чтобы свести к минимуму возможность образования наледей и термокарста, для чего необходимо обеспечить максимальную сохранность поверхностного слоя грунта в пределах меженной части русла и сосредоточенный пропуск вод под мостом, используя для этой цели при необходимости лотки или другие устройства. При недостаточности таких мер рекомендуется с верховой стороны моста на расстоянии 50-100 м осуществить перехват подруслового потока, например, с помощью мерзлотной завесы, устраиваемой с использованием охлаждающих устройств. Для предотвращения появления термокарста следует предусмотреть меры по исключению возможности длительного застоя воды вдоль насыпи и под мостом, а также существенного повреждения мохорастительного покрова в зоне мостового перехода;

- дно русла в местах возможного его значительного размыва должно быть укреплено на длине не менее 15 м в верховую и низовую стороны от оси малого моста;

- промежуточные опоры рекомендуется по возможности размещать вне пределов меженного русла;

- свайные элементы (сваи разных типов) фундаментов следует заделывать в мерзлые грунты ниже уровня максимально возможного их оттаивания на глубину, обеспечивающую восприятие расчетных нагрузок, включая силы морозного выпучивания;

- низ свайных элементов необходимо располагать не менее чем на 4 м выше поверхности подземного льда или сильнольдистых грунтов. Если это условие невыполнимо, такие грунты должны быть прорезаны свайными элементами, а при невозможности этого - решение об использовании сильнольдистых грунтов в качестве оснований следует принимать индивидуально.

5.1.14 В качестве основания фундаментов, используемого по принципу II, пригодны любые вечномерзлые крупнообломочные грунты, плотные и средней плотности пески, твердые, полутвердые и тугопластичные глинистые грунты, а также другие малосжимаемые при оттаивании грунты (характеризуемые относительной осадкой при оттаивании не более 0,03) при условии обеспечения предусмотренной проектом опор несущей способности оснований и перемещений верха опор в пределах допусков, нормированных СНиП 2.05.03-84.

5.1.15 В основаниях фундаментов твердомерзлые грунты следует использовать преимущественно по принципу I. При этом для фундаментов железнодорожных мостов необходимо обеспечить на весь период эксплуатации температуры мерзлых грунтов основания на 0,5 °С ниже расчетных температур для песков и супесей и на 1 °С - для суглинков и глин.

5.1.16 Пластично-мерзлые грунты в основаниях фундаментов следует использовать, как правило, по принципу II. В случае технико-экономической нецелесообразности такого решения допускается использовать эти грунты по принципу I (для железнодорожных мостов в опытном порядке), если в течение всего периода эксплуатации сооружения с помощью комплекса мер (например, охлаждающих устройств, каменных набросок, проветриваемых полостей и других мероприятий) будет сохранена температура грунтов не выше принятой в расчетах несущей способности по прочности и деформативности основания.

При этом количество охлаждающих установок следует назначать с учетом коэффициента надежности, равного 2.

5.1.17 Вечномерзлые грунты в основании фундаментов малого моста, как правило, следует использовать по одному принципу, не допускается опирания их частично на мерзлые и частично на немерзлые или оттаивающие грунты.

При значительном количестве опор большого моста допускается применение двух принципов для грунтов основания фундаментов соседних опор с учетом требований СНиП 2.05.03-84.

Для грунтов основания фундамента каждой отдельной опоры совместное использование двух принципов не допускается.

5.2 Особенности проектирования и расчета основание и фундаментов опор

5.2.1 Во всех регионах распространения вечномерзлых грунтов, где по условиям надежности и долговечности допустимо, экономически оправдано и практически осуществимо, рекомендуется для автодорожных и железнодорожных мостов применять безростверковые опоры с использованием буровых (буроопускных, бурообсадных) и забивных свай, расположенных преимущественно в один-два ряда по фасаду моста.

Безростверковые опоры для железнодорожных мостов допускается применять в обсыпных устоях, а в промежуточных опорах - на суходолах для малых и средних мостов.

Опоры с фундаментом мелкого заложения (на естественном основании) допускается применять для мостов на вечномерзлых грунтах, используемых, как правило, по принципу II.

5.2.2 В регионах распространения засоленных мерзлых грунтов разрешается применение в устоях фундаментов безростверкового типа с плитой, расположенной в уровне подошвы конуса и опирающейся на грунты, поддерживаемые в твердомерзлом состоянии с помощью охлаждающих устройств и специальных конструктивно-технологических мероприятий (по согласованию с заказчиком).

5.2.3 Подошву ростверка свайных фундаментов рекомендуется располагать, как правило, над поверхностью грунта или над уровнем первой подвижки льда. Фундаменты с заглубленным ниже уровня первой подвижки льда ростверком допускается применять в сложных ледовых или других условиях. Для железнодорожных мостов фундаменты промежуточных опор следует проектировать с ростверком, расположенным ниже уровня первой подвижки льда или ледохода.

5.2.4 Для автодорожных мостов допускается применять устои диванного типа при условии осуществления мер по предотвращению появления недопустимых деформаций устоев, а также обеспечению устойчивости их на плоский и глубокий сдвиги.

5.2.5 В безростверковых опорах и фундаментах опор с ростверком рекомендуется применять в качестве стоек или элементов фундамента железобетонные столбы круглого и прямоугольного сечения, буровые сваи и некондиционные газовые стальные трубы диаметром 1 - 1,4 м.

5.2.6 Фундаменты, устраиваемые на вечномерзлых грунтах, используемых по принципу II, следует проектировать на случай полного их оттаивания в пределах зоны основания.

5.2.7 При проектировании оснований и фундаментов опор мостов, возводимых на вечномерзлых грунтах, следует выполнять теплотехнические расчеты основания и расчеты основания и фундаментов на силовые воздействия. При этом надлежит учитывать принцип использования вечномерзлых грунтов в качестве основания.

5.2.8 Прогноз многолетних изменений температуры вечномерзлых грунтов, включая определение температуры используемых по принципу I вечномерзлых грунтов, для расчета несущей способности оснований фундаментов автодорожных и железнодорожных мостов к концу установленного срока их эксплуатации допускается выполнять согласно приложению А.

5.2.9 Рассчитанная по приложению А температура мерзлых грунтов должна соответствовать условию обеспечения необходимой несущей способности и устойчивости оснований фундаментов опор моста. В противном случае для использования таких грунтов по принципу I необходимо осуществить меры по глубинному или поверхностному их охлаждению, предусмотренные приложениями А - Г.

5.2.10 Основания и фундаменты опор следует рассчитывать по двум группам предельных состояний:

- по первой - по несущей способности оснований, устойчивости положения фундаментов опор против опрокидывания и сдвига (плоского или глубокого), устойчивости фундамента на действие сил морозного пучения грунта;

- по второй - по деформациям оснований и фундаментов (осадкам, кренам, горизонтальным смещениям).

5.2.11 Расчеты по материалу конструкции железобетонных опор необходимо производить согласно СНиП 2.05.03-85. Расчеты по материалу полых и заполненных бетоном стальных свай-оболочек допускается производить, пользуясь приложением Д.

Элементы железобетонных конструкций фундаментов рассчитывают по трещиностойкости.

Предельно допустимую ширину раскрытия трещин в железобетонных свайных элементах опор и фундаментов (на стадии эксплуатации) в неагрессивной среде от воздействия постоянных и временных нагрузок принимают согласно СНиП 2.05.03-84.

Для железобетонных элементов опор, расположенных в агрессивной среде, допустимую ширину раскрытия трещин принимают согласно СНиП 2.03.11-85.

5.2.12 Расчет оснований фундаментов опор мостов следует производить при использовании:

- твердомерзлых грунтов по принципу I - по несущей способности;

- вечномерзлых грунтов по принципу II, а пластично - мерзлых по принципу I - по несущей способности и деформациям.

5.2.13 Расчетную поверхность вечномерзлых грунтов, используемых в качестве основания по принципу I, следует назначать, как правило, на расчетной глубине сезонного оттаивания.

5.2.14 Значения нормативных и расчетных глубин сезонного оттаивания и сезонного промерзания следует определять по СНиП 2.02.04-88, с - уточнением согласно приложению А.

Значения расчетных глубин сезонного оттаивания или промерзания грунтов в основании опор рекомендуется принимать:

- для промежуточных опор, расположенных в пределах суши, пойменных участков и в руслах промерзающих до дна водотоков - соответственно от поверхности грунта, предварительной срезки (планировки) или от поверхности льда;

- для обсыпных устоев - от поверхности конуса, считая по нормали к ней.

5.2.15 Расчет по грунту свайных элементов безростверковых опор и фундаментов допускается производить, пользуясь приложением Е.

5.2.16 Нагрузки и воздействия на фундаменты опор мостов принимают в соответствии с требованиями СНиП 2.05.03-84.

5.2.17 Несущую способность используемых по принципу I вечномерзлых грунтов в основании сжатого (осевой нагрузкой) железобетонного, стального или сталебетонного свайного элемента необходимо проверять по условию

, (5.1)

где N_m_ах - наибольшее сжимающее продольное усилие в верхнем сечении элемента, кН (тc);

G - собственный вес элемента, кН (т);

m = 1 - коэффициент условий работы;

g_д- коэффициент надежности, принимаемый для используемых по принципу I вечномерзлых грунтов, равным 1,4 независимо от количества свайных элементов в фундаменте и от положения подошвы ростверка по отношению к поверхности грунта, а для грунтов, используемых по принципу II, согласно СНиП 2.02.03-85 (как для немерзлых грунтов);

F_u - несущая способность по грунту элемента, определяемая по указаниям СНиП 2.02.04-88 или СНиП 2.02.03-85, кН (т).

При определении несущей способности F_u допускается учитывать влияние кратковременного характера действия подвижных нагрузок (согласно СНиП 2.02.04-88), приняв следующие значения дополнительного повышающего коэффициента для части F_u, относящейся к учету воздействия временных вертикальных и горизонтальных нагрузок в расчетах несущей способности оснований свайных элементов опор: железнодорожных мостов при одновременном действии сжимающих вертикальных постоянных и временных вертикальных нагрузок - 1,35; то же, но совместно с временными горизонтальными нагрузками (включая сейсмические нагрузки) - 1,5; автодорожных мостов соответственно - 1,5 и 1,75. Для железнодорожных мостов на станционных и подъездных путях, а также других мостов, на которых возможны систематические остановки на неопределенное время поездов или автомобилей, не допускается повышать значение F_u за счет учета временного характера действия подвижной нагрузки.

5.2.18 При работе свайного элемента на выдергивание из грунтов, используемых по принципу I, должно удовлетворяться условие

, (5.2)

где Р_du - наибольшее выдергивающее продольное усилие в верхнем сечении элемента, кН (т);

G, т, g_д - то же, что в формуле (5.1);

F_du - несущая способность элемента на выдергивание, кН (т).

Передача выдергивающих усилий на основание свайных элементов от одних постоянных нагрузок и воздействий не допускается.

Несущую способность по грунту одиночных элементов на выдергивание следует определять в мерзлых грунтах, используемых по принципам I и II, согласно приложению Е.

5.2.19 В расчетах несущей способности используемых по принципу I или II вечномерзлых грунтов в основаниях буроопускных свайных элементов (столбов), воспринимающих сжимающие и выдергивающие усилия, в качестве расчетного размера диаметра элементов в грунте допускается принимать диаметр скважин (0,8 - 1 м) при условии, что свайные элементы с рифленой боковой поверхностью (согласно п. 5.3.15) омоноличены в скважинах цементно-песчаным, цементно-шламовым или другим раствором марки не ниже: 150 - на высоту не менее 1 м от нижнего конца элемента в скальных и крупнообломочных грунтах; 100 - на высоту не менее 2 м в тех же грунтах; 50 - не менее 3 м в остальных грунтах.

5.2.20 При оттаивании используемых по принципу II мерзлых грунтов в период эксплуатации мостов несущую способность по грунту свайных элементов, за исключением свай-стоек, опираемых на скальные, плотные после оттаивания крупнообломочные и твердые глинистые грунты, определяют без учета отрицательного трения.

5.2.21 Проверку условия прочности заделки свайных элементов в вечномерзлые грунты, используемые по принципу I, на действие поперечных сил и изгибающих моментов, возникающих от временных горизонтальных нагрузок (центробежной силы, поперечных ударов подвижной нагрузки, торможения или силы тяги и др.) допускается производить, пользуясь приложением Е при увеличенной несущей способности оснований согласно п. 5.2.17.

5.2.22 Несущую способность оснований фундаментов мелкого заложения, а также устойчивость таких фундаментов против опрокидывания и плоского сдвига на вечномерзлых грунтах, используемых по принципу II, следует определять, как для немерзлых грунтов, пользуясь указаниями СНиП 2.05.03-84.

5.2.23 Независимо от принятого принципа использования грунтов в качестве основания, фундаменты опор необходимо рассчитывать на действие сил морозного выпучивания согласно приложению Ж при глубине сезонного промерзания, принимаемой по п. 5.2.14 за исключением фундаментов:

а) всех типов в местах, где слой сезонного промерзания-оттаивания состоит из крупного песка и крупнообломочных грунтов с содержанием глинистого заполнителя не более 10 %;

б) обсыпных устоев в местах, где сезонное промерзание-оттаивание грунта конуса не достигает его основания, сложенного с поверхности пучинистыми грунтами, или подошвы непучинистого грунта, уложенного в основании конуса взамен удаленного естественного пучинистого грунта;

в) промежуточных опор, расположенных в пределах непромерзающих до дна водотоков.

5.2.24 Устои и промежуточные опоры, проектируемые на крутых склонах, особенно когда под несущим слоем основания расположены пласт немерзлого или оттаивающего глинистого грунта или прослойка насыщенного водой песка, подстилаемого глинистым грунтом, необходимо обязательно проверить на устойчивость против глубокого сдвига (смещения фундамента совместно с грунтом) по круглоцилиндрической или другой неблагоприятной поверхности скольжения.

Кроме того, для указанных условий надлежит проверить возможность появления локальных (местных) оползневых сдвигов на ранее устойчивых склонах вследствие дополнительного их нагружения весом насыпи и опоры, нарушения устойчивости пластов грунта в процессе производства работ или изменения режима (уровня и скорости течения) подземных и поверхностных вод.

5.2.25 Осадки проектируемых оснований фундаментов опор допускается не определять для мостов:

а) всех систем и пролетов в случаях опирания фундаментов на используемые по принципу I вечномерзлые грунты, за исключением пластичномерзлых глинистых;

б) внешне статически определимых систем железнодорожных (пролетами до 55 м) и автодорожных (пролетами до 105 м) при опирании на используемые по принципу II малосжимаемые при оттаивании скальные, плотные крупнообломочные и песчаные грунты, твердые и полутвердые глинистые или суглинистые грунты.

Осадки опор на основаниях из оттаивающих (в период эксплуатации мостов) остальных грунтов, используемых по принципу II, определяют согласно указаниям СНиП 2.02.04-88, рассматривая фундаменты из свайных элементов как условно массивные.

5.2.26 Основания и фундаменты опор мостов на засоленных вечномерзлых грунтах при использовании их в качестве основания по принципу I следует проектировать согласно СНиП 2.02.04-88 с учетом следующих особенностей:

- засоленные мерзлые грунты отличаются пониженной прочностью и малыми значениями сопротивлений сдвигу по поверхности смерзания свай и столбов;

- температура начала замерзания засоленных грунтов ниже температуры аналогичных видов незасоленных грунтов; при значительной степени засоленности грунты могут находиться при отрицательной температуре в «охлажденном» (немерзлом) состоянии;

- интервал нахождения в пластично-мерзлом состоянии сильно засоленных грунтов может составлять несколько градусов, так как переход таких грунтов в твердомерзлое состояние происходит при более низких температурах, чем аналогичных незаселенных грунтов;

- при вскрытии скважинами, пробуренными для устройства свай или столбов фундаментов, линз грунтов, сильно насыщенных высокоминерализованными (в том числе напорными) водами, происходит смачивание стенок скважины таким раствором, что приводит к резкому снижению, а при определенных условиях почти к полной потере смерзания по боковой поверхности элемента фундамента.

5.2.27 Для более полного использования сопротивления засоленных мерзлых грунтов нормальному давлению при проектировании и устройстве фундаментов следует ориентироваться на применение столбчатых элементов, свай с уширенной пятой и др.

5.2.28 Расчетные сопротивления засоленных мерзлых грунтов нормальному давлению и сдвигу по поверхности смерзания надлежит принимать, как правило, по опытным данным или ориентировочно по указаниям СНиП 2.02.04-88.

5.2.29 Основания и фундаменты на засоленных вечномерзлых грунтах при использовании их по принципу II следует проектировать в соответствии с указаниями СНиП 2.02.04-88 и требованиями СНиП 2.02.01-83, СНиП 2.02.03-85 и СНиП 2.03.11-85.

5.2.30 В сейсмических районах фундаменты опор мостов допускается проектировать на любых грунтах, используемых в качестве основания по принципу I.

Если грунты используются по принципу II, то следует предусматривать опирание подошвы фундаментов или нижних концов свай и столбов преимущественно на скальные или другие малосжимаемые при оттаивании грунты.

При учете сейсмических нагрузок расчет свайных фундаментов следует производить с учетом указаний и требований СНиП 2.02.04-88, СНиП II-7-81, СНиП 2.02.01-83, СНиП 2.02.03-85 и СНиП 2.05.03-84.

5.2.31 Для контроля температурного режима грунтов основания фундамента, используемых по принципу I, в каждой опоре должны быть установлены согласно проекту термометрические трубки в количестве не менее двух на глубину, превышающую на 2-5 м отметку заложения концов свай или столбов. В качестве термотрубок рекомендуется использовать стальные трубы диаметром, как правило, два дюйма, устанавливаемые как совместно с элементами фундамента (в сваи-стойки из стальных труб, в зазор между столбом и стенкой скважины и т. п.), так и в специально пробуренные скважины, местоположение которых определяется проектом.

Для контроля температурного режима грунтов в основании фундаментов мелкого заложения или поверхностного типа глубину термометрических трубок следует назначать не менее 10 - 15 м.

5.3. Конструирование фундаментов опор мостов

5.3.1 При конструировании фундаментов глубокого заложения, в том числе безростверковых опор, на вечномерзлых гранях, используемых по принципу I, следует применять буроопускные сваи (сваи-столбы), устраиваемые путем бурения скважин с уширением или без него, опускания в скважину цилиндрических или призматических железобетонных элементов сплошного сечения, стальных труб (оболочек) из стали, удовлетворяющей требованиям нормальной эксплуатации при низких отрицательных температурах (минус 40 °С и ниже), полых, заполненных бетоном или песчано-цементной смесью, с омоноличиванием их в скважине цементно-песчаным (цементно-шламовым) раствором.

5.3.2 Свайные элементы фундаментов промежуточных опор, верх которых расположен не менее чем на диаметр элемента ниже расчетной глубины сезонного промерзания-оттаивания грунтов или нижней поверхности льда при низком ледоставе, а также элементы устоев в непромерзающем грунте конуса насыпи, допускается проектировать из стальных оболочек и буровых свай-столбов (буроопускных или комбинированных железобетонных свайных элементов, заполненных бетоном, или полых железобетонных оболочек) без осуществления дополнительных мер по обеспечению трещиностойкости бетона таких элементов от неблагоприятного воздействия отрицательных температур окружающей среды.

В пределах слоя сезонного промерзания-оттаивания, в зоне воздействия льда (его первой подвижки и ледохода) пли переменного уровня воды и выше этой зоны свайные элементы безростверковых опор и фундаментов промежуточных опор следует проектировать сплошного сечения из морозостойкого бетона. В этих случаях разрешается применять элементы из железобетонных или стальных оболочек, заполненных бетоном, при условии осуществления мер (приложение И) по предотвращению появления трещин в железобетонных оболочках в период отрицательных температур воздуха.

В автодорожных мостах допускается в таких условиях применять для фундаментов полые железобетонные и стальные оболочки, если они удовлетворяют требованиям надежности и долговечности в течение всего периода эксплуатации мостов.

Свайные элементы из полых или заполненных бетоном стальных труб допускается проектировать, пользуясь приложением Д.

5.3.3 Глубину заложения подошвы фундаментов или низа свайных элементов от уровня естественной поверхности грунта, срезки или размыва дна водотока следует назначать по результатам расчета несущей способности оснований, учитывающего влияние следующих наиболее важных факторов:

- геокриологических, гидрогеологических и гидрологических условий в местах возведения опор;

- принципа использования вечномерзлых грунтов в качестве оснований;

- глубины сезонного промерзания и оттаивания грунтов;

- возможности пучения грунтов при промерзании и осадке основания при оттаивании;

- наличия льдонасыщенных грунтов и подземных льдов;

- принятых расчетных нагрузок на фундаменты;

- характерных особенностей конструкции и технологии постройки фундаментов.

5.3.4 Глубину заложения свайных элементов, а также расстояния в плане между ними назначают в нескальных вечномерзлых грунтах, используемых по принципу I, руководствуясь указаниями СНиП 2.02.04-88, а в используемых по принципу II- СНиП 2.02.03-85.

Глубину заделки низа свайных элементов в скальные грунты определяют на основании расчетов на сжатие или выдергивание согласно пп. 5.2.17 и 5.2.18 и принимают в зависимости от предела прочности R_с на одноосное сжатие и степени выветрелости грунта: для свайных элементов, воспринимающих преимущественно сжимающие усилия, в слабовыветрелых грунтах с R_с свыше 15 МПа (1500 тс/м²) - не менее 0,5 м, а в остальных грунтах - не менее 1 м; для элементов, воспринимающих выдергивающие усилия, во всех грунтах - не менее 2 м, а в слабовыветрелых грунтах с R_с свыше 15 МПа (1500 тс/м²) - не менее 1 м.

5.3.5 Для уменьшения глубины заложения свайных элементов в необрушающиеся немерзлые или в вечномерзлые нескальные грунты, используемые по принципу II, рекомендуется устраивать уширенные пяты.

Расстояния в свету между уширенными пятами свайных элементов в уровне наибольшего диаметра пят должно быть не менее 0,5 м во всех вечномерзлых грунтах, за исключением сыпучемерзлых, в которых уширения разбуриванием не устраивают.

В засоленных необрушающихся мерзлых грунтах, используемых по принципу I, допускается устраивать уширение в основании столбов при условии принятия мер по уменьшению влияния экзотермии цемента на растепление окружающего грунта (температура бетонной смеси не выше плюс 5 °С, наличие встроенных в свайный элемент охлаждающих устройств и т. п.).

5.3.6 Свайные и мелкого заложения фундаменты допускается опирать на немерзлый грунт, расположенный между подошвой сезонно-промерзающего слоя и поверхностью вечномерзлого, используемого по принципу II малосжимаемого при оттаивании грунта, если толщина слоя померзлого грунта под подошвой свайных элементов или фундаментов будет не менее 1,5 м при обеспечении требуемой их несущей способности на сжатие и на выдергивание.

5.3.7 Подошву ростверка свайных фундаментов на суше и в русле периодических водотоков следует располагать вне слоя сезонного промерзания пучинистых грунтов (ниже уровня промерзания не менее чем на 0,25 м или выше поверхности грунта на 1 м и более для промежуточных опор, на 0,5 м и более для устоев).

Заглубление подошвы фундаментов мелкого заложения в используемые по принципу II вечномерзлые грунты назначают по расчету несущей способности и устойчивости согласно СНиП 2.05.03-84 с учетом указаний СНиП 2.02.01-83.

5.3.8 Подошву ростверка свайных фундаментов или фундаментов мелкого заложения в крупнообломочных грунтах, гравелистых и крупных песках, содержащих до 10 % глинистого заполнителя, располагают, как правило (по отношению к поверхности грунтов), независимо от глубины сезонного промерзания-оттаивания, если слой таких грунтов простирается ниже этой глубины более чем на 1 м и отсутствует вероятность образования линзового льда под ростверком или фундаментом, в том числе и от напорных вод.

5.3.9 Подошву фундаментов мелкого заложения необходимо заглубить в несущий пласт (из любого грунта, кроме скального) не менее чем на 1 м от поверхности пласта, в скальные слабовыветрелые грунты - не менее 0,1 м, а в выветрелые - не менее 0,25 м.

5.3.10 Ростверк свайных фундаментов в русле постоянных водотоков, не промерзающих до дна, допускается располагать на любом уровне по отношению к поверхности воды при условии обеспечения надежности и долговечности фундаментов в соответствии с требованиями СНиП 2.05.03-84.

5.3.11 Железобетонные свайные элементы устоев и промежуточных опор, постоянно находящиеся в толще вечномерзлых или немерзлых грунтов (ниже половины глубины промерзания), допускается изготовлять из бетона класса не ниже В 25 при марке по водонепроницаемости не ниже W4 и ненормируемой морозостойкости.

Для свайных элементов фундаментов и безростверковых опор в пределах зоны переменного уровня воды (согласно СНиП 2.05.03-84) рекомендуется использовать бетон класса не ниже В 35 при марках по водонепроницаемости не ниже W6 и по морозостойкости не ниже F 300.

5.5.12 Толщина защитного слоя бетона (в свету до продольной арматуры) должна быть в буровых сваях не менее 10 см, а в остальных свайных элементах - не менее 5 см.

5.3.13 Соединения верха железобетонных свайных элементов со сборной или монолитной подферменной плитой (насадкой) безростверковых опор или с ростверком фундаментов, а также отдельных секций свайных элементов или стоек безростверковых опор между собой следует осуществлять с помощью выпусков арматуры, сварными, болтовыми, клеештыревыми или других конструкции стыками.

Для омоноличивания стыков сборных элементов надлежит использовать бетон класса В 35 с характеристикой по морозостойкости F300.

5.3.14 Конструкция стыков должна обеспечивать возможность надежного и долговечного соединения подферменной плиты или ростверка со свайными элементами. Отклонения в уровне подошвы плиты от проектного положения в плане свайных элементов, погруженных в грунт, не должны превышать, см:

при монолитной насадке - 5;

при сборной насадке и омоноличиваемых стыках - 3.

Для тех же конструкций отклонения по высоте не должны превышать, см:

при монолитной насадке - 10;

при сборной насадке и омоноличиваемых стыках - 3.

Допуски на сварные, болтовые, клеештыревые и другие стыки должны назначаться в проекте опор в зависимости от особенностей конструкции стыков.

Предельно допустимые отклонения свайных элементов от вертикали не должны превышать 1:200 для однорядных по фасаду моста опор и 1:100 для двухрядных опор. Если отклонения превышают приведенные значения допусков, необходимо проверить расчетом несущую способность фундаментов, опор и их оснований.

5.3.15 Боковая поверхность нижнего конца буроопускных столбов диаметром 0,8 м на длине минимум 2 м от их подошвы должна иметь искусственные неровности (рифление), выпуски арматуры и т. п. для обеспечения доброкачественного сцепления элементов с омоноличивающим раствором прочностью не менее 5 МПа (50 кгс/см²).

5.3.16 При заглублении нижних концов забивных свай в немерзлые грунты, прикрытые слоем сезонно-мерзлых или вечномерзлых песчаных грунтов, следует предусматривать установку этих свай в заранее пробуренные на всю глубину мерзлой толщи скважины, засыпку зазоров между поверхностями скважины и сваи песком и последующую добивку до расчетного отказа свай в несущий слой немерзлого грунта. При этом расчетное сопротивление грунта сдвигу в пределах скважины следует принимать равным 10 кПа (1 тс/м²).

5.3.17 Диаметр скважин, предназначенных для свободного опускания и омоноличивания в них цилиндрических свайных элементов должен на 20 см превышать их диаметр, а призматических - на 5 см диагональ поперечного сечения.

5.3.18 Для омоноличивания буроопускных свайных элементов в скважинах ниже подошвы слоя сезонного промерзания-оттаивания или в пределах высоты расчетной заделки в скальных и нескальных грунтах следует применять растворы марок по прочности на сжатие согласно указаниям п. 5.2.19.

Зазор между боковыми гранями свайного элемента и стенкой скважины от верха расчетной заделки свайных элементов в разные грунты и до подошвы слоя сезонного промерзания-оттаивания допускается заполнять сухой цементно-песчаной смесью в пропорции 1:7, а также цементно-шламовым раствором марки 50 (в толще глинистых грунтов) и уплотняемым в процессе заполнения зазора песком (в песчаных и гравийных грунтах), а у добиваемых свай - засыпанным сухим песком.

5.3.19 В пределах слоя сезонного промерзания-оттаивания зазор между опущенными свайными элементами и боковой поверхностью скважин следует заполнять уплотняемым по мере укладки грунтом, извлеченным при разбуривании этого слоя. Для заполнения такого зазора в песчаных грунтах допускается использовать песок, а при глинистых грунтах того же слоя - уплотняемую по мере укладки сухую смесь цемента с песком в пропорции 1:7.

На чертежах фундаментов опор, свайные элементы которых подлежат заглублению в грунт буроопускным способом, необходимо указать вид раствора, омоноличивающего элементы в скважинах до верха расчетной заделки, и требуемую его прочность к началу безопасного пропуска нагрузок по мосту.

6 Устройство фундаментов опор мостов

6.1 Общие указания

6.1.1 Указания настоящего раздела предназначены для использования при составлении проекта производства работ (ППР) по устройству фундаментов мостов на вечномерзлых грунтах.

6.1.2 Работы по устройству фундаментов следует выполнять в соответствии с требованиями СНиП 3.06.04-91, СНиП 3.02.01-87, СНиП 3.03.01-87, СНиП III-4-80*, государственных стандартов и указаниями настоящего раздела.

6.1.3 Выбор оптимальных конструктивно-технологических решений фундаментов опор необходимо осуществлять с учетом местных условий перехода, в том числе:

- характеристик вечномерзлых грунтов (глубины сезонного оттаивания, состава, типа, особенностей залегания, температурного режима и т. п.);

- принципа использования вечномерзлых грунтов в качестве оснований;

- наличия подземных льдин и термокарста;

- наличия наледей, бугров пучения и их режима;

- климатических условий района;

- мощности и времени установления покрова и характера снежных отложений;

- количества и периода выпадения осадков;

- продолжительности летнего периода, а также светлого времени;

- уровней и продолжительности прохода паводковых и ливневых вод, характерных особенностей ледохода и карчехода;

- размеров и конструктивных особенностей элементов опор;

- необходимости выполнения специальных мероприятий, предусмотренных при составлении проекта постройки опор (последовательности работ, поддержания определенного теплового режима твердеющего бетона и т. п.);

- необходимости сохранения растительного покрова на строительных площадках и в полосе отвода трассы при возведении опор моста за исключением кустарника, который необходимо удалять на длине до 20 м в низовую и верховую стороны от оси моста для уменьшения накопления под ним снега.

6.1.4 В местах наличия подземных льдов, наледей, бугров пучения, сильнольдистых грунтов, оттаивание которых может привести к появлению недопустимых деформаций, фундаменты следует устраивать в сроки, предусмотренные проектной документацией на производство работ.

6.1.5 При выборе оптимальной технологии строительства безростверковых опор и свайных фундаментов в используемых по принципам I и II вечномерзлых грунтах необходимо ориентироваться на широкое применение способа опускания свайных элементов в предварительно пробуренные в мерзлых грунтах обсаженные или необсаженные скважины. Способ непосредственной забивки свай может быть использован в редких случаях только для заглубления свай в пластичномерзлые глинистые и суглинистые грунты без твердых включений и больших прослоек песка при условии подтверждения его эффективности положительными результатами пробной забивки свай в конкретных местных условиях. Кроме этих способов допускается сооружать свайные элементы по технологии устройства буровых или комбинированных (сочетающих сваи-оболочки в верхней части и буровые - в нижней части) свай при условии соблюдения требований по обеспечению их надежности и экономичности.

6.1.6 Выбор конструктивно-технологического решения фундаментов опор, сооружаемых на засоленных вечномерзлых грунтах, следует производить исходя из принятого принципа использования грунтов в качестве основания.

6.1.7 При освоении строительных площадок для возведения опор мостов через постоянные или периодические водотоки на вечномерзлых грунтах, используемых по принципу I, требуется:

- строительные площадки для постройки опор мостов располагать, как правило, с низовой стороны подходных насыпей;

- не пересекать трассу построенными дорогами на расстояниях менее 50 м от устоев моста;

- подъезды к строительной площадке устраивать зимой на подсыпках толщиной не менее 1 м из песчаных грунтов или крупнообломочного материала;

- использовать для установки бурового станка, крана и другого оборудования в пределах строительной площадки устроенные зимой по ненарушенному мохорастительному покрову подсыпки толщиной до 1 м из песка или крупнообломочного материала или укладывать на песчаные подсыпки толщиной 0,5 м переносные железобетонные плиты, настилы из бревен;

- площадки, предназначенные для размещения складов, временных зданий и сооружений, зимой покрыть по ненарушенному покрову подсыпкой толщиной до 1 м из песка или крупнообломочного материала и спланировать с образованием уклонов для стока поверхностных вод;

- водотоки в пределах строительной площадки пропускать в трубах, деревянных лотках или в ограждающих банкетках из глинистых грунтов.

Независимо от температуры воздуха грунты и шлам, удаляемый при устройстве скважин, необходимо транспортировать в низовую сторону на расстояние 10-20 м при минимально возможных нарушениях естественных условий протекания водотока.

6.1.8 В местах залегания вечномерзлых грунтов, используемых по принципу I, необходимо: опоры обустроить согласно проекту термометрическими трубками для отслеживания температурного режима грунтов основания в эксплуатационный период моста; после завершения постройки опор и отсыпки конусов очистить русло от завалов грунта с целью исключения застоев воды под мостами и вблизи их.

6.1.9 Проектную документацию по устройству фундаментов опор мостов следует разрабатывать согласно указаниям СНиП 3.01.01-85*.

В проектной документации необходимо предусматривать осуществление мер по обеспечению:

- принятого в качестве расчетного температурного режима вечномерзлых грунтов в периоды строительства и эксплуатации сооружений;

- максимальной сохранности мохорастительного покрова и нормального пропуска водотоков в пределах строительной площадки;

- защиты возводимых конструкций опор, а также вспомогательных сооружений и устройств от неблагоприятного воздействия паводковых и ливневых вод, ледохода, наледей, карчехода и др.;

- высокого качества опор мостов;

- требований техники безопасности, производственной санитарии и пожарной безопасности.

6.1.10 В проекте производства работ по устройству фундаментов глубокого заложения (в том числе безростверковых опор) должны быть указаны способы:

- бурения скважин в вечномерзлых грунтах;

- очистки боковой поверхности и дна скважин от наледей и шлама;

- установки в скважины столбов или других элементов фундамента, закрепления их в проектном положении (в плане и по высоте);

- заделки столбов или свай в скважине;

- устройства сборной или монолитной плиты ростверка (насадки).

6.2 Бурение скважин

6.2.1 Для бурения скважин проектных размеров в разных вечномерзлых и скальных грунтах следует использовать станки как вращательного, так и ударно-канатного действия, имеющиеся в строительной организации. Уширения в основании скважин, в случае необходимости их устройства, разбуривают специальным уширителем.

6.2.2 В неустойчивых грунтах скважины необходимо бурить с применением извлекаемых или неизвлекаемых (предусмотренных в ППР) обсадных труб. В устойчивых грунтах бурение скважин или разбуриваине уширений допускается с использованием инвентарных патрубков или секций обсадной трубы, предназначенных для предотвращения осыпания грунта только в пределах слоя сезонного оттаивания.

6.2.3 Диаметр скважин для свободного опускания в них свайных элементов следует принимать согласно проекту, фундаментов или опор. Для принудительного заглубления элементов диаметр скважин, в том числе и лидерных, рекомендуется назначать по опыту погружения свай в аналогичных геокриологических условиях.

Глубина скважин для опускания или принудительно погружаемых элементов должна равняться длине их заделки в грунте. Для добиваемых до расчетного отказа свай глубина скважин подлежит уточнению по результатам забивки первых свай на стройплощадке в конкретных местных условиях.

6.2.4 Увеличение диаметра разбуриваемых скважин и уширений более 20 см (по сравнению с проектным размером) не рекомендуется, а уменьшение более 5 см не допускается.

Отклонение от проектного положения продольной оси скважины в плане в уровне поверхности грунта не должно превышать 10 см.

Недобур скважин по глубине (предусмотренной в проекте фундамента) запрещается, перебур в скальных и крупнообломочных грунтах допускается не более 0,1, а в остальных грунтах - не более 0,2 м.

6.2.5 После проверки соответствия фактических размеров скважины проектным и записи полученных результатов в журнале буровых работ каждая пробуренная скважина, независимо от принципа использования грунтов, до начала работ по установке свайного элемента или заполнения ее бетонной смесью должна быть принята по акту, при этом в нем должны быть отражены требования, изложенные в п. 6.6.3.

6.2.6 Технология бурения скважин в засоленных вечномерзлых грунтах с включением линз криопегов и пластов охлажденных неустойчивых инженерно-геологических элементов зависит от принятого в проекте принципа использования грунтов в качестве основания.

6.2.7 При применении принципа I бурение скважин под столбы должно осуществляться по технологии, исключающей попадание высокоминерализованных вод за пределы напластований, в которых они разведаны.

Технология бурения скважин принимается в зависимости от конкретных геокриологических условий.

В качестве способов, с помощью которых можно осуществить перехват высокоминерализованных вод (в том числе напорных), рекомендуется:

- предварительное замораживание линз криопегов жидким азотом путем его заливки в скважинные устройства, расположенные на небольшом расстоянии от внешней грани устраиваемого столба;

- затиранием нижней части обсадной трубы в расположенных ниже горизонта криопег связных пластично-мерзлых или талых (тугопластичной - текучепластичной консистенции) грунтах с выбором технологии последующей проходки в зависимости от геокриологических условий.

6.2.8 Технология бурения скважин в засоленных вечномерзлых грунтах, используемых в качестве основания по принципу II, с включением линз криопегов и охлажденных неустойчивых массивов должна обеспечить в последующем, после установки столба, качественную его заделку в грунте путем заполнения зазора цементно-песчаным раствором.

6.3 Устройство свайных элементов

6.3.1 В разные вечномерзлые грунты свайные элементы сплошного сечения или полые с закрытым нижним концом следует заглублять путем опускания их в предварительно пробуренные скважины (диаметр которых превышает наибольший размер поперечного сечения элементов) с омоноличиванием в них раствором. Вид и требуемая прочность раствора должны соответствовать требованиям п. 5.2.19 и быть указаны в проекте опор.

В пластичномерзлые глинистые и суглинистые грунты свайные элементы сплошного сечения допускается заглублять до проектного уровня путем забивки их в предварительно пробуренные скважины диаметром, меньшим на 5-10 см размера наибольшего сечения элемента, а полые элементы с открытым нижним концом, в том числе железобетонные и стальные сваи-оболочки - путем забивки или вибропогружения в скважины меньшего на 5 - 20 см диаметра, которые бурят предварительно на требуемую глубину или циклами, чередуя бурение с принудительным осаживанием элементов и удалением грунта сквозь их полость.

6.3.2 Свайные элементы с закрытым концом рекомендуется устанавливать по возможности сразу после окончания бурения скважин. В период положительных температур воздуха перерыв между окончанием бурения скважин и установкой в них элементов не должен превышать суток. При этом перед установкой свайного элемента скважина должна быть освидетельствована и принята в соответствии с п. 6.6.3.

6.3.3 Обнаруженные в скважинах в результате визуального освидетельствования и замера их глубины намерзший на их боковой поверхности лед, обрушившийся грунт или замерзший буровой шлам на забое должны быть удалены непосредственно перед опусканием элементов в скважины.

Особое внимание должно быть обращено на сопоставление замеров глубины скважин, выполненных сразу после окончания буровых работ и непосредственно перед установкой элементов, с целью исключения случаев оставления в забое скважины замерзшего шлама или обрушившегося грунта.

6.3.4 Независимо от принципа использования вечномерзлых грунтов частичное омоноличивание свайных, в основном железобетонных элементов, следует осуществлять путем вытеснения раствора, предварительно залитого в скважины, с последующей доливкой раствора до проектной отметки.

6.3.5 В скальных породах для омоноличивания кроме цементно-песчаных растворов, приготавливаемых в растворомешалках или бетономешалках, допускается использовать цементно-песчаношламовые и цементно-шламовы