СП 448.1325800.2019 Действует

4.9.4 При дешифрировании аэро- и космических материалов в районах распространения просадочных грунтов основное внимание должно быть уделено:

- уточнению используемых топографических карт в части выявления новых техногенных объектов (каналов, водохранилищ, карьеров и др.);

- изучению геоморфологических условий территории с выделением мезо- и микроформ рельефа (водоразделов, склонов, террас, оврагов, балок и др.);

- выявлению микроформ рельефа, генетически связанных с просадочными явлениями (просадочных блюдец, лессового псевдокарста, просадочных трещин вдоль каналов, водохранилищ, отстойников и других водоемов) в разные годы, для выявления динамики просадочного процесса.

По материалам дешифрирования следует вносить изменения в схематическую карту инженерно-геологического районирования, составленную по результатам сбора, изучения и систематизации материалов изысканий и исследований прошлых лет.

4.9.5 При маршрутных наблюдениях в процессе рекогносцировочного обследования в районах распространения просадочных грунтов дополнительно следует фиксировать признаки просадочности: просадочных блюдец, подов, провальных оврагов, проявлений лессового псевдокарста, антропогенных (техногенных) форм – просадочных трещин и террас вокруг водохранилищ, по берегам каналов и других водоемов. Следует устанавливать: их частоту (густоту) распределения на единицу площади; приуроченность к определенным формам рельефа и геоморфологическим элементам; форму и размеры в плане и по глубине; наличие и виды растительности, свидетельствующие о времени образования указанных форм.

В процессе маршрутных наблюдений следует также документировать выходы источников подземных вод, заболоченность, глубину стояния воды в колодцах в целях установления распространения и глубины положения зеркала подземных вод, определяющих нижнюю границу толщи просадочных грунтов.

Особое внимание следует уделять сбору информации об имевших место в районе предполагаемого строительства деформациях зданий и сооружений, связанных с просадками оснований, о наличии воды в подвалах зданий и сооружений, в кабельных колодцах связи и электроснабжения.

4.9.5.1 При выборе ключевых участков при рекогносцировочном обследовании следует обращать особое внимание на наличие естественных и искусственных обнажений просадочных толщ (в балках, оврагах, по берегам водохранилищ, в карьерах, выемках и пр.). При их описании следует выделять:

- отдельные горизонты просадочных грунтов и разделяющие их горизонты непросадочных грунтов, погребенных почв;

- выявлять характер перехода одних слоев грунтов в другие;

- прослеживать степень выдержанности отдельных слоев просадочных грунтов и погребенных почв в разрезе и по площади;

- устанавливать наличие и характер цикличности строения толщи в разрезе, а также особенности контакта между комплексами слоев грунтов.

Особое внимание следует уделять лессовым породам.

При описании отдельных литологических разновидностей просадочных грунтов (горизонты пород, а также разделяющих их погребенных почв, при наличии лессовых пород – горизонты лессовых и лессовидных пород, а также разделяющих их погребенных почв) в естественных и искусственных обнажениях следует изучать (описывать с зарисовками и фотографированием):

- цвет грунта и характер его изменения по разрезу;

- текстурные особенности (столбчатость, слоистость, наличие и характеристика форм, размеров, глубины проникновения кротовин, крупных корнеходов, червоходов и их количество на единицу площади, состав и плотность заполнителя);

- структурные особенности (гранулометрический состав; наличие макропор, их размеры и количество на единицу площади), наличие включений и новообразований (известковистых, железистых, выцветы и скопления солей, интенсивность вскипания от 10 %-ной соляной кислоты);

- влажность грунтов, характер контактов между отдельными слоями (горизонтами) грунтов, наличие следов их криогенного и сейсмического нарушения, ископаемые остатки флоры и фауны.

4.9.5.2 При обследовании состояния существующих зданий и сооружений, деформированных в результате просадки грунтов, следует собирать сведения:

- о характере и величине деформаций грунтов и фундаментов зданий и сооружений;

- об источниках замачивания грунта (удаленности, продолжительности замачивания);

- о конструкции фундаментов и характере вертикальной планировки;

- системе и состоянии ливневой канализации и водонесущих инженерных сетей;

- наличии и эффективности работы дренажных систем;

- об экранировании поверхности территории;

- о противопросадочных мероприятиях, способах уплотнения, в том числе с предварительным замачиванием, закреплении грунтов основания и др.

При наличии искусственного орошения следует обследовать систему и состояние оросительной сети и получить сведения о режиме ее эксплуатации.

4.9.5.3 По результатам проведенного рекогносцировочного обследования проводят уточнение составленной на основе сбора материалов и дешифрирования аэро- и космических снимков схематической карты инженерно-геологического районирования.

4.9.6 Проходку и опробование инженерно-геологических выработок в просадочных грунтах осуществляют скважинами, шурфами, дудками и котлованами.

Виды и способы проходки горных выработок в толщах просадочных грунтов должны обеспечивать:

- изучение геолого-литологического строения и цикличности просадочной толщи;

- возможность выявления и описания их структурных и текстурных особенностей, соответствующих естественным условиям залегания;

- проведение полевых опытных работ;

- отбор образцов грунтов с ненарушенной структурой;

- отбор проб воды;

- организацию наблюдений за режимом подземных вод;

- организацию локального мониторинга.

Размещение и количество горных выработок определяется требуемой детальностью изучения инженерно-геологических условий исследуемой территории с учетом задач, решаемых при различных видах градостроительной деятельности.

Для детального визуального изучения строения толщи просадочных грунтов рекомендуется проходка горных выработок в виде шурфов или дудок, а также расчисток естественных обнажений и искусственных выемок.

4.9.6.1 Способы и разновидности бурения инженерно-геологических скважин в районах распространения просадочных грунтов устанавливаются в соответствии с приложением А.

Бурение инженерно-геологических скважин следует осуществлять всухую или с продувкой без применения промывочной жидкости или воды.

Вибрационный и шнековый способы бурения непригодны для изучения просадочных грунтов, однако при обосновании в программе работ шнековое бурение допускается использовать для устройства технических скважин на глубину для отбора монолитов с использованием задавливаемых или обуривающих грунтоносов.

4.9.6.2 Глубину инженерно-геологических скважин рекомендуется определять в зависимости: от детальности изучения инженерно-геологических условий, конструктивных особенностей объекта капитального строительства; нагрузок на основание; типа грунтовых условий по просадочности, мощности просадочной толщи.

В просадочных грунтах глубину горных выработок следует назначать в зависимости от величины сжимаемой толщи с заглублением ниже нее на 1–2 м.

При выполнении изысканий на территории с большой мощностью просадочной толщи (значительно превышающей предполагаемую величину сжимаемой толщи грунтов основания) до 30 % горных выработок следует проходить на полную глубину просадочной толщи или до глубины, где наличие просадочных грунтов не оказывает влияния на устойчивость зданий и сооружений.

4.9.6.3 Проходка инженерно-геологических выработок должна сопровождаться опробованием грунтов и подземных вод.

Бурение инженерно-геологических скважин следует сопровождать отбором монолитов с помощью грунтоносов в соответствии с требованиями ГОСТ 12071. Наиболее предпочтительным способом отбора является задавливание тонкостенного грунтоноса. Конечный диаметр бурения должен обеспечить отбор монолитов грунтов диаметром не менее 110 мм.

Рекомендуется проводить опробование во всех скважинах (при их количестве до четырех) и не менее чем в 50 % скважин при их количестве более четырех.

Отбор образцов грунта нарушенной и ненарушенной структуры проводят на всю глубину бурения, интервал опробования в просадочных разновидностях грунтов составляет 1 м; в непросадочных – 2 м.

При вскрытии водоносных горизонтов рекомендуется отбирать не менее трех проб воды на стандартный химический анализ. Объем каждой пробы должен составлять 1 л.

Отбор образцов грунта нарушенной и ненарушенной структуры в шурфах рекомендуется осуществлять с интервалом в 1 м. Рекомендуется опробовать массив в не менее чем 50 % пройденных шурфов. При использовании шурфов, пройденных для проведения опытных полевых работ, опробование проводят в соответствии со схемами, указанными в ГОСТ 20276.

Опробование должно обеспечить объем выборки, достаточный для оценки средних значений показателя свойств грунтов с учетом требуемой доверительной вероятности в соответствии с ГОСТ 20522. Для выполнения данного требования рекомендуется отбор монолитов проводить в количестве не менее 6 для каждого выделенного инженерно-геологического элемента.

4.9.7 Основные задачи при инженерно-геофизических исследованиях в районах распространения просадочных грунтов:

- оценка мощности и однородности просадочной толщи, ее расчленение и установление кровли подстилающих грунтов;

- установление глубины залегания подземных вод, скорости и направления их движения;

- выделение зон слабых водонасыщенных грунтов, утечек из водонесущих коммуникаций, контуров обводнения при замачивании;

- обследование состояния грунтов под фундаментами зданий и сооружений;

- предварительная оценка состава, состояния и свойств грунтов (включая коррозионную агрессивность грунтов к стали).

4.9.7.1 Для расчленения толщи просадочных грунтов рекомендуется применять вертикальное электрическое зондирование (ВЭЗ), ВЭЗ по методу двух составляющих (ВЭЗ МДС), электропрофилирование (ЭП) в сочетании с сейсмоакустическими методами.

4.9.7.2 На участках размещения опытных котлованов с замачиванием, в том числе длительным, просадочных грунтов и в местах испытаний грунтов штампами с замачиванием для определения контура замачивания по площади и по глубине, а также для оценки характера его изменения во времени рекомендуется применять метод ВЭЗ с охватом прилегающей территории на расстояние не менее двукратной величины мощности просадочной толщи, а при мощности просадочной толщи, превышающей глубину сжимаемой толщи, – на расстояние не менее двукратной величины предполагаемой глубины сжимаемой толщи.

4.9.7.3 Электроразведочные методы (в частности, метод естественного электрического поля) применяются также для выявления и оконтуривания участков утечек воды из подземных коммуникаций при расположении объекта строительства на застроенной территории или в непосредственной близости от нее.

4.9.7.4 Для выявления просадочных участков, разуплотненных зон и переувлажненных грунтов в основании земляного полотна в составе инженерно-геофизических исследований следует выполнять георадиолокационное профилирование и электротомографию по всей длине земляного полотна.

4.9.7.5 Результаты инженерно-геофизических исследований следует сопоставлять с данными буровых и горнопроходческих работ, зондирования, с определениями характеристик просадочных грунтов в полевых и лабораторных условиях.

4.9.7.6 Состав инженерно-геофизических исследований, объемы работ (расстояние между профилями, количество точек), тип применяемых установок следует устанавливать в программе, исходя из необходимой детальности изучения инженерно-геологических условий на соответствующем этапе градостроительной деятельности.

4.9.8 Полевые исследования грунтов следует проводить для уточнения показателей просадочности, прочностных и деформационных характеристик массива просадочных грунтов, полученных при лабораторных испытаниях; а также для уточнения границ инженерно-геологических элементов.

4.9.8.1 Выбор методов полевых исследований грунтов в районах распространения просадочных грунтов рекомендуется осуществлять в соответствии с ГОСТ 30672 с учетом:

- детальности изучения инженерно-геологических условий;

- конструктивных особенностей проектируемых зданий и сооружений, основными из которых являются: уровень ответственности; предполагаемый тип фундамента и глубина его заложения; этажность; чувствительность к неравномерным осадкам; нагрузка на грунты в основании фундамента;

- категории сложности инженерно-геологических условий;

- типа грунтовых условий по просадочности;

- возможности повышения влажности грунтов до полного водонасыщения;

- условий работы грунтов в основании зданий и сооружений или в массиве просадочных грунтов.

4.9.8.2 Испытание грунтов штампом проводят для решения следующих задач:

- определения модуля деформации грунтов при природной влажности и при водонасыщении;

- определения характеристик просадочности (относительной деформации просадочности и начального просадочного давления);

- уточнения значений модуля деформации и характеристик просадочности, полученных в лабораторных условиях.

4.9.8.3 Испытания с замачиванием проводят выше уровня подземных вод по всей толще в котловане (шурфе, дудке) штампом типа I. Схему испытаний выбирают в зависимости от комплекса характеристик, необходимых для проектирования:

- по схеме «одной кривой» (в одном шурфе или дудке) – в случаях, когда достаточно определить модуль деформации грунта природной влажности и относительную просадочность при одном заданном давлении;

- по схеме «двух кривых» (в двух шурфах или дудках) – для определения модуля деформации просадочных грунтов природной влажности и в водонасыщенном состоянии (после замачивания), начального просадочного давления и относительной деформации просадочности при различных давлениях.

Для получения значений начального просадочного давления с максимальной точностью рекомендуется испытывать просадочные грунты по схеме «одной кривой» в нескольких шурфах при различных давлениях.

4.9.8.4 При исследовании просадочных толщ применяют статическое и с соответствующим обоснованием в программе динамическое зондирование в соответствии с ГОСТ 19912 для решения следующих основных задач:

- расчленение толщи просадочных грунтов на отдельные слои, различающиеся прочностью и плотностью;

- оценка пространственной изменчивости свойств просадочных грунтов;

- определение модуля деформации;

- определение прочностных характеристик (угла внутреннего трения и сцепления);

- установление кровли грунтов, подстилающих просадочную толщу небольшой мощности (до 15 м);

- оценка изменения прочности просадочных грунтов при обводнении.

4.9.8.5 Для зданий и сооружений повышенного уровня ответственности для получения информации о характеристиках прочности просадочных грунтов кроме зондирования рекомендуется применять методы:

- вращательного среза для определения сопротивления грунта срезу, сопротивления грунта недренированному сдвигу, оценки пространственной изменчивости прочности грунтов;

- среза целиков грунта для определения сопротивления грунта срезу, угла внутреннего трения, удельного сцепления в соответствии с ГОСТ 20276.

Схему испытания грунтов следует назначать с учетом возможности перехода просадочного грунта при повышении влажности в нестабилизированное состояние и проявлении просадки.

Нестабилизированные просадочные грунты испытывают по схеме неконсолидированного (быстрого) среза; грунты, находящиеся в стабилизированном состоянии, исследуют по схеме консолидированно-дренированного (медленного) среза согласно ГОСТ 20276.

4.9.8.6 Определение несущей способности сваи должно быть выполнено в следующих случаях:

- при проектировании зданий и сооружений повышенного уровня ответственности на свайных фундаментах, возведение которых планируется на участках распространения грунтовых условий типа по просадочности II;

- для зданий и сооружений нормального уровня ответственности, проектируемых на комбинированном свайно-плитном основании в грунтах с просадочными свойствами типа II;

- при проектировании свайных фундаментов с длиной забивной сваи до 15 м.

Для последних двух пунктов испытания сваями допускается не проводить при наличии фондовых материалов и достаточном опыте строительства на хорошо изученных и освоенных городских территориях. Материалы изысканий прошлых лет должны соответствовать требованиям СП 47.13330.2016 (пункт 6.1.7).

Испытания просадочных грунтов сваями следует выполнять в соответствии с ГОСТ 5686.

4.9.8.7 Испытания просадочных грунтов динамическими, статическими, вдавливающими, выдергивающими и горизонтальными нагрузками на сваю проводят для решения следующих задач:

- оценка несущей способности сваи;

- определение предельного сопротивления грунта под нижним концом и по боковой поверхности забивной сваи;

- оценка однородности грунтов;

- установление расположения кровли грунтов, подстилающих просадочную толщу, небольшой мощности и выделения слоев грунтов, которые могут служить для заглубления в них нижних концов свай;

- оценки сопротивления свай на вдавливающую нагрузку (испытание выдергивающей и горизонтальной нагрузкой);

- оценки сил негативного трения по боковой поверхности сваи.

4.9.8.8 В программе испытаний сваями необходимо оценивать вероятность повышения влажности грунтов при выборе схемы проведения опытных работ. Если прогнозируется повышение влажности грунтов, испытания следует проводить на отдельной отведенной площадке с замачиванием грунтов до коэффициента насыщения > 0,8.

При значительной плотности застройки в пределах городских территорий допускается выполнение испытаний без замачивания на участках, где выявлены наихудшие грунтовые условия в соответствии с ГОСТ 5686–2012 (пункт 4.6). В пределах опытных участков на расстоянии 5 ≤ R ≥ 1 м для корректировки полученных результатов следует пройти контрольную скважину с отбором монолитов в интервале 1 м, а также выполнить статическое или динамическое зондирование. Отобранные монолиты должны исследоваться лабораторными методами для определения физико-механических свойств грунтов и характеристик просадочности.

Для определения несущей способности сваи на участках типа грунтовых условий по просадочности II рекомендуется проводить статическое испытание свай по общей схеме статических испытаний свай в просадочных грунтах согласно приложению Б.

4.9.8.9 На вновь осваиваемых, малоизученных территориях рекомендуется испытания штампами и сваями проводить в опытных котлованах с интенсивным и длительным замачиванием.

Для каждого предполагаемого объекта капитального строительства расположенного в черте города рекомендуется обосновывать в программе необходимость применения опытных испытаний просадочных грунтов в полевых условиях штампами и сваями в условиях замачивания, так как замачивание больших площадей в черте города приводит к увеличению влажности грунтов, нарушению гидрогеологического режима, повышению уровня грунтовых вод и многочисленным негативным последствиям.

4.9.8.10 Для предварительной оценки состояния и свойств пород, слагающих грунтовую толщу, а также для выявления грунтов с низкой прочностью, допускается использовать поверхностное зондирование пород в обнажениях микропенетрометром. По данным испытаний определяют величину предельного напряжения сдвига (приложение В).

Для приближенной оценки прочности грунтов, расчленения грунтовой толщи на слои, отличающиеся по величине сопротивления резанию, выделения ослабленных пород допускается использовать скважинный искиметр. По результатам испытаний вычисляют величину сопротивления сдвигу (приложение Г).

4.9.8.11 При проведении полевых испытаний с замачиванием вне контуров проектируемых зданий и сооружений, опытно-фильтрационных и других полевых работ в составе инженерно-геологических изысканий в районах распространения просадочных грунтов следует предусматривать и осуществлять мероприятия, направленные на сохранение сложившихся гидрогеологических условий в целях предотвращения возможности возникновения или активизации процесса просадки.

4.9.9 Гидрогеологические исследования при инженерно-геологических изысканиях следует выполнять для определения в полевых условиях водопроницаемости просадочных грунтов в целях оценки их фильтрационных свойств и, при необходимости, выбора мероприятий по устранению просадочных свойств методами технической мелиорации.

Выбор методов полевых гидрогеологических исследований должен осуществляться в соответствии с ГОСТ 30672.

При проектировании сооружений, строительство которых может повлечь за собой изменение уровня подземных вод, гидрогеологические исследования должны включать экспресс-методы.

Опытно-фильтрационные работы следует осуществлять в соответствии с ГОСТ 23278 методом налива воды в шурфы и скважины (выше уровня грунтовых вод); откачек воды из шурфов и скважин (ниже уровня грунтовых вод). Для определения коэффициента водопроницаемости рекомендуется (при необходимости) использовать расходометрию, режимные наблюдения.

4.9.10 При выполнении лабораторных исследований свойств грунтов в районах распространения просадочных грунтов должны быть получены данные:

- об относительной просадочности от собственного веса грунта и дополнительного напряжения от веса сооружения (при различных давлениях);

- о величине начального просадочного давления;

- значениях начальной просадочной влажности (при необходимости);

- модуле деформации грунтов в пределах разведанной глубины грунтов основания;

- коэффициенте фильтрации в зоне аэрации.

Примечание – При наличии региональных сведений коэффициент фильтрации в зоне аэрации допускается не определять.

Принадлежность грунтов к соответствующим таксономическим единицам определяется по ГОСТ 25100. Основным классификационным показателем для просадочных грунтов является относительная просадочность εsl, которая определяется согласно ГОСТ 23161.

4.9.10.1 В соответствии с ГОСТ 30416 и ГОСТ 23161 рекомендуется метод компрессионного сжатия по следующим схемам испытаний:

- «одной кривой» – для определения относительной просадочности при заданном давлении;

- «двух кривых» – для определения относительной просадочности при различных давлениях и начального просадочного давления.

В соответствии с ГОСТ 23161 допускается проводить испытания ускоренным методом по комбинированной схеме для определения относительной просадочности εsl при различных значениях давления на грунт и начального просадочного давления psl. Комбинированная схема применяется:

- для супесей, суглинков с числом пластичности Ip < 12–15, а также для просадочных грунтов, не обладающих при небольших давлениях на грунт набухающими свойствами;

- при значении начального просадочного давления psl испытуемых грунтов, изменяющегося в пределах psl = 50 – 150 кПа;

- при максимальном значении заданного давления рз ≤ 3рsl.

4.9.10.2 Для учета возможных послепросадочных деформаций рекомендуется выполнять единичные длительные компрессионные испытания (не менее 15 сут) с постоянной фильтрацией воды под заданным давлением.

4.9.10.3 Модуль деформации просадочных грунтов в лабораторных условиях рекомендуется определять для грунтов природной влажности и в водонасыщенном состоянии в компрессионных приборах (ГОСТ 23161) и приборах трехосного сжатия. Для сооружений нормального и пониженного уровней ответственности допускается определять значение модуля деформации только по результатам компрессионных испытаний, уточняя их в соответствии с СП 22.13330.2016 (пункт 5.3.6).

4.9.10.4 Прочностные характеристики просадочных грунтов рекомендуется определять методами одноплоскостного среза и трехосного сжатия при природной влажности и при полном водонасыщении. Проведение испытаний следует осуществлять в соответствии с ГОСТ 12248:

- при исключении замачивания и просадки толщи грунтов в процессе строительства и эксплуатации сооружений рекомендуется схема консолидированного медленного среза образцов грунтов природной влажности после их предварительного уплотнения заданными вертикальными давлениями;

- при возможности замачивания и просадки грунтовой толщи в процессе строительства и эксплуатации объектов испытание ведется по схеме консолидированного медленного среза образцов грунтов при полном их водонасыщении после предварительного уплотнения одним и тем же вертикальным давлением;

- для грунтов в процессе их просадки рекомендуется метод неконсолидированного быстрого среза на образцах грунтов, приведенных в водонасыщенное состояние без предварительного уплотнения (определение минимальных значений прочностных характеристик при водонасыщении).

4.9.10.5 Начальную просадочную влажность определяют для сооружений повышенного уровня ответственности на площадках (при обосновании в программе). Испытания рекомендуется совмещать с определениями относительной просадочности по схеме «двух кривых» согласно ГОСТ 23161.

4.9.10.6 Для определения полной классификационной принадлежности просадочных грунтов, помимо перечисленных выше характеристик, согласно ГОСТ 25100 следует определять:

- гранулометрический и микроагрегатный состав в соответствии с ГОСТ 12536;

- содержание легкорастворимых солей по результатам водных вытяжек из грунтов в соответствии с ГОСТ 26423;

- содержание органического вещества в грунтах и погребенных почвах в соответствии с ГОСТ 23740;

- наличие среднерастворимых солей (гипса) по результатам солянокислых вытяжек в соответствии с ГОСТ 26423.

4.9.10.7 В районах распространения просадочных грунтов с содержанием в их составе водорастворимых минералов, превышающих по количеству установленный критерий по засоленности (ГОСТ 25100), необходимо определять суффозионную осадку.

4.9.11 При изучении геологических и инженерно-геологических процессов дополнительно необходимо выявлять:

- наличие, распространение и контуры проявления просадочных явлений: лессового псевдокарста, просадочных блюдец, подов, провальных воронок и оврагов, просадочных трещин по берегам ирригационных каналов, вокруг водоемов;

- зоны и глубины их развития;

- приуроченность просадочных явлений к определенным формам рельефа, геоморфологическим элементам, типам грунтов, гидрогеологическим условиям, видам и зонам техногенного воздействия;