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Fondations peu profondes. Digérer

TSN MF-97MO

NOTATION ET NORMALISATION

NORMES DE CONSTRUCTION TERRITORIALE

Conception, calcul et pose de fondations superficielles

immeubles résidentiels de faible hauteur dans la région de Moscou

Date d'introduction 1998-06-01

DÉVELOPPÉ:

Ministère de la Construction de la région de Moscou (I.B. Zakharov, Ph.D. ; B.K. Baykov, Ph.D.) ; Mosgiproniselstroy (B.S. Sazhin, docteur en sciences techniques, Prof. ; A.G. Beirit, Ph.D. ; V.V. Borshchev, Ph.D. ; T.A. Prikazchikova, Ph.D. .Sc. ; I.K. Melnikova, ingénieur ; D.V. Sazhin, ingénieur) ;

Institut de recherche sur les fondations et les structures souterraines du Comité national de construction de la Fédération de Russie (V.O. Orlov, docteur en sciences techniques, Prof. ; Yu.B. Badu, Ph.D. ; N.S. Nikiforova, Ph.D. (Sc. ; V. Ya. Shishkin, Ph.D.);

TsNIIEPselstroy (V.A. Zarenin, Ph.D. ; L.P. Karabanova, Ph.D. ; L.M. Zarbuev, Ph.D. ; A.T. Maltsev, Ph.D. .Sc. ; N.A. Maltseva, Ph.D. ; V.I. Novgorodsky, Ph. D. ; A.F. Svetenko, Ph.D. ; K.Sh. Pogosyan, ingénieur .);

Institut de recherche Mosstroy (V.A. Trushkov, Ph.D. ; V.H. Kim, Ph.D.).

CONVENU:

Direction des licences et des experts de la région de Moscou (L.D. Mandel, V.I. Mishcherin, L.V. Golovacheva) ;

Mosoblkomprirodoy (député Gontcharov, N.A. Belopolskaya).

APPROUVÉ par le décret du gouvernement de la région de Moscou du 30 mars 1998 n° 28/9.

Introduction

Dans le cadre de la mise en œuvre du programme de construction de bâtiments de faible hauteur et de chalets, l'administration de la région de Moscou met en œuvre un ensemble de mesures visant à réduire le coût de la construction, notamment l'utilisation de structures légères, de nouveaux matériaux de construction et de technologies de pointe. .

Une part importante du coût total de construction des bâtiments de faible hauteur correspond au coût de construction des fondations.

Les charges par mètre linéaire de fondations en bandes dans les bâtiments à un et deux étages sont généralement de 40... 120 kN et seulement dans certains cas - 150... 180 kN.

De petites charges sur les fondations entraînent une sensibilité accrue aux forces de soulèvement dues au gel.

Plus de 80 % du territoire de la région de Moscou est composé de sols soulevés. Ceux-ci comprennent les argiles, les loams, les loams sableux, les sables limoneux et fins. A une certaine humidité, ces sols, gelant en hiver, augmentent de volume, ce qui entraîne une remontée des couches de sol dans la limite de sa profondeur de congélation. Les fondations situées dans de tels sols sont sujettes au soulèvement si les charges agissant sur elles n'équilibrent pas les forces de soulèvement. Étant donné que les déformations du sol par soulèvement sont inégales, une élévation inégale des fondations se produit, qui s'accumule avec le temps, à la suite de laquelle les structures du bâtiment subissent des déformations et un effondrement inacceptables.

La mesure contre le soulèvement utilisée dans la pratique de la construction en posant des fondations jusqu'à la profondeur de congélation ne garantit pas la stabilité des bâtiments légers, car ces fondations ont une surface latérale développée le long de laquelle agissent d'importantes forces de soulèvement tangentielles.

L'un des moyens de résoudre le problème de la construction de bâtiments de faible hauteur sur des sols soulevés consiste à utiliser des fondations peu profondes posées dans une couche de sol gelée de façon saisonnière.

Conformément au chapitre SNiP 2.02.01-83* « Fondations des bâtiments et des ouvrages », la profondeur des fondations peut être réglée quelle que soit la profondeur de gel calculée, si « des études et calculs particuliers ont établi que les déformations des sols des fondations lors du gel et le dégel ne viole pas l'état de fonctionnement de la structure".

L'utilisation de fondations peu profondes repose sur une approche fondamentalement nouvelle de leur conception, qui repose sur le calcul des fondations en fonction des déformations de soulèvement. Dans ce cas, les déformations de la base (levage, y compris levage irrégulier) sont autorisées, mais elles doivent être inférieures au maximum, qui dépend des caractéristiques de conception du bâtiment.

L'une des mesures visant à réduire ou à éliminer complètement les propriétés de soulèvement du sol consiste à augmenter sa densité et à créer un écran imperméable d'argile, ce qui réduit considérablement l'aspiration de l'eau dans la zone de congélation à partir des couches de sol sous-jacentes et la pénétration des eaux de surface dans le sol. zone de contact de la fondation avec le sol. Ceci est réalisé si, lors de la construction des fondations, des méthodes de pilonnage et d'emboutissage sont utilisées, combinant la construction d'une cavité pour la future fondation et un noyau de sol compacté. Cela augmente les caractéristiques mécaniques du sol, condition préalable à l'augmentation de la capacité portante des fondations. Dans le même temps, le compactage du sol réduit ses propriétés de soulèvement : l'intensité et les forces de soulèvement sont réduites.

Cet effet est également obtenu lorsque les blocs d'entraînement sont immergés dans le sol.

Pour les bâtiments de faible hauteur, de telles fondations peuvent être installées dans une couche de sol gelée de façon saisonnière, c'est-à-dire ils sont également peu profonds.

Parmi les fondations sur fondations localement compactées pour les bâtiments avec murs porteurs, les plus acceptables sont les fondations en bandes dans des tranchées compactées ou embouties.

Il est conseillé d'utiliser des fondations en colonnes sur de telles fondations, principalement pour soutenir des murs sans grillages. Ceci s'applique également aux pieux battus courts (pyramidaux et prismatiques) et forés.

Cependant, dans les sols faibles, les fondations en colonnes et les pieux peuvent également être utilisés dans la construction de bâtiments de faible hauteur.

Depuis 1987, dans de nombreuses régions de la Fédération de Russie, y compris la région de Moscou, des milliers d'immeubles de faible hauteur dont les murs sont constitués de différents matériaux - briques, blocs, panneaux, panneaux de bois - ont été construits sur des fondations peu profondes. Leur utilisation a permis de réduire la consommation de béton de 50 à 80 % et les coûts de main d'œuvre de 40 à 70 %.

La longue durée de vie des bâtiments sur fondations peu profondes témoigne de leur fiabilité.

Ces normes contiennent des exigences relatives à la conception et au calcul des fondations peu profondes dans les conditions pédologiques de la région de Moscou.

Les dispositions des normes sont justifiées par les résultats de nombreuses années de recherches expérimentales approfondies menées par les instituts qui ont élaboré ces normes, par l'expérience dans la conception, la construction et l'exploitation des bâtiments.

1. Dispositions générales

1.1. Ces normes s'appliquent à la conception et à l'installation de fondations peu profondes pour les bâtiments résidentiels jusqu'à 3 étages inclus dans la région de Moscou.

Note. Les normes peuvent être utilisées pour les bâtiments culturels, les abris de jardin et les garages.

1.2. Les normes sont un ajout et un développement du SNiP 2.02.01-83* « Fondations des bâtiments et des structures » (M., Stroyizdat, 1995).

1.3. Les normes prévoient l'utilisation d'une couche de sol gelé saisonnièrement comme base de fondation, tandis qu'une fondation peu profonde peut être construite soit sur une fondation naturelle, soit sur une fondation compactée localement.

1.4. Le type et la conception d'une fondation peu profonde et la méthode de préparation de sa base dépendent des propriétés du sol du chantier de construction et surtout du degré de son soulèvement.

1.5. Lors de la conception de fondations peu profondes sur des sols soulevés, il est obligatoire de calculer les fondations en fonction des déformations liées au soulèvement du sol.

1.6. Lors du choix d'un chantier de construction, la préférence doit être donnée aux zones avec des sols peu ou pas soulevants, de composition homogène tant en plan qu'en profondeur à la partie du sol gelé de façon saisonnière qui est conçue comme base d'une fondation peu profonde.

1.7. Lors de la conception de fondations sur des sols soulevés, il est nécessaire de prévoir des mesures visant à réduire à la fois les déformations par soulèvement des sols et leur impact sur les structures des fondations et la partie aérienne des bâtiments, notamment :

Imperméable, permettant une diminution de l'humidité du sol, abaissant le niveau de la nappe phréatique, drainant les eaux de surface du bâtiment grâce à une planification verticale, des structures de drainage, des fossés de drainage, des plateaux, des tranchées, des couches de drainage, etc.

2. Évaluation du soulèvement dû au gel du socle

2.1. Les sols soulevés comprennent les sols argileux, les sables limoneux et fins, ainsi que les sols grossiers avec une teneur en granulats argileux supérieure à 15 % de la masse totale, qui, au début du gel, ont une teneur en humidité qui dépasse les niveaux déterminés conformément à l'article 2.8.

Les sols à grains grossiers avec filler sableux, graveleux, sables grossiers et moyens qui ne contiennent pas de fractions argileuses sont considérés comme des sols non soulevants à tout niveau d'eau souterraine libre.

2.2. Un indicateur quantitatif du soulèvement du sol est la déformation relative due au soulèvement par le gel, égale au rapport de l'élévation de la surface du sol déchargé à l'épaisseur de la couche de gel.

2.3. Selon la déformation relative du soulèvement dû au gel, les sols sont divisés selon le tableau. 2.1.

Tableau 2.1

Déformation relative du soulèvement dû au gel du sol, fractions d'unités.	Type de sol
<0,01	Presque sans frisottis
0,01-0,035	Légèrement soulevant
0,035-0,07	Des soulèvements moyens
>0,07	Forts et excessifs soulèvements

2.4. En règle générale, la déformation relative due au soulèvement dû au gel doit être établie sur la base de données expérimentales. En l'absence de données expérimentales, il est permis de déterminer sur la base des caractéristiques physiques des sols.

2.5. Lors de la réalisation d'études techniques et géologiques sur le site de la construction prévue, des échantillons de sol pour les tests en laboratoire doivent être prélevés tous les 25 cm le long de la profondeur des excavations dans la couche de gel saisonnière. Les fouilles sont réalisées aux points les plus caractéristiques du site (dans les zones hautes et basses) à l'intérieur du contour du bâtiment conçu.

Note. Pour tous les types de sols soulevés, la profondeur standard de gel saisonnier dans la région de Moscou peut être égale à 1,5 m.

2.6. Pour déterminer la déformation relative du soulèvement dû au gel en fonction des caractéristiques physiques du sol, il est nécessaire d'établir :

La composition granulométrique du sol, classant son type ;

Densité du sol sec, ;

Densité des particules solides du sol, ;

Plasticité du sol : humidité aux limites de roulement () et d'écoulement (), indice de plasticité ;

Humidité estimée pré-hivernale W dans la couche de gel saisonnier du sol ;

Profondeur de gel saisonnier du sol.

2.7. La déformation relative du soulèvement dû au gel du sol est déterminée à partir des graphiques (Fig. 2.1) à l'aide du paramètre calculé par la formule

(2.1)

Voici l'humidité critique, fractions d'unités, en dessous de la valeur de laquelle dans les sols gelés et soulevés, la redistribution de l'humidité provoquant le soulèvement dû au gel s'arrête ; déterminé par des graphiques (Fig. 2.2); - densité de l'eau, t/m ; - valeur absolue de la température moyenne de l'air à long terme pour la période hivernale, pour la région de Moscou = 7°C ; - capacité d'humidité totale du sol, fractions d'unités, déterminée par la formule

(2.2)

Figure 2.1. Dépendance de la déformation relative par soulèvement sur le paramètre :

a) pratiquement sans soulèvement ;

b) légèrement soulevant ;

c) soulèvement moyen ;

d) des soulèvements intenses ;

d) des vomissements excessifs

1,2 - loam sableux et loam sableux limoneux, respectivement (0,02 0,07) ;

3 - limons (0,070,17);

4 - limons limoneux (0,07 0,13) ;

5 - limons limoneux (0,13 0,17) ;

6 - argiles (>0,17).

Riz. 2.2. Dépendance de l'humidité critique sur l'indice de plasticité et la limite d'élasticité du sol.

Les notations restantes sont les mêmes qu'au paragraphe 2.6.

2.8. Les sols argileux se soulèvent si leur teneur en humidité pré-hivernale W calculée dans la couche de gel saisonnière dépasse les niveaux suivants :

(2.3)

(2.4)

où est l'humidité, caractérisant le degré de remplissage des pores du sol avec de la glace, déterminé par la formule

(2.5)

2.9. L'humidité du sol calculée avant l'hiver est supposée être égale à la valeur moyenne pondérée de l'humidité du sol dans la couche de profondeur de congélation standard obtenue lors des enquêtes sur le chantier de construction au cours de la période été-automne. On suppose que le ruissellement de surface des précipitations tombées avant l'enquête est le même que le ruissellement de la période pré-hivernale.

Note. Les calculs utilisant les formules (2.1, 2.3, 2.4) incluent la valeur de l'humidité moyenne pondérée du sol dans la zone la plus humide du site.

2.10. Si les eaux souterraines sont profondes, l'humidité du sol calculée avant l'hiver doit être déterminée conformément à l'annexe 1.

La présence profonde des eaux souterraines est caractérisée par l'état

(2.6)

dans lequel - la distance entre la marque de planification et le niveau de la nappe phréatique, m ; - profondeur de gel standard du sol, m ; z est la distance minimale entre la limite de gel saisonnier du sol et le niveau de la nappe phréatique, à laquelle ces eaux n'affectent pas l'humidité du sol gelé, déterminée à partir du tableau. 2.2.

Tableau 2.2

Nom du sol	Valeur Z, m
Argiles à base de montmorillonite et d'illite
Argiles à base de kaolinite, loams, y compris limoneux
Loams sableux, y compris poussiéreux
Les sables sont fins et poussiéreux

2.11. Les sables limoneux et fins avec une teneur en humidité de 0,6 à 0,8, les sols grossiers clastiques avec une charge (sable limoneux et argileux fin) de 10 à 30 % en poids sont classés comme sols à faible soulèvement, pour lesquels = 0,035 est pris. Les sols limoneux et fins (à 0,80,95), les sols grossiers clastiques avec le même agrégat de plus de 30 % en poids sont classés comme sols à soulèvement moyen (=0,07). Les sables limoneux et fins à 0,95 sont classés comme sols très soulevants (=0,10).

2.12. Le degré de soulèvement du sol doit être pris en compte lors du choix du type de fondation et de la méthode de préparation des fondations conformément à l'annexe 2.

3. CONSTRUCTION ET CALCUL DE FONDATIONS PROFONDES

3.1. Exigences pour les structures de fondations peu profondes

3.1.1. Lors de la construction sur des sols pratiquement non soulevants, les fondations peu profondes sont posées sur un lit de nivellement en sable ; sur des sols soulevants - sur un lit de matériaux non soulevants (sable de gravier, sable grossier ou moyen, petites pierres concassées, scories de chaudière , etc.), qui peuvent être soit à mortaise, soit disposées à même le sol.

3.1.2. Des fondations en bandes peu profondes doivent être installées :

Sur des sols pratiquement sans soulèvement et légèrement soulevants - à partir de blocs de béton (béton d'argile expansée) posés librement, sans liaison les uns avec les autres, à partir de béton monolithique, de béton de moellons, de sol de ciment, de moellons ou de briques d'argile ;

Sur des sols moyennement lourds (à 0,05) - à partir de blocs de béton (béton d'argile expansée) posés librement, sans liaison les uns avec les autres ou à partir de béton monolithique ;

Sur des sols à soulèvement moyen (à > 0,05) et à soulèvement élevé (à< 0,12) - из сборных железобетонных блоков, жестко соединенных между собой, или из монолитного железобетона;

Sur des sols excessivement lourds (à 0,12) - en béton armé monolithique.

Des exemples de solutions de conception pour les fondations filantes peu profondes sont donnés en annexe 3.

3.1.3. À >0,05, les fondations en bandes de tous les murs du bâtiment doivent être reliées rigidement les unes aux autres et combinées en une seule structure - un système de bandes transversales.

3.1.4. Si les murs des bâtiments construits sur des sols très ou excessivement lourds ne sont pas suffisamment rigides, ils doivent être renforcés par l'installation de ceintures en béton armé ou armé au niveau du sol.

3.1.5. Les fondations en colonnes peu profondes sur des sols à soulèvement moyen (>0,05), à soulèvement élevé et à soulèvement excessif doivent être reliées rigidement les unes aux autres par des poutres de fondation combinées en un seul système.

3.1.6. Lors de la construction de fondations en colonnes, il est nécessaire de prévoir un espace entre les bords inférieurs des poutres de fondation et la surface de nivellement du sol qui ne soit pas inférieur à la déformation (levée) calculée de la fondation non chargée.

3.1.7. Les sections de bâtiments de différentes hauteurs doivent être construites sur des fondations distinctes.

3.1.8. Les vérandas adjacentes aux bâtiments situés sur des sols très ou excessivement soulevés doivent être érigées sur des fondations qui ne sont pas reliées aux fondations des bâtiments.

3.1.9. Les bâtiments étendus construits sur des sols à 0,05 doivent être découpés sur toute la hauteur en compartiments séparés dont la longueur est prise comme suit : pour les sols moyennement soulevés - jusqu'à 30 m, les sols très soulevés (à 0,12) - jusqu'à 24 m, sols excessivement soulevés (à >0, 12) - jusqu'à 18 m.

3.1.10. Les fondations peu profondes sur des sols très ou excessivement soulevants doivent être réalisées en béton lourd B15. Dans tous les cas, les renforts longitudinaux de travail doivent être en acier de classe AIII conformément à GOST 5781-82*, les renforts transversaux doivent être en acier de classe 4 BP-1 selon GOST 6727-80.

3.1.11. Lors de la réalisation de fondations peu profondes en béton armé, les qualités de béton pour la résistance au gel et à l'eau ne doivent pas être inférieures à F50 et W2.

3.2. Calcul des fondations superficielles

3.2.1. Le calcul des fondations superficielles s'effectue dans l'ordre suivant :

a) sur la base des matériaux d'enquête, le degré de soulèvement du sol de fondation est déterminé et, en fonction de celui-ci, le type de fondation et la conception des fondations sont sélectionnés conformément à l'annexe 2 et à la section 3.1 ;

b) les dimensions préliminaires de la base de la fondation, sa profondeur et l'épaisseur du coussin de sable (sable-gravier) sont précisées ;

c) conformément aux exigences du SNiP 2.02.01-83* « Fondations des bâtiments et des structures », la fondation est calculée en fonction des déformations ; dans le cas où sous la semelle du coussin se trouve de la terre de résistance inférieure à la résistance du matériau du coussin, il est nécessaire de vérifier cette saleté conformément au SNiP 2.02.01-83* ;

d) le calcul de la base d'une fondation peu profonde est effectué sur la base des déformations dues au soulèvement dû au gel du sol.

3.2.2. Le calcul de la fondation basé sur les déformations de soulèvement dues au gel du sol sous la base de la fondation est effectué en fonction des conditions suivantes :

(3.1)

(3.2)

où est la valeur calculée de l'élévation de la base due au soulèvement du sol sous la fondation, en tenant compte de la pression sous sa base ;

Déformation par soulèvement relatif calculée du sol de fondation sous la fondation ;

En conséquence, les valeurs limites de montée et de déformation relative de la base, prises selon le tableau. 3.1.

3.2.3. Le calcul de la montée et de la déformation relative par soulèvement de la base sous la fondation est effectué conformément à l'annexe 4.

Tableau 3.1

Valeurs des déformations ultimes de la base

	Limiter les déformations des bases de fondation
Caractéristiques de conception des bâtiments		déformations relatives
	augmenter, , cm	voir	signification
Bâtiments sans cadre avec murs porteurs constitués de :
panneaux		déflexion relative ou cambrure	0,00035
blocs et maçonnerie sans armature			0,0005*
Blocs et maçonnerie avec armatures ou ceintures en béton armé en présence de fondations préfabriquées en bandes ou en colonnes monolithiques (monolithiques) avec poutres de fondation monolithiques préfabriquées			0,0006*
Bâtiments avec structures en bois
sur fondations filantes			0,002
sur fondations en colonnes		différence d'altitude relative	0,006

_________________

* Il est permis de prendre des valeurs plus élevées si, sur la base du calcul de la résistance du mur, il est établi que les contraintes dans la maçonnerie ne dépassent pas la résistance à la traction calculée de la maçonnerie lors de la flexion.

4. CARACTÉRISTIQUES DE LA CONCEPTION DE FONDATIONS PEU PROFONDES

SUR UNE BASE COMPACTÉE LOCALEMENT

4.1. Exigences relatives aux sols et aux structures de fondation sur des fondations localement compactées

4.1.1. Les fondations sur une base localement compactée comprennent les fondations dans des fosses ou des tranchées damées (embouties), les fondations constituées de blocs battus.

4.1.2. Un trait caractéristique de ce type de fondations est la présence d'une zone de sol compactée qui les entoure, qui est formée par le compactage ou l'abattage de cavités dans la base, l'immersion des blocs par battage.

4.1.3. La profondeur des fondations doit être comprise entre 0,5 et 1 m.

4.1.4. Les fondations doivent avoir la forme d'une pyramide tronquée avec un angle d'inclinaison des faces par rapport à la verticale de 5 à 10° et les dimensions de la section supérieure sont supérieures aux dimensions de la section inférieure.

4.1.5. L'utilisation de fondations peu profondes dans des fosses ou des tranchées compactées (estampées) est limitée aux conditions de sol suivantes : sols argileux avec un indice de fluidité de 0,2 à 0,7 et sols sableux (limoneux et fins, meubles et de densité moyenne) lorsque les eaux souterraines se trouvent à distance. de la base des fondations à au moins 1 m.

4.1.6. L'utilisation de blocs de battage est limitée aux conditions de sol suivantes : sols argileux avec un indice de fluidité de 0,2 à 0,8 et sols sableux (limoneux et fins, meubles et de densité moyenne) avec un niveau d'eau souterraine à au moins 0,5 m du repère de planification.

4.1.7. Pour augmenter la capacité portante d'une fondation dans une fosse ou une tranchée compactée au sol, la pierre concassée doit être compactée dans sa base lors de la formation des fosses (tranchées).

4.1.8. Les fondations en colonnes sur une base localement compactée sur des sols fortement ou excessivement lourds avec >0,1 doivent être reliées rigidement les unes aux autres par des poutres de fondation.

4.1.9. Fondations en tranchées compactées (embouties), installées dans des sols soulevés avec<0,1, допускается не армировать.

4.2. Calcul des fondations sur fondations localement compactées

4.2.1. Les fondations doivent être calculées en fonction de la capacité portante du sol de fondation en fonction des conditions

(4.1)

où N est la charge de conception transmise à une fondation en colonnes ou à 1 m de fondation en bande ;

La capacité portante calculée du sol à la base d'une fondation en colonnes ou en bande de 1 m, déterminée conformément à l'annexe 6 ;

Le coefficient de fiabilité est supposé être de 1,4.

4.2.2. Les fondations des fondations posées sur des sols soulevés font l'objet d'un calcul basé sur les déformations du soulèvement dû au gel des sols. Dans ce cas, ainsi que les exigences de la clause 3.2.2, la condition doit être remplie

(4.2)

où est le tassement de la fondation après dégel du sol ;

Relever les fondations par des forces de soulèvement.

Le calcul des déformations de soulèvement de la base est effectué conformément à l'annexe 6.

5. INSTRUCTIONS POUR LA CONSTRUCTION DE FONDATIONS PEU PROFONDES

SUR UNE BASE NATURELLE

5.1. Les travaux de préparation des chantiers doivent être réalisés conformément aux exigences du SNiP 3.02.01-87 « Structures en terre, fondations et fondations ». Pour réduire les déformations possibles dues aux forces de soulèvement des sols par le gel, il est nécessaire de prendre des mesures d'ingénierie et de remise en état.

5.2. Pour éliminer l'engorgement du sol de fondation sur les sites, un drainage fiable des eaux atmosphériques doit être assuré par la mise en œuvre en temps opportun de la planification verticale de la zone bâtie. Les travaux d'aménagement vertical doivent être réalisés de manière à ne pas modifier la direction des drains naturels. Les sites doivent avoir la plus grande pente (au moins 3 %) pour le drainage de l'eau atmosphérique, et les sols en vrac doivent être compactés couche par couche avec des mécanismes jusqu'à une densité d'au moins 1,6 t/m et une porosité ne dépassant pas 40. % (pour sol argileux sans couches de drainage). Le couvert végétal, qui constitue un isolant naturel des sols, doit être préservé en zone bâtie ; Couvrez la surface du sol en vrac avec une couche de terre de 10 à 15 cm et engazonnez-la. Les sites doivent être protégés de manière fiable contre le ruissellement des eaux de surface provenant des zones voisines ou des pentes adjacentes par l'installation de bermes et de fossés de drainage dont la pente doit être d'au moins 5 %. Si la capacité de filtration des sols situés du côté des hautes terres est élevée, un drainage doit être prévu autour du bâtiment avec un drainage de l'eau vers le côté inférieur.

5.3. L'aménagement de tranchées et de fosses lors de la construction de fondations peu profondes ne doit être commencé qu'après que les blocs de fondation et tous les matériaux et équipements nécessaires ont été livrés sur le chantier de construction, afin que le processus de construction des fondations se déroule en continu, à partir de la construction de fosses et tranchées et se terminant par le remblayage des sinus, le compactage du sol et la construction d'une zone aveugle. Le but de cette exigence est de réaliser tous les travaux de manière exhaustive sans laisser les sols de fondation devenir humides.

5.4. En règle générale, tous les travaux de préparation du site, ainsi que de pose des fondations sur des sols soulevés, doivent être effectués en été.

En hiver, la construction de fondations (en particulier sur des sols soulevés) nécessite des normes de production, une fabricabilité et une continuité accrues de l'ensemble du processus de travail et entraîne une augmentation de leur coût.

5.5. S'il est nécessaire d'effectuer des travaux en hiver, le sol dans les endroits où les tranchées et les fosses sont construites doit être préalablement isolé pour se protéger du gel ou du dégel artificiel.

5.6. La préparation des fondations pour une fondation superficielle consiste à creuser des tranchées (fosses), à installer un coussin anti-soulèvement (sur sols soulevants) ou un lit de nivellement (sur sols non soulevants).

Lors de la construction d'un coussin, un matériau non gonflant est coulé en couches d'une épaisseur maximale de 20 cm et compacté avec des rouleaux, des vibrateurs de zone ou d'autres mécanismes jusqu'à une densité de .

Il est permis de ne pas nettoyer le fond des tranchées, car les coussins de sable font office de lit de nivellement.

5.7. Les tranchées pour fondations en bandes doivent être creusées de manière étroite (0,8 à 1,5 m) afin que les ouvertures à l'extérieur du bâtiment puissent être recouvertes d'une zone aveugle et d'un matériau d'étanchéité.

5.8. Après la pose des ouvrages de fondation (ou bétonnage), les sinus des tranchées (fosses) doivent être remplis avec le matériau précisé dans le projet avec compactage obligatoire.

5.9. Le nivellement et le compactage du matériau de l'oreiller se font couche par couche. Lorsque la largeur de la tranchée est inférieure à 0,8 m, le nivellement du coussin se fait manuellement et le compactage se fait à l'aide de mécanismes dont les caractéristiques techniques sont données en annexe 7, ou manuellement.

5.10. Si le niveau de la nappe phréatique est élevé et qu'il y a de grandes eaux sur le chantier de construction, il est nécessaire de prendre des mesures pour protéger le matériau du coussin de l'envasement. À cette fin, le matériau de gravier ou de pierre concassée est généralement traité le long du contour du coussin avec des liants ou les coussins sont isolés des effets de l'eau avec des films polymères.

5.11. En règle générale, un coussin de sable doit être installé pendant la saison chaude. En hiver, il faut éviter de mélanger le matériau de remblai avec de la neige et des inclusions de sol gelé.

5.12. Lors de la construction de fondations en ciment-sol peu profondes, il convient de se conformer aux exigences du VSN 40-88 «Conception et installation de fondations en ciment-sol pour les bâtiments de faible hauteur».

5.13. Pour la zone aveugle, il convient d'utiliser du béton d'argile expansée d'une densité sèche de 800 à 1000 kg/m. La pose de la zone aveugle ne peut être effectuée qu'après une planification minutieuse et un compactage du sol près des fondations près des murs extérieurs. La largeur de la zone aveugle doit garantir que la tranchée soit couverte pour empêcher les eaux pluviales et de crue d'y pénétrer. Il est conseillé de poser la zone aveugle en béton d'argile expansée à la surface du sol afin de réduire la saturation en eau du matériau. La pose de béton d'argile expansée dans une tranchée ouverte dans le sol est à éviter. Si, pour des raisons de conception, cela ne peut être évité, il est alors nécessaire de prévoir un drainage sous la zone aveugle.

5.14. Afin de réduire la profondeur de gel du sol, il est nécessaire de prévoir l'engazonnement de la zone et la plantation d'arbustes qui accumulent les dépôts de neige. La réduction de la profondeur de congélation peut être obtenue en utilisant des matériaux isolants placés sous la zone aveugle. Pour éviter le trempage, des matériaux isolants peuvent être utilisés, par exemple dans des sacs en plastique sous forme de nattes.

5.15. Il est interdit d’installer des fondations peu profondes sur des fondations gelées. En hiver, il est permis de construire des fondations peu profondes uniquement si la nappe phréatique est profonde, avec dégel préalable du sol gelé et remplissage obligatoire des sinus avec un matériau non soulevé.

5.16. Les fondations peu profondes doivent être principalement utilisées dans les bâtiments sans sous-sol. Lors de l'utilisation de fondations peu profondes dans des bâtiments avec sous-sol, les exigences énoncées à l'annexe 8 doivent être respectées.

6. EXIGENCES DE BASE POUR LES TRAVAUX PENDANT LA CONSTRUCTION

FONDATIONS PEU PROFONDES LOCALEMENT

BASE COMPACTÉE

6.1. Les travaux de construction de fondations dans des fosses et tranchées compactées doivent être effectués conformément aux exigences du chapitre SNiP 3.02.01-87 « Structures en terre, fondations et fondations ».

6.2. Le bourrage de la cavité de la base se fait à l'aide d'accessoires, constitués d'un dameur, d'une tige de guidage ou d'un cadre, garantissant que le dameur tombe strictement au même endroit ; un chariot avec lequel le dameur se déplace le long d'une tige ou d'un cadre de guidage.

6.3. La capacité de charge des mécanismes utilisés pour le compactage des fosses doit être au moins 2,5 fois supérieure au poids du compacteur.

6.4. Lors de la construction de fondations dans des fosses damées, les exigences suivantes doivent être respectées :

Le bétonnage des fondations (pose des éléments préfabriqués) doit être achevé au plus tard 1 jour après la fin du compactage ;

Lorsque la distance libre entre les fosses atteint 0,8 de la largeur de la fondation, le compactage est effectué à travers une fondation et les fondations manquées - au moins 3 jours après le bétonnage des précédentes.

Note. Pour éviter l'effondrement des parois des fosses finies lors du pilonnage des suivantes, il convient d'utiliser des fixations provenant de caisses métalliques d'inventaire qui épousent la forme et les dimensions des fosses et sont équipées d'un système de rotation de leurs parois afin de réduire l'effort nécessaire. pour retirer les cartons des fosses.

6.5. Après avoir compacté les fosses (tranchées), du béton monolithique de classe non inférieure à B15 y est placé, ou des éléments préfabriqués de dimensions légèrement supérieures aux dimensions des fosses sont installés avec finition.

6.6. La pose du mélange de béton et son compactage sont effectués conformément au projet de travail, aux organigrammes standards et aux exigences du chapitre du SNiP 3.03.01-87. Le mélange de béton est introduit dans la fosse en couches uniformes d'une épaisseur égale à 1,25 parties actives du vibrateur profond. L'affaissement du cône de mélange de béton doit être de 3 à 5 cm.

L'installation et la construction de la superstructure commencent une fois que le béton a atteint 70 % de sa résistance nominale.

6.7. Le martelage des fosses et des tranchées est réalisé à l'aide d'unités de battage de pieux, en plongeant dans le sol puis en retirant de celui-ci des poinçons métalliques ayant les mêmes dimensions que les fondations à construire.

Lors de la construction des fondations, il est nécessaire de respecter les exigences des paragraphes. 6.4-6.6.

6.8. Lors du compactage (emboutissage) de fosses, de tranchées ou de blocs de battage en hiver, le gel du sol depuis la surface jusqu'à une profondeur ne dépassant pas 30 cm est autorisé.

6.9. Lorsque le sol gèle à plus de 30 cm de profondeur, avant de commencer les travaux de pilonnage (emboutissage) de fosses ou de tranchées, le sol doit être dégelé sur toute l'épaisseur du gel sur une surface d'un diamètre égal à 3 dimensions de la pilonneuse ( tampon) dans la partie centrale. Pour les fondations en bandes, la largeur de la zone de sol dégelée doit être égale à 3 dimensions de la section transversale de la fondation dans la section médiane, la longueur - la somme de la longueur de la fondation et deux fois la largeur de la zone dégelée.

6.10. Après avoir compacté (estampé) les fosses ou les tranchées jusqu'au niveau de conception, elles doivent être fermées avec des couvercles isolés. L'état dégelé du sol sur les parois et le fond des cavités doit être maintenu jusqu'au bétonnage des fondations.

6.11. Lorsque la profondeur de gel du sol est supérieure à 30 cm, les blocs de forage sont immergés selon la séquence suivante : - forage de puits d'orientation à une profondeur égale à l'épaisseur de la couche de sol gelé ; Le diamètre des puits est considéré comme étant supérieur de 10 à 20 cm à la largeur du bord supérieur du bloc.

La séquence ultérieure d'immersion des blocs est établie en tenant compte des propriétés du sol de fondation :

a) pour les sols argileux faibles avec un indice de fluidité de 0,6 ou plus et les sables limoneux meubles saturés d'eau :

Remblayer le puits avec du sable grossier ou moyen ;

Conduire le bloc jusqu'à la marque de conception ;

b) pour les sables de densité moyenne et les sols argileux de consistance dure, semi-solide et réfractaire :

Installation du bloc sur le point d'immersion ;

Conduire le bloc à une profondeur de conception de 0,5 à 0,7 ;

Remplissage de sable moyen ou grossier dans l'espace entre les parois du puits et le bloc submersible ;

Finition du bloc au repère de conception.

Note. Dans le cas b), l'enfoncement initial des blocs est effectué à une plus grande profondeur dans les sols plus résistants et à une profondeur moindre dans les sols plus fragiles.

6.12. Après avoir bétonné les fondations dans des cavités damées (embouties), enfoncé les blocs, le sol qui les entoure doit être isolé pendant toute la durée des travaux.

DÉTERMINATION DU PRÉ-HIVER ESTIMÉ

HUMIDITÉ DU SOL

Dans des conditions d'eaux souterraines profondes, lorsque les sols de la couche gelée saisonnière sont humidifiés principalement en raison des précipitations, pour une prévision à long terme des déformations dues au gel, une évaluation de l'humidité pré-hivernale W calculée est nécessaire.

La valeur de l'humidité pré-hivernale calculée est déterminée par la formule

(1)

où est la valeur moyenne pondérée de l'humidité du sol dans la couche obtenue lors des relevés de la période été-automne ;

Quantité estimée de précipitations, en mm, tombées au cours de la période estivale (mois) précédant le moment de l'enquête ;

Quantité estimée de précipitations, en mm, tombées au cours de la période pré-hivernale (avant l'établissement de la température mensuelle moyenne de l'air négative) (mois), égale en durée à la période ; valeurs et sont déterminées à partir des données moyennes à long terme du « Manuel climatique » (L., Gidrometeoizdat, 1968).

La durée de la période, en jours, est déterminée par le rapport

À 2 heures)

où K est le coefficient de filtration, m/jour.

Les valeurs approximatives pour certains types de sols argilo-limoneux sont : pour le limon sableux - 0,5-1 mois, pour le limon - 2 mois, pour l'argile - 3 mois.

Données sur la quantité de précipitations, mm, tombant dans la région de Moscou

Nom du chef-lieu du district

Mois

Doubna

Iegorievsk

Kashira

Coin

Mojaïsk

Naro-Fominsk

Serguiev Possad

Argent

Étangs

Serpoukhov

Solnetchnogorsk

Digest TSN MF-97 MO Conception, calcul et installation de fondations peu profondes d'immeubles résidentiels de faible hauteur dans la région de Moscou.

Nous avons essayé de présenter sous une forme populaire les points les plus significatifs et les plus compréhensibles d'un document aussi ennuyeux que les Normes territoriales de construction dédiées à la construction de fondations dans la région de Moscou.

Les charges par mètre linéaire de fondations en bandes dans les bâtiments à un ou deux étages sont généralement de 40 à 120 kN et seulement dans certains cas de 150 à 180 kN. De petites charges sur les fondations entraînent une sensibilité accrue aux forces de soulèvement par le gel. .

Ainsi, les fondations coûteuses et à forte intensité de matériaux, largement utilisées, ne garantissent pas un fonctionnement fiable des bâtiments de faible hauteur construits sur des sols soulevés. L'un des moyens de résoudre le problème de la construction de bâtiments de faible hauteur sur des sols soulevés consiste à utiliser des fondations peu profondes posées dans une couche de sol gelée de façon saisonnière.

Le principe de base de la conception de fondations peu profondes de bâtiments avec murs porteurs sur des sols soulevés est que les fondations en bandes de tous les murs du bâtiment sont combinées en un seul système et forment un cadre horizontal assez rigide qui redistribue les déformations inégales de la base. Avec des fondations en colonnes peu profondes, le cadre est formé de poutres de fondation reliées rigidement les unes aux autres sur des supports.
L'utilisation de fondations peu profondes repose sur une approche fondamentalement nouvelle de leur conception, qui repose sur le calcul des fondations en fonction des déformations de soulèvement. Dans ce cas, les déformations de la base (levage, y compris levage irrégulier) sont autorisées, mais elles doivent être inférieures au maximum, qui dépend des caractéristiques de conception du bâtiment.

Lors du calcul des fondations sur la base des déformations de soulèvement, les propriétés de soulèvement du sol, la pression qui lui est transférée, la rigidité à la flexion de la fondation et des structures au-dessus des fondations sont prises en compte. Les structures au-dessus des fondations sont considérées non seulement comme une source de charges sur les fondations, mais également comme un élément actif participant au travail conjoint de la fondation avec la base. Plus la rigidité en flexion des structures est grande, plus les déformations relatives de la base sont faibles.
L'une des mesures visant à réduire ou à éliminer complètement les propriétés de soulèvement du sol consiste à augmenter sa densité et à créer un écran imperméable d'argile, ce qui réduit considérablement l'aspiration de l'eau dans la zone de congélation à partir des couches de sol sous-jacentes et la pénétration des eaux de surface dans le sol. zone de contact entre la fondation et le sol. Dans le même temps, le compactage du sol réduit ses propriétés de soulèvement : l'intensité et la force du soulèvement sont réduites. Pour les bâtiments de faible hauteur, de telles fondations peuvent être installées dans une couche de sol gelée de façon saisonnière, c'est-à-dire ils sont également peu profonds.

Parmi les fondations sur fondations localement compactées pour les bâtiments avec murs porteurs, les plus acceptables sont les fondations en bandes dans des tranchées compactées ou embouties. Il est conseillé d'utiliser des fondations en colonnes sur de telles fondations, principalement pour soutenir des murs sans grillages. Ceci s'applique également aux pieux battus courts (pyramidaux et prismatiques) et forés. Cependant, dans les sols faibles, les fondations en colonnes et les pieux peuvent également être utilisés dans la construction de bâtiments de faible hauteur.

Le type et la conception d'une fondation peu profonde et la méthode de préparation de sa base dépendent des propriétés du sol du chantier de construction et surtout du degré de son soulèvement. Lors de la conception de fondations peu profondes sur des sols soulevés, il est obligatoire de calculer les fondations en fonction des déformations liées au soulèvement du sol. Lors du choix d'un chantier de construction, la préférence doit être donnée aux zones avec des sols peu ou pas soulevants, de composition homogène tant en plan qu'en profondeur à la partie du sol gelé de façon saisonnière qui est conçue comme base d'une fondation peu profonde.

Lors de la conception de fondations sur des sols soulevés, il est nécessaire de prendre des mesures visant à réduire à la fois les déformations par soulèvement des sols et leur impact sur les structures des fondations et la partie aérienne des bâtiments.

Exigences pour les structures de fondations peu profondes

Lors de la construction sur des sols pratiquement non soulevants, les fondations peu profondes sont posées sur un lit de nivellement en sable ; sur des sols soulevants - sur un lit de matériaux non soulevants (sable de gravier, sable grossier ou moyen, petites pierres concassées, scories de chaudière , etc.), qui peuvent être soit à mortaise, soit disposées à même le sol.
Des fondations en bandes peu profondes doivent être installées :
- sur des sols pratiquement non soulevants et légèrement soulevants - à partir de blocs de béton (béton d'argile expansée) posés librement, sans liaison les uns avec les autres, à partir de béton monolithique, de moellons, de sol en ciment, de moellons ou de briques d'argile ;
- sur sols moyennement lourds - à partir de blocs de béton (béton d'argile expansée) posés librement, sans liaison entre eux ou à partir de béton monolithique ;
- sur des sols moyennement et fortement soulevés - à partir de blocs préfabriqués en béton armé, rigidement reliés les uns aux autres, ou à partir de béton armé monolithique ;
- sur des sols trop lourds - en béton armé monolithique.

Les fondations peu profondes sur des sols très ou excessivement soulevants doivent être réalisées en béton lourd B15. Dans tous les cas, les renforts longitudinaux de travail doivent être en acier de classe AIII conformément à GOST 5781-82*, les renforts transversaux doivent être en acier de classe 4 BP-1 selon GOST 6727-80.

Pour éliminer l'engorgement du sol de fondation sur les sites, un drainage fiable des eaux atmosphériques doit être assuré par la mise en œuvre en temps opportun de la planification verticale de la zone bâtie. Les travaux d'aménagement vertical doivent être réalisés de manière à ne pas modifier la direction des drains naturels. Les sites doivent être protégés de manière fiable contre le ruissellement des eaux de surface provenant des zones voisines ou des pentes adjacentes par l'installation de bermes et de fossés de drainage dont la pente doit être d'au moins 5 %. Si la capacité de filtration des sols situés du côté des hautes terres est élevée, un drainage doit être prévu autour du bâtiment avec un drainage de l'eau vers le côté inférieur.

S'il est nécessaire d'effectuer des travaux en hiver, le sol dans les endroits où les tranchées et les fosses sont construites doit être préalablement isolé pour se protéger du gel ou du dégel artificiel. La préparation des fondations pour une fondation superficielle consiste à creuser des tranchées (fosses), à installer un coussin anti-soulèvement (sur sols soulevants) ou un lit de nivellement (sur sols non soulevants).

Lors de la construction d'un coussin, un matériau non gonflant est coulé en couches d'une épaisseur maximale de 20 cm et compacté avec des rouleaux, des vibrateurs à plate-forme ou d'autres mécanismes. Après la pose des structures de fondation (ou bétonnage), les sinus des tranchées (fosses) doivent être remplis avec le matériau prévu au projet avec compactage obligatoire. Le nivellement et le compactage du matériau de coussin se font couche par couche. Lorsque la largeur de la tranchée est inférieure à 0,8 m, le nivellement du coussin se fait manuellement et le compactage se fait à l'aide de mécanismes dont les caractéristiques techniques sont données en annexe 7, ou manuellement.

Si le niveau de la nappe phréatique est élevé et qu'il y a de grandes eaux sur le chantier de construction, il est nécessaire de prendre des mesures pour protéger le matériau du coussin de l'envasement. À cette fin, le matériau de gravier ou de pierre concassée est généralement traité le long du contour du coussin avec des liants ou les coussins sont isolés des effets de l'eau avec des films polymères.

En règle générale, un coussin de sable doit être installé pendant la saison chaude. En hiver, il faut éviter de mélanger le matériau de remblai avec de la neige et des inclusions de sol gelé. Afin de réduire la profondeur de gel du sol, il est nécessaire de prévoir l'engazonnement de la zone et la plantation d'arbustes qui accumulent les dépôts de neige. La réduction de la profondeur de congélation peut être obtenue en utilisant des matériaux isolants placés sous la zone aveugle. Pour éviter le trempage, des matériaux isolants peuvent être utilisés, par exemple dans des sacs en plastique sous forme de nattes.

Il est interdit d’installer des fondations peu profondes sur des fondations gelées. En hiver, il est permis de construire des fondations peu profondes uniquement si la nappe phréatique est profonde, avec dégel préalable du sol gelé et remplissage obligatoire des sinus avec un matériau non soulevé. Les fondations peu profondes doivent être principalement utilisées dans les bâtiments sans sous-sol.

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ADMINISTRATION DE LA RÉGION DE MOSCOU

MINISTERE DE LA CONSTRUCTION

NORMES DE CONSTRUCTION TERRITORIALE

CONCEPTION, CALCUL ET CONSTRUCTION DE FONDATIONS PROFONDES POUR BÂTIMENTS RÉSIDENTIELS DE FAIBLE HAUTEUR DANS LA RÉGION DE MOSCOU

TSN MF-97MO

Date d'introduction 01/06/98

Développé par:

Ministère de la Construction de la région de Moscou (I.B. Zakharov, Ph.D. ; B.K. Baykov, Ph.D.) ;

Mosgiproniselstroy (V.S. Sazhin, docteur en sciences techniques, Prof. ; A.G. Beyrit, Ph.D. ; V.V. Borshchev, Ph.D. ; T.A. Prikazchikova, Ph.D. ; I.K. Melnikova, ingénieur ; D.V. Sazhin, ingénieur) ;

TsNIIEPselstroy (V.A. Zarenin, Ph.D. ; L.P. Karabanova, Ph.D. ; L.M. Zarbuev, Ph.D. ; A.T. Maltsev, Ph.D. .Sc. ; N.A. Maltseva, Ph.D. ; V.I. Novgorodsky, Ph. D. ; A.F. Svetenko, Ph.D. ;

K.Sh. Poghosyan, ingénieur);

Institut de recherche Mosstroy (V.A. Trushkov, Ph.D. ; V.H. Kim, Ph.D.).

Convenu:

Département des licences et des experts de la région de Moscou (L.D. Mandel, V.I. Mischerin, L.V. Golovacheva) ;

Mosoblkompriroda (député Gontcharov, N.A. Belopolskaya).

Introduction

Une part importante du coût total de construction des bâtiments de faible hauteur correspond au coût de construction des fondations.

Charges par 1 linéaire m de fondations en bandes dans les bâtiments à un et deux étages sont principalement de 40...120 kN et seulement dans certains cas - de 150...180 kN.

De petites charges sur les fondations entraînent une sensibilité accrue aux forces de soulèvement dues au gel.

Cet effet est également obtenu lorsque les blocs d'entraînement sont immergés dans le sol.

Pour les bâtiments de faible hauteur, de telles fondations peuvent être installées dans une couche de sol gelée de façon saisonnière, c'est-à-dire ils sont également peu profonds.

Parmi les fondations sur fondations localement compactées pour les bâtiments avec murs porteurs, les plus acceptables sont les fondations en bandes dans des tranchées compactées ou embouties.

Cependant, dans les sols faibles, les fondations en colonnes et les pieux peuvent également être utilisés dans la construction de bâtiments de faible hauteur.

La longue durée de vie des bâtiments sur fondations peu profondes témoigne de leur fiabilité.

Ces normes contiennent des exigences relatives à la conception et au calcul des fondations peu profondes dans les conditions pédologiques de la région de Moscou.

Les dispositions des normes sont justifiées par les résultats de nombreuses années de recherches expérimentales approfondies menées par les instituts qui ont élaboré ces normes et par leur expérience dans la conception, la construction et l'exploitation de bâtiments.

1. Dispositions générales

1.1. Ces normes s'appliquent à la conception et à l'installation de fondations peu profondes pour les bâtiments résidentiels jusqu'à 3 étages inclus dans la région de Moscou.

Note. Les codes peuvent être utilisés pour les bâtiments

à des fins culturelles et domestiques, abris de jardin,

1.2. Les normes sont un ajout et un développement du SNiP 2.02.01-83* « Fondations des bâtiments et des structures » (M., Stroyizdat, 1995).

1.3. Les normes prévoient l'utilisation d'une couche de sol gelant saisonnièrement comme base de fondation, tandis qu'une fondation peu profonde peut être construite soit sur une fondation naturelle, soit sur une fondation compactée localement.

1.4. Le type et la conception d'une fondation peu profonde et la méthode de préparation de sa fondation dépendent des propriétés du sol du chantier de construction, et surtout du degré de son soulèvement.

1.5. Lors de la conception de fondations peu profondes sur des sols soulevés, il est obligatoire de calculer les fondations en fonction des déformations liées au soulèvement du sol.

1.6. Lors du choix d'un chantier de construction, la préférence doit être donnée aux zones avec des sols non soulevants ou les moins soulevants, de composition homogène tant en plan qu'en profondeur par rapport à la partie du sol gelant de façon saisonnière, conçue comme base d'une fondation peu profonde.

– imperméable, permettant une réduction de l'humidité du sol, abaissant le niveau de la nappe phréatique, drainant les eaux de surface du bâtiment grâce à une planification verticale, des ouvrages de drainage, des fossés de drainage, des bacs, des tranchées, des couches de drainage, etc.

2. Évaluation du soulèvement dû au gel du socle

2.2. Un indicateur quantitatif du soulèvement du sol est la déformation relative due au soulèvement dû au gel e(fh)<*>, égal au rapport de l'élévation de la surface du sol déchargé à l'épaisseur de la couche de congélation.

——————————–

entre parenthèses – index (indice).

2.3. Selon la déformation relative du soulèvement dû au gel e(fh), les sols sont divisés selon le tableau. 2.1.

Tableau 2.1

┌─────────────────────────┬───────────── ────────── ───────────────┐│Déformation relative │ Type de sol ││soulèvement du sol par le gel │ ││e(fh), fractions d'unités. │ │├─────────────────────────┼─────────── ────────── ─────────────────┤│< 0,01 │ Практически непучинистый ││ 0,01-0,035 │ Слабопучинистый ││ 0,035-0,07 │ Среднепучинистый ││ >0,07 │ Très haletant et excessivement ││ │ haletant │└─────────────────────────┴─ ─ ───────── ─ ──────────────────────────┘

2.4. En règle générale, la déformation relative due au soulèvement dû au gel e(fh) doit être établie sur la base de données expérimentales. En l’absence de données expérimentales, il est possible de déterminer e(fh) à partir des caractéristiques physiques des sols.

2.5. Lors de la réalisation d'études techniques et géologiques sur le site de la construction prévue, des échantillons de sol pour les tests en laboratoire doivent être prélevés tous les 25 cm le long de la profondeur des excavations dans la couche de gel saisonnière d(fn). Les fouilles sont réalisées aux points les plus caractéristiques du site (dans les zones hautes et basses) à l'intérieur du contour du bâtiment conçu.

Note. Pour tous types de sols soulevants

profondeur standard de gel saisonnier dans

La région de Moscou peut être prise égale à 1,5 m.

2.6. Pour déterminer la déformation relative du soulèvement dû au gel en fonction des caractéristiques physiques du sol, il est nécessaire d'établir :

– la composition granulométrique du sol, classant son type ;

– densité du sol sec Po(d)<*>;

– densité des particules solides du sol Po(s) ;

– plasticité du sol : teneur en humidité aux limites du roulement W(p) et de la fluidité W(L), indice de plasticité J(p) = W(L) – W(p) ;

– l'humidité pré-hivernale W calculée dans la couche de gel saisonnier du sol ;

– profondeur de gel saisonnier du sol d(fn).

——————————–

2.7. La déformation relative du soulèvement dû au gel du sol est déterminée à partir des graphiques (Fig. 2.1)<*>en utilisant le paramètre R(f), calculé par la formule :

┌ 2 ┐ Po(d) │ W (W - W(cr)) │ R(f) = 0,667 ───── │0,012(W - 0,1) + ─────────── ── ───────│, (2.1) Po(w) │ ┌─────│ │ W(sat) W(p) \│ M(o)│ └ ┘

où W(cr) est l'humidité critique, la fraction d'unités en dessous de laquelle s'arrête la redistribution de l'humidité provoquant le soulèvement dû au gel dans le sol soulevé par le gel, déterminée à partir des graphiques (Fig. 2.2)<**>; Po(w) – densité de l’eau, t/cub. m; М(о) – valeur absolue de la température moyenne de l'air à long terme pour la période hivernale, pour la région de Moscou М(о) = 7 degrés. AVEC; W(sat) – capacité totale d'humidité du sol, fractions d'unités, déterminée par la formule :

Po(s) - Po(d) W(sat) = ───────────── (2.2) Po(s) Po(d) Les notations restantes sont les mêmes qu'à la section 2.6.

——————————–

<*>En figue. La figure 2.1 montre un graphique de la dépendance de la déformation relative par soulèvement e(fh) sur le paramètre R(f).

<**>En figue. La figure 2.2 montre un graphique de la dépendance de la teneur en humidité critique W(cr) sur l'indice de plasticité J(p) et la limite d'élasticité du sol W(L).

2.8. Les sols argileux se soulèvent si leur teneur en humidité pré-hivernale W calculée dans la couche de gel saisonnière dépasse les niveaux suivants :

W > W(cr), (2.3) W > W(pr), (2.4)

où W(pr) est l'humidité, caractérisant le degré de remplissage des pores du sol par la glace, déterminé par la formule :

Po(s) - Po(d) W(pr) = 0,92 ───────────── + 0,006 (2,5) Po(s) Po(d)

Note. Les calculs utilisant les formules (2.1, 2.3, 2.4) incluent la valeur de l'humidité moyenne pondérée du sol dans la zone la plus humide du site.

2.10. Si les eaux souterraines sont profondes, l'humidité du sol calculée avant l'hiver doit être déterminée conformément à l'annexe 1.<*>.

La présence profonde des eaux souterraines est caractérisée par les conditions suivantes :

D(w) >= d(fn) + z, (2.6)

où d(w) – distance entre la marque de planification et le niveau de la nappe phréatique, m ; d(fn) – profondeur de gel standard du sol, m ; z est la distance minimale entre la limite de gel saisonnier du sol et le niveau de la nappe phréatique, à laquelle ces eaux n'affectent pas l'humidité du sol gelé, déterminée à partir du tableau. 2.2.

Tableau 2.2

┌─────────────────────────────────────── ─────────┬ ───────────────┐│Nom des sols │ Valeur z, m │├──────────────── ─────── ─ ────────────────────────┼────────────── ─ ┤│Argiles à base de montmorillonite et d'illite │ 3 , 5 │ │ Glins à base de kaolinite, loam, │ │ │, y compris poussiéreux │ 2,5 │ │ │ │ │ │ │ 1,5 │ │ │ Pesenka petite et poussiéreuse │ 1,0 │└─ ─────── police ─ ─────────────────────────────────────── ─ ───┴───── ─ ─────────┘

2.11. Les sables sont poussiéreux et fins avec un degré d'humidité de 0,6< S(r) <= 0,8, крупнообломочные грунты с заполнителем (глинистым песком пылеватым и мелким) от 10 до 30% по массе относятся к слабопучинистым грунтам, для которых принимается e(fh) = 0,035. Пески пылеватые и мелкие (при 0,8 < S(r) <= 0,95), крупнообломочные грунты с тем же заполнителем более 30% по массе относятся к среднепучинистым грунтам (e(fh) = 0,07). Пески пылеватые и мелкие при S(r) >0,95 fait référence à des sols très soulevants (e(fh) = 0,10).

2.12. Le degré de soulèvement du sol doit être pris en compte lors du choix du type de fondation et de la méthode de préparation des fondations conformément à l'annexe 2.<*>.

3. Conception et calcul de fondations superficielles

3.1. Exigences pour les structures de fondations peu profondes

3.1.2. Des fondations en bandes peu profondes doivent être installées :

– sur des sols pratiquement sans soulèvement et légèrement soulevants – à partir de blocs de béton (béton d'argile expansée) posés librement, sans liaison les uns avec les autres, à partir de béton monolithique, de béton de moellons, de sol en ciment, de moellons ou de briques d'argile ;

– sur sols moyennement soulevants (à e(fh)<= 0,05) – из бетонных (керамзитобетонных) блоков, уложенных свободно, без соединения между собой, или из монолитного бетона;

– sur des sols moyennement soulevants (avec e(fh) > 0,05) et des sols très soulevants (avec e(fh)< 0,12) – из сборных железобетонных блоков, жестко соединенных между собой, или из монолитного железобетона;

– sur des sols excessivement soulevants (avec e(fh) >= 0,12) – en béton armé monolithique.

Des exemples de solutions de conception pour les fondations en bandes peu profondes sont donnés en annexe 3.<*>.

3.1.3. Lorsque e(fh) > 0,05, les fondations en bandes de tous les murs du bâtiment doivent être reliées rigidement les unes aux autres et combinées en une seule structure - un système de bandes transversales.

3.1.5. Les fondations en colonnes peu profondes sur des sols à soulèvement moyen (e(fh) > 0,05), à soulèvement élevé et à soulèvement excessif doivent être reliées rigidement les unes aux autres par des poutres de fondation combinées en un seul système.

3.1.7. Les sections de bâtiments de différentes hauteurs doivent être construites sur des fondations distinctes.

3.1.8. Les vérandas adjacentes aux bâtiments situés sur des sols très ou excessivement soulevés doivent être érigées sur des fondations qui ne sont pas reliées aux fondations des bâtiments.

3.1.9. Les bâtiments étendus construits sur des sols avec e(fh) >= 0,05 doivent être découpés sur toute la hauteur en compartiments séparés dont la longueur est prise : pour les sols à soulèvement moyen - jusqu'à 30 m, pour les sols à soulèvement élevé (avec e(fh) >= 0,12 ) – jusqu'à 24 m, excessivement soulevant (avec e(fh) > 0,12) – jusqu'à 18 m.

3.1.10. Les fondations peu profondes sur des sols très ou excessivement soulevants doivent être réalisées en béton lourd B15. Dans tous les cas, les armatures longitudinales de travail doivent être en acier de classe AIII conformément à GOST 5781-82*, les armatures transversales doivent être en acier d'un diamètre de classe 4 BP-1 selon GOST 6727-80.

3.1.11. Lors de la réalisation de fondations peu profondes en béton armé, les qualités de béton pour la résistance au gel et à l'eau ne doivent pas être inférieures à F50 et W2.

3.2. Calcul des fondations superficielles

3.2.1. Le calcul des fondations superficielles s'effectue dans l'ordre suivant :

b) les dimensions préliminaires de la base de la fondation, sa profondeur et l'épaisseur du coussin de sable (sable - gravier) sont précisées ;

d) le calcul de la base d'une fondation peu profonde est effectué sur la base des déformations dues au soulèvement dû au gel du sol.

3.2.2. Le calcul de la fondation basé sur les déformations de soulèvement dues au gel du sol sous la base de la fondation est effectué en fonction des conditions suivantes :

H(fp)<= S(u), (3.1) e(fp) <= (DS/L)(u) <*>, (3.2)

où h(fp) est la valeur calculée de l'élévation de la base suite au soulèvement du sol sous la fondation, en tenant compte de la pression sous sa base ;

e(fp) – déformation relative par soulèvement calculée du sol de fondation sous la fondation ;

S(u), (DS/L)(u) – respectivement, les valeurs limites de montée et de déformation relative de la base, prises selon le tableau. 3.1.

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<*>Dans la formule D - au lieu du grec. "delta".

Tableau 3.1

Valeurs des déformations ultimes de la base

┌──────────────────┬──────────────────── ────────── ─────────────────┐│Structurel │Limiter les déformations des fondations ││Caractéristiques du bâtiment├────────┬─── ──────── ───────────────────────────┤│ │montée, │ déformations relatives (DS/L)(u) ││ │S ( toi) , voir ┤│ │ │ type │ signifiant │├ ──────────────────┼────────┼── ───────── ─ ────────┼─ ────────────────┤│Sans cadre │ │ │ ││bâtiments porteurs │ │ │ ││murs constitués de : │ │ │ ││ │ │ │ ││panneaux │ 2,5 │déflexion relative│ 0,00035 ││ │ │ou cambrure │ ││ │ │ │ ││blocs et briques│ 2,5 │ -"- │ 0,0005<*>││maçonnerie sans │ │ │ ││armature │ │ │ ││ │ │ │ ││blocs et briques│ 3,5 │ -"- │ 0,0006<*>││maçonnerie avec-│ ││ ││ou fer- │ │ │ ││ceintures en béton │ │ │ ││si disponible │ │ │ ││préfabriqué - monolithe- │ │ │ │ │nyh (monolithique) │ │ │ │ │bande ou │ │ │ ││colonne │ │ │ ││fondations avec │ │ │ ││préfabriquées - monolithiques │ │ │ ││ fondations│ │ │ │ │poutres │ │ │ │├────── ─── ─────────┼────────┼────────────────── ──┼ ─────── ─── ───────┤│Bâtiments avec │ │ │ ││ structures en bois│ │ │ ││ │ │ │ ││sur bande │ 5,0 │ -"- │ 0,002 │ │fondations │ │ │ ││ │ │ │ │ │sur colonnes │ 5,0 │relatif │ 0,006 ││fondations │ │différence de portance │ │└───────── ─────────┴─ ── ─────┴─── ─────────────────┴───────────── ────┘

<*>Il est permis de prendre des valeurs plus élevées (DS/L)(u) si, sur la base du calcul de la résistance du mur, il est établi que les contraintes dans la maçonnerie ne dépassent pas la résistance à la traction calculée de la maçonnerie lors de la flexion.

3.2.3. Le calcul de la montée et de la déformation relative par soulèvement de la base sous la fondation est effectué conformément à l'annexe 4.<*>.

4. Caractéristiques de la conception de fondations peu profondes sur une base localement compactée

4.1. Exigences relatives aux sols et aux structures de fondation

sur une base localement compactée

4.1.1. Les fondations sur une base localement compactée comprennent les fondations dans des fosses ou des tranchées damées (embouties), les fondations constituées de blocs battus.

4.1.3. La profondeur des fondations doit être comprise entre 0,5 et 1 m.

4.1.4. Les fondations doivent avoir la forme d'une pyramide tronquée avec un angle d'inclinaison des bords par rapport à la verticale de 5 à 10 degrés. et les dimensions de la section supérieure sont plus grandes que les dimensions de la section inférieure.

4.1.5. L'utilisation de fondations peu profondes dans des fosses ou des tranchées compactées (embouties) est limitée aux conditions de sol suivantes : sols argileux avec un indice de fluidité de 0,2 à 0,7 et sols sableux (limoneux et fins, meubles et de densité moyenne) lorsque les eaux souterraines se trouvent à distance. de la base des fondations à au moins 1 m.

4.1.8. Les fondations en colonnes sur une base localement compactée sur des sols fortement ou excessivement soulevés avec e(fh) > 0,1 doivent être reliées rigidement entre elles par des poutres de fondation.

4.1.9. Fondations en tranchées compactées (embouties), installées dans des sols soulevés avec e(fh)< 0,1, допускается не армировать.

4.2. Calcul des fondations sur fondations localement compactées

4.2.1. Les fondations doivent être calculées en fonction de la capacité portante du sol de fondation en fonction des conditions :

F(d)N<= ────, (4.1) g(k) <*>

où N est la charge de conception transmise à une fondation en colonnes ou à 1 m de fondation en bande ;

F(d) – capacité portante calculée du sol à la base d'une fondation en colonnes ou en bande de 1 m, déterminée conformément à l'annexe 6<*>;

g(k) – coefficient de fiabilité, pris égal à 1,4.

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<*>Dans la formule g - au lieu du grec. "gamma".

4.2.2. Les fondations des fondations posées sur des sols soulevés font l'objet d'un calcul basé sur les déformations du soulèvement dû au gel des sols. Dans ce cas, outre les exigences de la clause 3.2.2, la condition suivante doit être remplie :

S(de) >= h(fp), (4.2)

où S(de) est le tassement de la fondation après dégel du sol ;

h(fp) – levage de la fondation par les forces de soulèvement.

Le calcul des déformations de soulèvement de la base est effectué conformément à l'annexe 6.<*>.

5. Instructions pour la construction de fondations peu profondes sur des fondations naturelles

5.2. Pour éliminer l'engorgement du sol de fondation sur les sites, un drainage fiable des eaux atmosphériques doit être assuré par la mise en œuvre en temps opportun de la planification verticale de la zone bâtie. Les travaux d'aménagement vertical doivent être réalisés de manière à ne pas modifier la direction des drains naturels. Les sites doivent avoir la plus grande pente (au moins 3 %) pour le drainage des eaux atmosphériques, et les sols en vrac doivent être compactés couche par couche avec des mécanismes jusqu'à une densité d'au moins 1,6 t/mètre cube. m et porosité pas plus de 40% (pour sol argileux sans couches de drainage). Le couvert végétal, qui constitue un isolant naturel des sols, doit être préservé en zone bâtie ; Couvrez la surface du sol en vrac avec une couche de terre de 10 à 15 cm et engazonnez-la. Les sites doivent être protégés de manière fiable contre le ruissellement des eaux de surface provenant des zones voisines ou des pentes adjacentes par l'installation de bermes et de fossés de drainage dont la pente doit être d'au moins 5 %. Si la capacité de filtration des sols situés du côté des hautes terres est élevée, un drainage doit être prévu autour du bâtiment avec un drainage de l'eau vers le côté inférieur.

5.4. En règle générale, tous les travaux de préparation du site, ainsi que de pose des fondations sur des sols soulevés, doivent être effectués en été.

Lors de l'installation d'un coussin, le matériau anti-frisottis est coulé en couches d'une épaisseur maximale de 20 cm et compacté avec des rouleaux, des vibrateurs à plate-forme ou d'autres mécanismes jusqu'à une densité Po(d) >= 1,6 t/mètre cube. m.

Il est permis de ne pas nettoyer le fond des tranchées, car les coussins de sable font office de lit de nivellement.

5.8. Après la pose des ouvrages de fondation (ou bétonnage), les sinus des tranchées (fosses) doivent être remplis avec le matériau précisé dans le projet avec compactage obligatoire.

5.9. Le nivellement et le compactage du matériau de l'oreiller se font couche par couche. Lorsque la largeur de la tranchée est inférieure à 0,8 m, le coussin est nivelé manuellement et compacté à l'aide de mécanismes dont les caractéristiques techniques sont données en annexe 7.<*>, ou manuellement.

5.10. Si le niveau de la nappe phréatique est élevé et qu'il y a de grandes eaux sur le chantier de construction, il est nécessaire de prendre des mesures pour protéger le matériau du coussin de l'envasement. À cette fin, le matériau de gravier ou de pierre concassée est généralement traité le long du contour du coussin avec des liants ou le coussin est isolé des effets de l'eau avec des films polymères.

5.13. Pour la zone aveugle, il convient d'utiliser du béton d'argile expansée d'une densité sèche de 800 à 1 000 kg/mètre cube. m. La pose de la zone aveugle ne peut être effectuée qu'après une planification minutieuse et un compactage du sol près des fondations près des murs extérieurs. La largeur de la zone aveugle doit garantir que la tranchée soit couverte pour empêcher les eaux pluviales et de crue d'y pénétrer. Il est conseillé de poser la zone aveugle en béton d'argile expansée à la surface du sol afin de réduire la saturation en eau du matériau. La pose de béton d'argile expansée dans une tranchée ouverte dans le sol est à éviter. Si, pour des raisons de conception, cela ne peut être évité, il est alors nécessaire de prévoir un drainage sous la zone aveugle.

5.16. Les fondations peu profondes doivent être principalement utilisées dans les bâtiments sans sous-sol. Lors de l'utilisation de fondations peu profondes dans des bâtiments avec sous-sols, il est nécessaire de respecter les exigences énoncées à l'annexe 8.<*>.

6. Exigences de base pour les travaux lors de la construction de fondations peu profondes sur une base localement compactée

6.3. La capacité de charge des mécanismes utilisés pour le compactage des fosses doit être au moins 2,5 fois supérieure au poids du compacteur.

6.4. Lors de la construction de fondations dans des fosses damées, les exigences suivantes doivent être respectées :

– le bétonnage des fondations (pose des éléments préfabriqués) doit être achevé au plus tard 1 jour après la fin du compactage ;

– lorsque la distance libre entre les fosses atteint 0,8 de la largeur de la fondation, le compactage est effectué à travers une fondation et les fondations manquées - au moins 3 jours après le bétonnage des précédentes.

L'installation et la construction de la superstructure commencent une fois que le béton a atteint 70 % de sa résistance nominale.

6.7. Le emboutissage des fosses et des tranchées est réalisé à l'aide d'unités de battage de pieux en plongeant dans le sol puis en retirant des tampons métalliques ayant les mêmes dimensions que les fondations en cours de construction.

Lors de la construction des fondations, il est nécessaire de respecter les exigences des paragraphes. 6.4-6.6.

6.8. Lors du compactage (emboutissage) de fosses, de tranchées ou de blocs de battage en hiver, le gel du sol depuis la surface jusqu'à une profondeur ne dépassant pas 30 cm est autorisé.

6.9. Lorsque le sol gèle à plus de 30 cm de profondeur, avant de commencer les travaux de pilonnage (emboutissage) de fosses ou de tranchées, le sol doit être dégelé sur toute l'épaisseur du gel sur une surface d'un diamètre égal à 3 dimensions de la pilonneuse ( tampon) dans la partie centrale. Pour les fondations en bandes, la largeur de la tache de sol dégelée doit être égale à 3 dimensions de la section transversale de la fondation dans la section médiane, la longueur doit être la somme de la longueur de la fondation et de deux fois la largeur de la tache dégelée. .

6.11. Lorsque la profondeur de gel du sol est supérieure à 30 cm, les blocs de forage sont immergés dans l'ordre suivant : forage de puits d'amorce à une profondeur égale à l'épaisseur de la couche de sol gelée ; Le diamètre des puits est considéré comme étant supérieur de 10 à 20 cm à la largeur du bord supérieur du bloc.

6.12. Après avoir bétonné les fondations dans des cavités damées (embouties) et enfoncé les blocs, le sol qui les entoure doit être isolé pendant toute la durée des travaux.

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<*>Aucune pièce jointe n’est fournie.

TSN MF-97MO

NOTATION ET NORMALISATION

NORMES DE CONSTRUCTION TERRITORIALE

Conception, calcul et pose de fondations superficielles

immeubles résidentiels de faible hauteur dans la région de Moscou

Date d'introduction 1998-06-01

DÉVELOPPÉ:

Institut de recherche Mosstroy (V.A. Trushkov, Ph.D. ; V.H. Kim, Ph.D.).

CONVENU:

Direction des licences et des experts de la région de Moscou (L.D. Mandel, V.I. Mishcherin, L.V. Golovacheva) ;

Mosoblkomprirodoy (député Gontcharov, N.A. Belopolskaya).

APPROUVÉ par le décret du gouvernement de la région de Moscou du 30 mars 1998 n° 28/9.

Introduction