ГОСТ Р 59619-2021. Национальный стандарт Российской Федерации. Дороги автомобильные общего пользования. Мостовые сооружения. Правила проектирования опор

9.2 Расчет оснований и фундаментов опор

9.2.1 Взвешивающее действие воды на грунты и части сооружения, расположенные ниже уровня поверхностных или подземных вод, необходимо учитывать в расчетах по несущей способности оснований и по устойчивости положения фундаментов, если фундаменты заложены в песках, супесях, илах. При заложении фундаментов в суглинках, глинах и скальных грунтах взвешивающее действие воды требуется учитывать в случаях, когда оно создает более неблагоприятные расчетные условия. Уровень поверхностных или подземных вод принимают в самом невыгодном положении: наинизший или наивысший.

9.2.2 Для оснований из нескальных грунтов под фундаментами мелкого заложения, рассчитываемыми без учета заглубления в грунт, положение равнодействующей расчетных нагрузок (по отношению к центру тяжести площади подошвы фундаментов), характеризуемое относительным эксцентриситетом, должно быть ограничено значениями, указанными в таблице 1.

Таблица 1

Классификация мостов	Наибольший относительный эксцентриситет (e₀/r) для
	промежуточных опор при действии		устоев при действии
	только постоянных нагрузок	постоянных и временных нагрузок в наиболее невыгодном сочетании	только постоянных нагрузок	постоянных и временных нагрузок в наиболее невыгодном сочетании
Большие и средние	0,1	1,0	0,8	1,0
Малые	0,1	1,0	0,8	1,2

Эксцентриситет e₀ и радиус ядра сечения фундамента r (у его подошвы) определяют по формулам:

, (1)

, (2)

где M - момент сил, действующих относительно главной центральной оси подошвы фундамента, кН·м;

N - равнодействующая вертикальных сил, кН;

W - момент сопротивления подошвы фундамента для менее напряженного ребра, м³;

A - площадь подошвы фундамента, м².

Проверку положения равнодействующей нагрузок в уровне подошвы фундаментов устоев при высоте подходной насыпи свыше 12 м следует проводить с учетом вертикального давления от веса примыкающей части насыпи по приложению Д для фундаментов мелкого заложения и от 10 м и свыше - для фундаментов глубокого заложения (сваи, буровые столбы). В этом случае относительный эксцентриситет в сторону пролета должен составлять не более чем 20% значений, указанных в таблице 1.

Если относительный эксцентриситет свыше единицы, максимальное давление подошвы фундамента на основание следует определять исходя из треугольной формы эпюры, построенной в пределах сжимаемой части основания.

9.2.3 При расчете устоев с фундаментами глубокого заложения (сваи, буровые столбы) следует учитывать дополнительное горизонтальное давление грунта основания на фундаменты от веса подходной насыпи, определяемые методами теории упругости для линейно-деформируемого полупространства.

При расчете устоев следует также учитывать дополнительное горизонтальное давление насыпи на фундамент любого типа.

9.2.4 Несущая способность основания под подошвой фундаментов мелкого заложения или фундаментов из опускных колодцев при раздельном расчете опор на временные нагрузки, действующие вдоль и поперек моста, должна удовлетворять условиям

, (3)

, (4)

где p, p_max - соответственно среднее и максимальное давления подошвы фундамента на основание, кПа;

R - расчетное сопротивление основания из нескальных или скальных грунтов осевому сжатию, кПа, определяемое согласно приложению А;

- коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,4;

- коэффициент условий работы, принимаемый равным: 1,0 - при определении несущей способности нескальных оснований в случаях действия временных нагрузок N 7 - 9; 1,2 - при определении несущей способности скальных оснований во всех случаях и нескальных оснований в случаях действия (кроме временных нагрузок N 7 - 9) одной или нескольких временных нагрузок N 10 - 5 и N 17 согласно ГОСТ 33390.

9.2.5 В расчетах по несущей способности оснований фундаментов мелкого заложения и фундаментов из опускных колодцев возникающие в грунте под их подошвой напряжения от нагрузок N 10 - 14 согласно ГОСТ 33390 следует определять отдельно вдоль и поперек оси моста, а наиболее неблагоприятные из них суммировать с напряжениями от постоянных и временных вертикальных нагрузок.

В свайных фундаментах усилия, которые возникают в сваях от указанных выше нагрузок, действующих вдоль и поперек оси моста, необходимо суммировать.

9.2.6 В расчетах (по грунту и материалу) конструкций свайных фундаментов и фундаментов из опускных колодцев (за исключением расчетов несущей способности оснований) за расчетную поверхность грунта следует принимать: для фундаментов устоев - естественную поверхность грунта; для фундаментов промежуточных опор - поверхность грунта у опор на уровне срезки (планировки) или общего и местного размыва, определяемого согласно ГОСТ 33384.

Для устоев и береговых промежуточных опор со свайными фундаментами, ростверки которых расположены над грунтом, а сваи погружены сквозь отсыпанную или намытую часть насыпи, расчетную поверхность грунта допускается принимать с учетом заделки свай в этой части насыпи по завершению срока консолидации согласно СП 22.13330, но не менее 15 лет.

9.2.7 Несущую способность одиночной сваи в немерзлых грунтах при действии осевого сжимающего или выдергивающего усилия следует определять согласно СП 24.13330, в мерзлых грунтах - согласно СП 25.13330 и [3].

9.2.8 При расчете буровых свай с уширением, устраиваемых путем механического разбуривания грунта, коэффициент надежности по сопротивлению грунта под нижним концом сваи при бетонировании насухо следует принимать равным 1,0, при бетонировании подводным способом - 0,9.

9.2.9 Несущую способность основания в уровне низа свай следует проверять как для условного фундамента согласно приложению Е.

Указанная проверка не требуется:

а) для однорядных фундаментов в любых грунтовых условиях;

б) многорядных свайных фундаментов, сваи которых работают как стойки при опирании их:

1) на скальные грунты,

2) крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем,

3) глинистые грунты твердой консистенции и мерзлые грунты, используемые по принципу I в соответствии с СП 25.13330.

9.2.10 Если под несущим слоем грунта, воспринимающим давление подошвы фундамента или нижних концов свай, залегает слой менее прочного немерзлого или оттаивающего вечномерзлого грунта, необходимо проверить несущую способность этого слоя согласно приложению Ж.

9.2.11 Осадку и крен фундаментов мелкого заложения следует рассчитывать на немерзлых грунтах согласно СП 22.13330, на вечномерзлых грунтах - согласно СП 25.13330 и [3].

В расчете осадки устоев при высоте насыпи свыше 12 м необходимо учитывать дополнительное вертикальное давление на основании от веса примыкающей части подходной насыпи, определяемое согласно приложению Д.

9.2.12 Осадку фундамента из свай или из опускного колодца следует определять в соответствии с 9.2.13, рассматривая такой фундамент как условный в форме прямоугольного параллелепипеда размерами, принимаемыми согласно приложению Е.

Осадку свайного фундамента допускается принимать равной осадке одиночной сваи по данным статических испытаний ее в тех же грунтах при соблюдении одного из следующих условий:

- сваи работают как стойки;

- число продольных рядов свай не более трех.

9.2.13 При определении осадок фундаментов в соответствии с 9.2.11 и 9.2.12 за расчетную поверхность грунта допускается принимать его естественную поверхность (без учета срезки или возможности размыва).

Осадки фундаментов на немерзлых грунтах допускается не определять для всех мостов при опирании фундаментов на скальные, крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем и твердые глины (при коэффициенте пористости e < 0,8).

9.2.14 При расчете фундаментов мостовых сооружений динамический коэффициент к подвижным нагрузкам на пролетное строение не учитывается.

9.2.15 Учитываемые в определении несущей способности сваи расчетные значения сопротивления грунтов под нижним концом и на боковой поверхности, полученные по результатам численного моделирования, не должны превышать табличных значений СП 24.13330.2011 (подраздел 7.2) более чем на 10%.

9.2.16 Сваям, армированным напрягаемой стержневой арматурой и напрягаемой высокопрочной проволокой диаметром 4 мм и более, а также напрягаемыми арматурными канатами класса К7, следует назначать категорию требований по трещиностойкости 2б в соответствии с ГОСТ Р 59622-2021 (таблица 24).

9.2.17 При определении ширины трещин в предварительно напряженных сваях допускается учитывать всю арматуру растянутой зоны.

9.2.18 При вычислении перемещений столбов, свай-оболочек (в том числе заполненных бетоном) независимо от определяемой ширины трещин сечения жесткость допускается определять по ГОСТ Р 59622-2021 [формула (105)].

9.2.19 Расчетную длину свай при отсутствии дополнительных поперечных связей следует принимать равной:

- 0,7l - при закреплении свайных насадок (ростверков) от смещений в горизонтальной плоскости посредством забивки наклонных свай и при полной заделке свай в грунт;

- l - при закреплении свайных насадок (ростверков) от смещений в горизонтальной плоскости и неполной (шарнирной) заделке свай в грунт (наличие сроста свай);

- 2l - при отсутствии закрепления насадок (ростверков) от смещений в горизонтальной плоскости и обеспечении полной заделки свай в грунт,

где l - теоретическая длина свай, принимаемая равной расстоянию от головы сваи (низа ростверка или насадки) до сечения ее заделки (или шарнира) в грунт с учетом размыва.