Règlements. Documents réglementaires Conceptions de fondations superficielles sur sols soulevés

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NORMES DE BÂTIMENT DÉPARTEMENTALES

CONCEPTION
fondations peu profondes
bâtiments ruraux de faible hauteur
sur sols soulevants

VSN 29-85

ministère de l'Agriculture

MINISTÈRE DE L'AGRICULTURE

Moscou - 1985

Développé par : Institut central de recherche, d'expérimentation et de conception pour la construction rurale (TsNIIEPselstroy) du ministère de la Construction rurale de l'URSS.

Directeur	L.N. Anoufriev
Responsable du secteur des fondations et fondations en conditions de sols difficiles	CONTRE. Sajine
Chercheurs seniors	A.G. Beyrich
	V.V. Borchtchev
	D.Ya. Ginsburg
	À. Maltsev

Institut de recherche sur les fondations et les structures souterraines du Comité national de construction de l'URSS (NIIOSP)

Institut de design Saratovoblkolkhozproekt Roskolkhozstroy-association

Présenté par : TsNIIEPselstroy du ministère de l'Agriculture de l'URSS, NIIOSP du Comité national de la construction de l'URSS

Préparé pour approbation : par la Direction technique principale du ministère de l'Agriculture de l'URSS

Convenu par : Gosstroy de l'URSS

Ministère de l'Agriculture de l'URSS

Approuvé et mis en vigueur : par arrêté du Ministère de la Construction rurale de l'URSS n° 44 du 14 février 1985.

INTRODUCTION

Conformément aux normes relatives à la conception des fondations des bâtiments et des structures, la profondeur des fondations dans les sols soulevés ne doit pas être inférieure à la profondeur de gel calculée. Dans ce cas, la base de la fondation est libérée des effets des forces normales de soulèvement. Cependant, les fondations profondément posées ont une surface latérale développée le long de laquelle agissent les forces de soulèvement tangentielles. Ces forces dépassent les charges transmises bâtiments légers sur les fondations, provoquant un gonflement des fondations.

Ainsi, les fondations coûteuses et coûteuses en matériaux posées en dessous de la profondeur de congélation du sol 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. Ces fondations sont posées à une profondeur de 0,2 à 0,5 m de la surface du sol ou directement sur la surface (fondations non enterrées). Et ainsi, sur les fondations peu profondes, des forces de soulèvement tangentielles insignifiantes agissent, et pour les fondations non enterrées, elles sont égales à zéro.

En règle générale, des coussins de 20 à 30 cm d'épaisseur sont placés sous les fondations à partir de matériaux non soulevants (gravier, sable grossier ou moyen, pierre concassée fine, laitier de chaudière, etc.). L'utilisation d'un oreiller permet non seulement remplacement partiel soulevant le sol dans un sol non soulevant, mais réduisant également les déformations inégales de la base. L'épaisseur des coussins et la profondeur des fondations sont déterminées par calcul.

Le principe de base de la conception de fondations peu profondes de bâtiments dotés de murs porteurs sur des sols soulevés est le suivant : fondations en bandes tous les murs du bâtiment sont combinés en un seul système et forment un cadre horizontal assez rigide qui redistribue les déformations inégales de la base. Pour peu profond fondations en colonnes le cadre est formé de poutres de fondation qui sont reliées rigidement les unes aux autres sur des supports.

Pour assurer le fonctionnement conjoint des éléments de fondation, ces derniers sont rigidement reliés les uns aux autres.

Les mesures constructives spécifiées sont réalisées lors de la construction sur des sols à soulèvement moyen (avec une intensité de soulèvement supérieure à 0,05), à soulèvement élevé et excessif. Dans d'autres cas, les éléments de fondation sont posés de manière lâche et ne sont pas reliés les uns aux autres. Un indicateur quantitatif du soulèvement du sol est l'intensité du soulèvement, qui caractérise le soulèvement de la couche élémentaire du sol. 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 du socle sont autorisées (soulèvement, y compris inégal), mais elles doivent être inférieures au maximum, qui dépend de caractéristiques de conception bâtiments.

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.

La pression transmise au sol réduit considérablement (parfois plusieurs fois) la montée de la base lors du soulèvement du sol. Lors du levage de fondations peu profondes, les forces normales de soulèvement agissant sur leurs semelles diminuent fortement.

Toutes les structures de fondations peu profondes et les dispositions pour leur calcul données dans ce document ont été testées lors de la conception et de la construction de bâtiments de faible hauteur. à des fins diverses- les manoirs, les dépendances, les bâtiments agricoles industriels à usage auxiliaire, les postes de transformation, etc.

Actuellement, dans de nombreuses régions de la partie européenne de la RSFSR, dans les zones où la profondeur de congélation peut atteindre 1,7 et dans plus de 1 500 bâtiments à un ou deux étages de différents matériaux- briques, blocs, panneaux, panneaux de bois. Des observations instrumentales systématiques des bâtiments sur une période de 3 à 6 ans indiquent le fonctionnement fiable des fondations peu profondes. L'utilisation de telles fondations au lieu de fondations traditionnelles, posées en dessous de la profondeur de gel du sol, a permis de réduire : la consommation de béton de 50 à 80 %, les coûts de main d'œuvre - de 40 à 70 %.

Ces normes contiennent des exigences relatives à la construction, à la conception et à l'installation de fondations peu profondes sur des sols soulevés. Ce n'est donc pas un hasard si le champ d'application de telles fondations est défini spécifiquement pour le soulèvement des sols. Il est recommandé d'utiliser en masse des fondations peu profondes sur des sols soulevés à une profondeur de gel allant jusqu'à 1,7 M. Pour des profondeurs de gel plus importantes dans des sols soulevés, les fondations peu profondes ne sont recommandées que pour la construction expérimentale. L'accumulation d'expérience dans la construction d'objets à fondations peu profondes dans des zones à grandes profondeurs de congélation permettra d'élargir encore le champ d'application de leur application sur des sols soulevés.

Bien que le champ d'application des fondations superficielles dans d'autres conditions de sol dépasse formellement le cadre de ces normes, il semble opportun de donner quelques recommandations sur l'utilisation de telles fondations dans la construction de bâtiments de faible hauteur sur les sols les plus courants dans notre pays. .

Conformément au chapitre SNiP 2.02.01-83, la profondeur des fondations sur sols non soulevants ne dépend pas de la profondeur de leur gel. Par conséquent, lors de la construction de bâtiments de faible hauteur sur des sols non soulevés, des fondations peu profondes sont recommandées pour une utilisation massive.

Sur les fondations composées de sols pergélisols, des fondations peu profondes peuvent être utilisées pour des constructions expérimentales. Dans le même temps, des mesures devraient être prises pour éviter les déformations inacceptables des fondations causées par le dégel des sols du pergélisol.

L'utilisation de fondations superficielles sur fondation naturelle dans des conditions de sol de type I en termes d'affaissement n'est recommandée que si la pression transmise au sol est inférieure à la pression d'affaissement initiale. Dans d'autres cas, l'utilisation de telles fondations n'est possible qu'à des fins de construction expérimentale, à condition que les déformations totales des fondations provoquées par l'affaissement et le tassement du sol ne dépassent pas les déformations limites.

Dans des conditions de sol de type II en termes d'affaissement, l'utilisation de fondations peu profondes sur une fondation naturelle n'est pas autorisée.

Il convient de souligner que, puisque la principale raison du soulèvement du sol est la présence d'eau, qui peut se transformer en glace en cas de gel, l'exigence selon laquelle le sol à la base des fondations peu profondes ne doit pas être saturé d'eau pendant le processus de construction et pendant l'exploitation des bâtiments doivent être strictement observés. Il est nécessaire d'assurer un drainage fiable des eaux atmosphériques et industrielles du chantier par une planification verticale de l'agglomération, l'installation de drainage et de drainage. Lors du creusement de tranchées pour les fondations et communications techniques Les travaux d'excavation doivent être effectués avec un minimum de perturbation des sols naturels. L'accumulation d'eau provenant de dommages causés à une canalisation temporaire sur le chantier de construction n'est pas autorisée. Des zones aveugles étanches d'une largeur d'au moins 1 m et d'une pente d'au moins 0,03 doivent être installées autour des bâtiments. L’installation d’entrées de canalisations d’égouts et d’approvisionnement en eau depuis le côté montagne du bâtiment doit être évitée. Pendant l'exploitation des bâtiments, il n'est pas permis de modifier les conditions pour lesquelles les fondations peu profondes sont conçues.

Ministère de la Construction Rurale de l'URSS	Départemental codes du bâtiment
(Ministère de la vente de la construction de l'URSS)	Conception de fondations peu profondes pour des bâtiments ruraux de faible hauteur sur des sols soulevés	Ministère de l'Agriculture de l'URSS
(Ministère de la vente de la construction de l'URSS)		Introduit pour la première fois
Soumis TsNIIEPselstroy Ministère de l'Agriculture de l'URSS Institut de recherche sur les fondations et les structures souterraines du Comité d'État de la construction de l'URSS

1. Dispositions générales

1.1. Ces codes départementaux du bâtiment sont destinés à la conception des fondations peu profondes des bâtiments ruraux à un et deux étages (à usages résidentiels, culturels et domestiques, agricoles industriels primaires et auxiliaires), construits sur des sols soulevés avec une profondeur de gel ne dépassant pas 1,7 m. Dans ce cas, les exigences prévues par les documents réglementaires pertinents de toute l'Union doivent être remplies.

Note: Le VSN 29-85 peut être utilisé pour des constructions expérimentales dans des zones où la profondeur de gel du sol est supérieure à 1,7 m.

1.2. Lors du choix de sites pour la construction de bâtiments avec des fondations peu profondes, la préférence doit être donnée aux zones avec des sols de composition homogène tant en plan qu'en profondeur de la partie de la couche de gel saisonnier qui est conçue comme fondation.

1.3. La croissance des fondations des bâtiments érigés sur des sols soulevés doit être réalisée en fonction des déformations. Les déformations des fondations causées par le soulèvement du sol sous la base par le gel ne doivent pas dépasser les déformations maximales, qui dépendent des caractéristiques de conception des bâtiments. Lors du calcul des fondations des fondations peu profondes, en plus de ces normes, il est nécessaire de respecter les exigences du chapitre SNiP 2.02.01-83 pour la conception des fondations des bâtiments et des structures.

1.4. Lors de la conception des soubassements et des fondations sur des sols soulevés, il est nécessaire de prévoir des mesures (ingénierie et réhabilitation, construction et structure, thermochimique) visant à réduire les déformations des bâtiments et des structures.

Le choix du type et de la conception des fondations, la méthode de préparation des fondations et d'autres mesures visant à réduire les déformations inégales du bâtiment dues au soulèvement dû au gel doivent être décidés sur la base d'une analyse technique et économique, en tenant compte des conditions de construction spécifiques. .

2. Évaluation du soulèvement du sol

Wp, W L - valeurs moyennes pondérées (au sein de la couche de gel saisonnier du sol) d'humidité correspondant aux limites de roulage et de fluidité, fractions unitaires ;

W cr - humidité critique, fraction d'unités, déterminée à partir du graphique (Fig.) avec les valeurs moyennes pondérées de l'indice de plasticité et de la limite d'élasticité ;

Mo est un coefficient sans dimension, numériquement égal à la valeur absolue de la température moyenne de l'air hivernal, déterminé conformément au chapitre du SNiP sur la climatologie et la géophysique de la construction, et en l'absence de données pour une zone de construction spécifique - selon les résultats de observations dans le cas d'une surface ouverte de sol gelé et dénuée de neige, station hydrométéorologique située dans des conditions similaires à la zone de construction.

Après avoir calculé le paramètre R f à l'aide de la formule ()du tableau l'intensité du soulèvement est déterminéef, qui est ensuite utilisé lors du choix de la conception des fondations et des mesures structurelles (élément).

2.2. Propriétés de soulèvement des sols grossiers et des sables contenant des fractions limono-argileuses, ainsi que des loams sableux avec I p < 0,02 определяются посредством показателя дисперсности Д. Эти грунты относятся к пучинистым при D ³ 1 (à 1< D < 5 грунты слабопучинистые; при D >5 - soulèvement moyen).

Valeur D déterminé par la formule

(2.2)

où k 1 - coefficient égal à 1,85×10 -4 cm 2 ;

e o - coefficient de porosité ;

Diamètre moyen des particules de sol, cm, déterminé par la formule

(2.3)

Ici p 1 , p 2 , p i - teneur en fractions individuelles du sol, fractions d'unités ;

d 01, d 02, d 0i - diamètre moyen des particules de fractions individuelles, cm.

Tableau 1

Classification des sols limono-argileux selon le degré de soulèvement

	Degré de soulèvement du sol
	pratiquement pas de frisottis f ≤ 0,01	légèrement haletant 0,01< f £ 0,035	vomissements moyens 0,035< f £ 0,07	très haletant 0,07< f ≤ 0,12	des vomissements excessifs f > 0,12
	Valeur du paramètre Rf
Loam sableux à partir de 0,02< I р ≤ 0,07
Loam sableux sableux avec 0,02< I p £ 0,07
Loams à partir de 0,07< I р ≤ 0,17
Loams limoneux à partir de 0,07< I р £ 0,13
Loams limoneux avec 0,13< I р £ 0,17
Argiles avec I р > 0,17

Note: La valeur R f est calculée à l'aide de la formule (), dans laquelle la densité du sol sec est considérée comme étant de 1,5 t/m 3 ; avec une densité de sol différente, la valeur calculée de R f est multipliée par le rapport rd /15, où rd est la densité du sol sec étudié, t/m 3 .

Riz. 1. La valeur de l'humidité critique W cr en fonction de l'indice de plasticité I pet limites de rendement WL

Les diamètres moyens des particules des fractions individuelles sont déterminés par leurs tailles minimales, multipliées par un facteur de 1,4. La taille maximale des particules divisée par un facteur de 1,4 est prise comme diamètre moyen calculé de la dernière fraction fine.

2.3. Les sols soulevés sont caractérisés par une déformation en soulèvement hf, qui représente la hauteur de montée de la surface déchargée du sol gelé.

2.4. L'irrégularité du soulèvement du sol sur une zone est caractérisée par une déformation de soulèvement relative, comprise comme le rapport de la différence des déformations de soulèvement D h f en deux points à la distance L entre eux, attribuée conformément aux caractéristiques de conception de la structure.

3. Conceptions de fondations peu profondes sur des sols soulevés

3.1. Pour les bâtiments dont les fondations sont peu chargées, il convient d'utiliser des solutions de conception visant à réduire les forces de soulèvement dû au gel et à la déformation des structures du bâtiment, ainsi qu'à adapter les bâtiments aux déformations inégales des fondations.

3.2. Une fondation peu profonde (non enterrée) est structurellement un élément en béton ou en béton armé posé, en règle générale, sur un coussin ou une assise en matériau non gonflant (Fig.), qui réduit le mouvement de la fondation à la fois pendant la période de le gel du sol et lors de son dégel.

3.3. Le matériau pour la construction d'un coussin (literie) peut être du gravier, du sable grossier ou moyen, des petites pierres concassées, des scories de chaudière, ainsi que des sols non soulevants avec un indice de dispersion de D.< 1.

Si nécessaire, pour augmenter la capacité portante du support, il est conseillé de prévoir un coussin de sable et de pierre concassée constitué d'un mélange de sable grossier et moyen (40 %), de pierre concassée ou de gravier (60 %).

Riz. 2. Concevoir des solutions pour les fondations ;

a - une fondation peu profonde sur une assise de nivellement, b - une fondation peu profonde sur un coussin en matériau non gonflant, c - une fondation peu profonde sur une assise en matériau non gonflant, d - une fondation peu profonde sur une assise de nivellement, e - une fondation peu profonde sur un coussin en matériau non gonflant,

1 - bloc de fondation, 2 - litière de nivellement en sable, 3 - litière en matériau non gonflant, 4 - remblayage en matériau non gonflant, 5 - litière en matériau non gonflant, 6 - zone aveugle, 7 - imperméabilisation, 8 - bâtiment mur

3.4. À haut niveau eaux souterraines et des eaux perchées, il est nécessaire de prendre des mesures pour protéger le matériau du coussin de l'envasement par le soulèvement du sol environnant. À cette fin, le sol le long du contour du coussin de différents types doit être traité avec des lubrifiants astringents ou des matériaux polymères doivent être utilisés.

Dans des conditions pratiquement sans soulèvement, légèrement et moyennement soulevées à (à f£ 0,05) sols - à partir de blocs de béton (béton d'argile expansée) posés librement, sans se relier les uns aux autres ;

Sur des sols à soulèvement moyen (à f > 0,05) et à fort soulèvement - à partir de blocs préfabriqués en béton armé (béton d'argile expansée) reliés rigidement les uns aux autres, ou à partir de béton armé monolithique.

Sur les sols moyennement lourds, des fondations en bandes constituées de blocs préfabriqués avec des ceintures renforcées installées au-dessus et en dessous d'eux peuvent être utilisées ;

Sur sols fortement et excessivement soulevants - renforcé fondations monolithiques en utilisant, si nécessaire, des ceintures en béton armé ou armé au-dessus des ouvertures de l'étage supérieur et au niveau du sol.

Quel que soit le degré de soulèvement du sol à f > 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 à ossature.

3.6. Des fondations en bandes peu profondes (non enterrées) pour les bâtiments constitués de structures en bois doivent être installées :

Sur des sols pratiquement sans soulèvement et légèrement soulevants - à partir de blocs de béton préfabriqués (béton d'argile expansée) posés librement, sans se relier les uns aux autres ;

Sur des sols moyennement lourds - à partir de blocs renforcés d'une section transversale de 0,25 × 0,2 m et d'une longueur d'au moins 2 m, posés en deux rangées avec les coutures bandées ;

Sur des sols forts et excessivement lourds constitués de blocs armés préfabriqués, rigidement reliés les uns aux autres, ou de béton armé monolithique.

3.7. Les fondations peu profondes en colonnes sur des sols à soulèvement moyen et élevé doivent être reliées rigidement les unes aux autres par des poutres de fondation combinées en un seul système de cadre.

Sur des sols pratiquement sans soulèvement et légèrement soulevants, les poutres de fondation n'ont pas besoin d'être reliées les unes aux autres. Cette exigence s'applique également aux sols de soulèvement moyen ayant subi un compactage local lors de la construction de fondations en fosses compactées et de fondations en blocs battus.

3.8. Lors de l'installation de fondations en colonnes, il est nécessaire de ménager un espace entre les poutres de fondation et la surface de nivellement du sol. L'écart ne doit pas être inférieur à la déformation par soulèvement calculée du sol déchargé.

3.9. Préfabriqué éléments en béton armé lors de la construction de fondations peu profondes sur des sols fortement et excessivement soulevés sous la forme de dalles pleines doivent être fermement connectés les uns aux autres.

3.10. Les bâtiments agrandis doivent être découpés sur toute leur hauteur en compartiments séparés, dont la longueur est prise : pour les sols légèrement soulevés jusqu'à 30 m, pour les sols moyennement soulevés - jusqu'à 25 et, pour les sols très soulevés - jusqu'à 20 m, pour sols excessivement soulevés - jusqu'à 15 m.

3.11. Les sections de bâtiments de même hauteur doivent être construites sur des fondations distinctes.

4. Calcul de la base des fondations peu profondes en fonction des déformations du soulèvement du sol

4.1. Le calcul de la fondation basé sur les déformations de soulèvement du sol sous la base d'une fondation peu profonde est effectué sur la base des conditions suivantes.

4.2. Le calcul des déformations de soulèvement des sols de fondation, ainsi que de la profondeur de la fondation, est effectué dans l'ordre suivant :

a) sur la base de documents de recherche et de données du tableau. le degré de soulèvement du sol de fondation est déterminé et, en fonction de celui-ci, le type et la conception de la fondation sont sélectionnés ;

b) les dimensions de la base de la fondation, sa profondeur et l'épaisseur du coussin en matériau non gonflant sont prédéfinies ;

Tableau 2

Limiter les déformations du socle

	Limite de déformation par soulèvement S u , cm	Limiter les déformations relatives par soulèvement
	Limite de déformation par soulèvement S u , cm	déflexion relative ou cambrure	différence relative dans les efforts de soulèvement
Bâtiments sans cadre avec murs porteurs constitués de :

blocs et maçonnerie sans renfort
blocs et maçonnerie avec armatures ou ceintures en béton armé en présence de fondations préfabriquées en bandes ou en colonnes monolithiques avec poutres de fondation monolithiques préfabriquées
Bâtiments à poteaux et poutres
Bâtiments avec structures en bois :
sur fondations filantes
sur fondations en colonnes
Bâtiments sans cadre avec murs porteurs à L/H £ 3 (L est la longueur du plus grand mur, H est la hauteur du mur) sur bande et fondations en dalles			0,005 (rouleau)

______________

* 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.

c) la condition est vérifiée selon laquelle la pression moyenne sous la base de la fondation ne doit pas dépasser la résistance calculée du matériau du coussin, et la pression à une profondeur égale à l'épaisseur du coussin - la résistance calculée du sol ; le calcul est effectué conformément au chapitre SNiP 2.02.01-83 ;

d) la stabilité de la fondation est vérifiée contre l'influence des forces de soulèvement tangentielles ; le calcul est effectué selon la méthodologie exposée au chapitre SNiP II-18-76, les forces de soulèvement tangentielles spécifiques standards sont supposées égales à : pour les sols peu soulevants 7 tf/m2, pour les sols moyennement soulevants 9 tf/m2, pour les sols très et excessivement soulevants 11 tf /m 2 ;

e) la déformation par soulèvement d'une base non chargée est déterminée ;

e) déterminé régime de température et la dynamique du gel saisonnier des sols de fondation, sur la base de laquelle est calculée la pression de soulèvement due au gel sur la base de la fondation ;

g) la base de fondation est calculée sur la base des déformations du soulèvement du sol.

où d z est l'épaisseur de la couche de sol soulevé, provoquant une déformation h fi en dessous de la base de la fondation (voir paragraphe) ; pour le premier schéma de calcul d z = 0,75d f - d - h P. , pour les deux autres schémas d z = d f - d - h P ;

k un - coefficient de conditions opératoires de gel du sol de fondation sous la fondation, déterminé à partir de graphiques (Fig. ) en fonction de la valeur dz et aire de la base de la fondation A f à A f > 1m2 ; le coefficient des conditions de fonctionnement est supposé égal à k aà A f = 1m2 ; pour fondation en bande A fpris par unité de longueur ;

r est le rayon de la base d'une fondation en colonnes circulaires, m ;

b, a - respectivement la largeur et la longueur de la base de la fondation en colonnes Forme rectangulaire;

b1 - largeur de la fondation en bande ;

s s - résistance au déplacement du sol gelé par rapport à la fondation, tf/m2 ; déterminé conformément à la demande.

Tableau 3

Schémas de calcul des déformations par soulèvement d'une fondation non chargée en fonction des conditions hydrogéologiques et de la topographie du chantier

Conditions d'humidité du sol selon le type de relief	Distance entre la surface du sol et le niveau de la nappe phréatique d w, m	Valeur approximative de l'humidité moyenne dans la couche de gel saisonnière d fn	Formules pour déterminer la déformation par soulèvement d'une base non chargée
Zones sèches - collines, endroits vallonnés. Plateau du bassin versant. Les sols ne sont humidifiés que par les précipitations	d w > d fn + z	a) W £ W cr + 0,3I p b) W > W cr + 0,3Ip
Zones sèches - endroits légèrement vallonnés, plaines, pentes douces avec une longue pente du bassin avec des signes d'inondations superficielles. Les sols sont humidifiés en raison des précipitations et des crues des eaux, en partie des eaux souterraines	dw< d fn + z	W > Wcr + 0,3Ip
Zones humides - plaines basses, dépressions, basses terres inter-pentes, zones humides. Les sols sont saturés d’eau à cause des précipitations et des eaux souterraines, y compris les eaux perchées		W > W cr + 0,5Ip

Note: La valeur d w est calculée en tenant compte de la prévision de l'évolution des niveaux des eaux souterraines ; z est la distance la plus courte, m, entre la ligne de congélation d fn et le niveau de la nappe phréatique, à laquelle ces eaux n'affectent pas l'humidité du sol gelé ; la valeur z est déterminée à partir du tableau. .

Tableau 4

La distance la plus courte entre la ligne de gel et le niveau de la nappe phréatique

valeur z, m

Argile à base de montmorillonite et d'illite

Argiles à base de kaolinite

Loams limoneux avec I р > 0,13

Loams avec I р > 0,13

Loams limoneux avec I р £ 0,13

Loams avec I р £ 0,13

Loam sableux limoneux avec I p ³ 0,2

Loam sableux avec I р > 0,02

Loam sableux avec I p £ 0,02

Sables poussiéreux

Les sables c'est bien

(4.7)

où p je - pression le long de la base de la fondation due à une charge externe, tf/m2 ;

p r - la même désignation qu'au paragraphe ;

b - coefficient prenant en compte l'influence du coussin sur le fonctionnement de la fondation ; accepté selon le tableau. .

où gp - coefficient de fiabilité pris égal à 1,1 ;

w - coefficient en fonction de l'indice de flexibilité des structures du bâtiment je , est déterminé à partir du graphique (Fig.) ; indice je déterminé conformément à la demande ;

D h fp - différence de déformation par soulèvement (h 1 fp - h 2 fp ), m, déterminé aux valeurs extrêmes de l'humidité du sol calculée avant l'hiver sur le chantier de construction ;

L - longueur du mur du bâtiment (compartiment), m.

Riz. 3. Valeurs du coefficient k a

Riz. 4. Valeur du coefficient w en fonction de la flexibilité de la structure du bâtiment je

Tableau 5

Valeurs des coefficients b

	Valeurs des coefficients
	pour fondations en colonnes	pour fondations filantes

Note: Pour les valeurs intermédiaires, le coefficient b est déterminé par interpolation.

4.7. En termes de flexibilité de conception je > 3 La déformation relative par soulèvement du sol de fondation est déterminée par les formules :

pour fondations filantes

pour fondations en colonnes

(4.10)

où d h fp - la même désignation qu'au paragraphe ;

l est la distance entre les fondations adjacentes.

L'inclinaison des fondations des bâtiments de dimensions limitées en plan (en ) est déterminée par la formule

(4.11)

5. Calcul des efforts internes dans les structures du bâtiment

5.1. Les moments de flexion M, tf∙m et les forces transversales F, tf, apparaissant dans les structures du bâtiment lors de déformations de soulèvement inégales des sols de fondation, sont déterminés par les formules

(5.1)

(5.2)

où B, B 1 - coefficients dépendant de je et déterminé à partir de graphiques (Fig. , );

Rigidité à la flexion réduite de la section transversale des structures du bâtiment dans le système fondation-sous-sol-renforcement ceinture-mur, tf/m2, déterminée conformément à l'annexe ;

D h fi , L - les mêmes notations que dans la formule ().

Les moments de flexion et les efforts tranchants apparaissant dans les fondations en bandes (dalles) des bâtiments de dimensions limitées en plan (at ) sont déterminés à partir du calcul des poutres (dalles) sur une fondation élastique sans tenir compte de la rigidité des superstructures.

5.2. Les moments de flexion et les forces de cisaillement dans les éléments structurels individuels (fondation, socle, mur, ceinture) sont déterminés par les formules

(5.3)

(5.4)

où je, je - la rigidité en flexion et en cisaillement de la section de l'élément considéré, respectivement ;

G - module de cisaillement, tf/m2, pris égal à 0,4E.

Riz. 5. Valeur du coefficient B

Riz. 6. Valeurs du coefficient B 1

5.3. Forces F r , apparaissant dans les connexions des murs en panneaux, est déterminé par la formule

, (5.5)

où d i, y o, E j, A j sont les mêmes notations que dans l'application de formule ().

Sur la base des efforts internes constatés, la résistance des éléments structurels des bâtiments est calculée conformément aux exigences des chapitres SNiP sur la conception des structures en maçonnerie et en maçonnerie renforcée, en béton et structures en béton armé.

6. Construction de fondations peu profondes sur des sols soulevés

6.1. Sur le chantier prévu pour la construction, il est tout d'abord nécessaire de réaliser un ensemble de travaux d'ingénierie préparatoire dans la composition suivante :

enlèvement du gazon ou de la couche arable aux endroits où sont installées les fondations, en liaison avec l'aménagement général de la zone à construire ;

réalisation des ouvrages de drainage des eaux superficielles prévus par le projet.

6.2. La préparation de la fondation pour une fondation en bande peu profonde (en colonnes) consiste à découper une tranchée (fosse), à nettoyer le fond et à installer un coussin anti-soulèvement. Lors de l'installation d'un coussin, un matériau sans soulèvement est coulé en couches d'une épaisseur maximale de 20 cm et compacté avec des rouleaux ou des vibrateurs de zone pour r d = 1,6 t/m3.

6.3. Pour éviter l'accumulation d'eau et l'effritement des parois des tranchées (fosses), celles-ci doivent être retirées après la livraison des blocs de fondation et autres matériaux de construction, nécessaire à la construction de fondations peu profondes.

6.4. Après la pose des blocs de fondation, les sinus des tranchées (fosses) doivent être remplis avec le matériau prévu au projet (sol sans soulèvement ou local) avec compactage obligatoire.

6.5. Une fois les travaux de fondation terminés, un aménagement autour du bâtiment doit être immédiatement réalisé pour assurer l'évacuation des eaux atmosphériques du bâtiment et l'aménagement de zones aveugles.

6.6. Il est interdit de laisser des fondations peu profondes (non enterrées) déchargées pendant la période hivernale. Si, pour une raison quelconque, cette condition s'avère impossible, des revêtements d'isolation thermique temporaires constitués de sciure de bois, de laitier, d'argile expansée, de laine de laitier, de paille et d'autres matériaux doivent être installés autour des fondations pour protéger le sol du gel.

6.7. Il est interdit d’installer des fondations peu profondes sur des fondations gelées. DANS heure d'hiver Il n'est permis de construire de telles fondations que si la nappe phréatique est profonde, avec dégel préalable du sol gelé et remblayage obligatoire des sinus avec un matériau non soulevé. r

où

0,92, r w , r s , r d - densité, t/m 3, respectivement, de glace, d'eau, de particules solides et de sol sec ;

kW - coefficient de teneur en eau non gelée dans un sol gelé à une température de 0,5T en haut ;

T up - la température minimale du sol à laquelle s'arrête son soulèvement ; T up , K w sont déterminés à partir du tableau de la présente annexe ;

T0 - température estimée de la surface du sol déneigée (°C) ; est considérée égale à la température moyenne de l’air sur la période hivernale ;

Wp, W cr - les mêmes désignations que dans le paragraphe.

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VSN 29-85

CONCEPTION de fondations peu profondes de bâtiments ruraux de faible hauteur sur des sols soulevés

NORMES DE BÂTIMENT DÉPARTEMENTALES

ministère de l'Agriculture

MINISTÈRE DE L'AGRICULTURE

Moscou - 1985

Développé par : Institut central de recherche, d'expérimentation et de conception pour la construction rurale (TsNIIEPselstroy) du ministère de la Construction rurale de l'URSS.

Directeur L.N. Anoufriev

Chef du Secteur Fondations

et fondations en complexe

conditions du sol V.S. Sajine

Chercheurs seniors A.G. Beyrich

V.V. Borchtchev

D.Ya. Ginsburg

À. Maltsev

Institut de recherche sur les fondations et les structures souterraines du Comité national de construction de l'URSS (NIIOSP)

Directeur B.S. Fedorov

Chef de Laboratoire

bases et fondations

sur des sols soulevants V.O. Orlov

Institut de design Saratovoblkolkhozproekt Roskolkhozstroy-association

Le directeur B.N. Lysunkine

Spécialiste en chef V.N. Kraïouchkine

Présenté par : TsNIIEPselstroy du ministère de l'Agriculture de l'URSS, NIIOSP du Comité national de la construction de l'URSS

Préparé pour approbation : par la Direction technique principale du ministère de l'Agriculture de l'URSS

Chef V.Ya. Makarouk

Convenu par : Gosstroy de l'URSS

Vice-président S.L. Dvornikov

Ministère de l'Agriculture de l'URSS

Sous-ministre I.P. Bystryukov

Approuvé et mis en vigueur : par arrêté du Ministère de la Construction rurale de l'URSS n° 44 du 14 février 1985.

INTRODUCTION

Conformément aux normes de conception des fondations des bâtiments et des structures, la profondeur des fondations dans les sols soulevés ne doit pas être inférieure à la profondeur de gel calculée. Dans ce cas, la base de la fondation est libérée des effets des forces normales de soulèvement. Cependant, les fondations profondément posées ont une surface latérale développée le long de laquelle agissent les forces de soulèvement tangentielles. Ces forces dépassent les charges transmises par les bâtiments légers aux fondations, provoquant le flambement des fondations.

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. Ces fondations sont posées à une profondeur de 0,2 à 0,5 m de la surface du sol ou directement sur la surface (fondations non enterrées). Ainsi, des forces de soulèvement tangentielles insignifiantes agissent sur les fondations peu profondes, et pour les fondations non enterrées elles sont égales à zéro.

En règle générale, des coussins de 20 à 30 cm d'épaisseur sont placés sous les fondations à partir de matériaux non soulevants (sable de gravier, sable grossier ou moyen, petites pierres concassées, scories de chaudière, etc.). L'utilisation d'un coussin permet non seulement de remplacer partiellement le sol soulevant par un sol non soulevant, mais réduit également les déformations inégales de la base. L'épaisseur des coussins et la profondeur des fondations sont déterminées par calcul.

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.

Pour assurer le fonctionnement conjoint des éléments de fondation, ces derniers sont rigidement reliés les uns aux autres.

Les mesures constructives spécifiées sont réalisées lors de la construction sur des sols à soulèvement moyen (avec une intensité de soulèvement supérieure à 0,05), fortement et excessivement soulèvement. Dans d'autres cas, les éléments de fondation sont posés de manière lâche et ne sont pas reliés les uns aux autres. Un indicateur quantitatif du soulèvement du sol est l'intensité du soulèvement, qui caractérise le soulèvement de la couche élémentaire du sol. 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 (montée, y compris montée inégale) sont autorisées, mais elles doivent être inférieures au maximum, qui dépend des caractéristiques de conception des bâtiments.

Toutes les structures de fondations peu profondes et les dispositions pour leur calcul données dans ce document ont été testées lors de la conception et de la construction de bâtiments de faible hauteur à des fins diverses - manoirs, dépendances, bâtiments agricoles industriels à des fins auxiliaires, postes de transformation, etc.

Actuellement, dans de nombreuses régions de la partie européenne de la RSFSR, dans des zones où la profondeur de congélation peut atteindre 1,7, plus de 1 500 bâtiments d'un ou deux étages en divers matériaux - briques, blocs, panneaux, panneaux de bois - ont été construits. sur fondations peu profondes et non enterrées. Des observations instrumentales systématiques des bâtiments sur une période de 3 à 6 ans indiquent le fonctionnement fiable des fondations peu profondes. L'utilisation de telles fondations au lieu de fondations traditionnelles, posées en dessous de la profondeur de gel du sol, a permis de réduire : la consommation de béton de 50 à 80 %, les coûts de main d'œuvre - de 40 à 70 %.

Ces normes contiennent des exigences relatives à la construction, à la conception et à l'installation de fondations peu profondes sur des sols soulevés. Ce n'est pas un hasard si le champ d'application de telles fondations est défini spécifiquement pour le soulèvement des sols. Il est recommandé d'utiliser en masse des fondations peu profondes sur des sols soulevés à une profondeur de gel allant jusqu'à 1,7 M. Pour des profondeurs de gel plus importantes dans des sols soulevés, les fondations peu profondes ne sont recommandées que pour la construction expérimentale. L'accumulation d'expérience dans la construction d'objets à fondations peu profondes dans des zones à grandes profondeurs de congélation permettra d'élargir encore le champ d'application de leur application sur des sols soulevés.

Dans des conditions de sol de type P en termes d'affaissement, l'utilisation de fondations peu profondes sur une fondation naturelle n'est pas autorisée.

Il convient de souligner que, puisque la principale raison du soulèvement des sols est la présence d'eau dans ceux-ci, qui peut se transformer en glace en cas de gel, l'exigence selon laquelle le sol à la base des fondations peu profondes ne doit pas être saturé d'eau pendant le processus de construction et pendant l'exploitation des bâtiments doivent être strictement observés. Il est nécessaire d'assurer un drainage fiable des eaux atmosphériques et industrielles du chantier par une planification verticale de l'agglomération, l'installation de drainage et de drainage. Lors du creusement de tranchées pour les fondations et les services publics, les travaux d’excavation doivent être effectués avec un minimum de perturbation des sols naturels. L'accumulation d'eau provenant de dommages causés à une canalisation temporaire sur le chantier de construction n'est pas autorisée. Des zones aveugles étanches d'une largeur d'au moins 1 m et d'une pente d'au moins 0,03 doivent être installées autour des bâtiments. L’installation d’entrées de canalisations d’égouts et d’approvisionnement en eau depuis le côté montagne du bâtiment doit être évitée. Pendant l'exploitation des bâtiments, il n'est pas permis de modifier les conditions pour lesquelles les fondations peu profondes sont conçues.

Contenu

NORMES DE BÂTIMENT DÉPARTEMENTALES

CONCEPTION
fondations peu profondes
bâtiments ruraux de faible hauteur
sur des sols soulevants

VSN 29-85

ministère de l'Agriculture

MINISTÈRE DE L'AGRICULTURE

Moscou - 1985

Développé par : Institut central de recherche, d'expérimentation et de conception pour la construction rurale (TsNIIEPselstroy) du ministère de la Construction rurale de l'URSS.

Institut de recherche sur les fondations et les structures souterraines du Comité national de construction de l'URSS (NIIOSP)

Institut de design Saratovoblkolkhozproekt Roskolkhozstroy-association

Présenté par : TsNIIEPselstroy du ministère de l'Agriculture de l'URSS, NIIOSP du Comité national de la construction de l'URSS

Préparé pour approbation : par la Direction technique principale du ministère de l'Agriculture de l'URSS

Convenu par : Gosstroy de l'URSS

Ministère de l'Agriculture de l'URSS

Approuvé et mis en vigueur : par arrêté du Ministère de la Construction rurale de l'URSS n° 44 du 14 février 1985.

Introduction. 1

1. Dispositions générales. 4

2. Évaluation du soulèvement du sol. 5

3. Conceptions de fondations peu profondes sur des sols soulevés. 7

4. Calcul de la base des fondations superficielles en fonction des déformations du soulèvement du sol. 8

5. Calcul des efforts internes dans les structures des bâtiments. 14

6. Construction de fondations peu profondes sur des sols soulevés. 16

Annexe 1. Détermination de l'humidité estimée du sol avant l'hiver. 16

Annexe 2. Calcul de la déformation par soulèvement d'une surface de sol non chargée. 17

Annexe 3. Détermination de la résistance au déplacement du sol gelé par rapport à la fondation. 19

Annexe 4. Calcul de l'indice de flexibilité des structures du bâtiment. 22

Annexe 5. Exemple de calcul d'une fondation en bande peu profonde. 24

INTRODUCTION

Conformément aux normes relatives à la conception des fondations des bâtiments et des structures, la profondeur des fondations dans les sols soulevés ne doit pas être inférieure à la profondeur de gel calculée. Dans ce cas, la base de la fondation est libérée des effets des forces normales de soulèvement. Cependant, les fondations profondément posées ont une surface latérale développée le long de laquelle agissent les forces de soulèvement tangentielles. Ces forces dépassent les charges transmises par les bâtiments légers aux fondations, provoquant le flambement des fondations.

En règle générale, des coussins de 20 à 30 cm d'épaisseur sont placés sous les fondations à partir de matériaux non soulevants (gravier, sable grossier ou moyen, pierre concassée fine, laitier de chaudière, etc.). L'utilisation d'un coussin permet non seulement de remplacer partiellement le sol soulevant par un sol non soulevant, mais réduit également les déformations inégales de la base. L'épaisseur des coussins et la profondeur des fondations sont déterminées par calcul.

Pour assurer le fonctionnement conjoint des éléments de fondation, ces derniers sont rigidement reliés les uns aux autres.

Les mesures constructives spécifiées sont réalisées lors de la construction sur des sols à soulèvement moyen (avec une intensité de soulèvement supérieure à 0,05), à soulèvement élevé et excessif. Dans d'autres cas, les éléments de fondation sont posés de manière lâche et ne sont pas reliés les uns aux autres. Un indicateur quantitatif du soulèvement du sol est l'intensité du soulèvement, qui caractérise le soulèvement de la couche élémentaire du sol. 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 (soulèvement, y compris levage irrégulier) sont autorisées, mais elles doivent être inférieures au maximum, qui dépend des caractéristiques de conception des bâtiments.

Toutes les structures de fondations peu profondes et les dispositions pour leur calcul données dans ce document ont été testées lors de la conception et de la construction de bâtiments de faible hauteur à des fins diverses - manoirs, dépendances, bâtiments agricoles industriels à des fins auxiliaires, postes de transformation, etc.

d) la stabilité de la fondation est vérifiée contre l'influence des forces de soulèvement tangentielles ; le calcul est effectué selon la méthodologie exposée au chapitre SNiP II-18-76, les forces de soulèvement tangentielles spécifiques standards sont supposées égales à : pour les sols peu soulevants 7 tf/m2, pour les sols moyennement soulevants 9 tf/m2 , pour les sols fortement et excessivement soulevants 11 tf /m 2 ;

e) la déformation par soulèvement d'une base non chargée est déterminée ;

f) le régime de température et la dynamique du gel saisonnier des sols de fondation sont déterminés, sur la base desquels la pression de soulèvement due au gel sur la base de la fondation est calculée ;

g) la base de fondation est calculée sur la base des déformations du soulèvement du sol.

4.3. La déformation par soulèvement d'une base non chargée h fi est déterminée par l'une des formules données dans le tableau. 3, sur la base de la profondeur de fondation d prédéterminée et de l'épaisseur du coussin h p.

La déformation par soulèvement de la surface du sol déchargée h f incluse dans ces formules est déterminée conformément à l'annexe 2. La profondeur calculée de gel du sol d f est déterminée conformément au chapitre SNiP 2.02.01-83.

4.4. La pression sur la base de la fondation (P r, tf/m2) due aux forces de soulèvement normales est déterminée par les formules pour une fondation en colonnes avec une forme de base ronde

pour fondations en colonnes à base carrée

pour fondations en colonnes avec base rectangulaire

(4.5)

pour fondation en bande

où d z est l'épaisseur de la couche de sol soulevée, provoquant une déformation h fi en dessous de la base de la fondation (voir paragraphe 4.4) ; pour le premier schéma de calcul d z = 0,75d f - d - h p, pour les deux autres schémas d z = d f - d - h p ;

k a est le coefficient des conditions opératoires de gel du sol de fondation sous la fondation, déterminé à partir des graphiques (Fig. 3) en fonction de la valeur de d z et de la surface de la base de la fondation A f pour A f > 1 m 2 ; le coefficient des conditions opératoires est supposé égal à k a pour A f = 1 m 2 ; pour une fondation en bande, A f est pris par unité de longueur ;

r est le rayon de la base d'une fondation en colonnes circulaires, m ;

b, a - respectivement la largeur et la longueur de la base d'une fondation en colonnes rectangulaires ;

b 1 - largeur de la fondation en bande ;

s s - résistance au déplacement du sol gelé par rapport à la fondation, tf/m2 ; déterminé conformément à l’annexe 3.

Tableau 3

Schémas de calcul des déformations par soulèvement d'une fondation non chargée en fonction des conditions hydrogéologiques et de la topographie du chantier

Conditions d'humidité du sol selon le type de relief	Distance entre la surface du sol et le niveau de la nappe phréatique d w, m	Valeur approximative de l'humidité moyenne dans la couche de gel saisonnière d fn	Formules pour déterminer la déformation par soulèvement d'une base non chargée
Zones sèches - collines, endroits vallonnés. Plateau du bassin versant. Les sols ne sont humidifiés que par les précipitations	d w > d fn + z	a) W £ W cr + 0,3I p b) W > W cr + 0,3Ip
Zones sèches - endroits légèrement vallonnés, plaines, pentes douces avec une longue pente du bassin avec des signes d'inondations superficielles. Les sols sont humidifiés en raison des précipitations et des crues des eaux, en partie des eaux souterraines	dw< d fn + z	W > Wcr + 0,3Ip
Zones humides - plaines basses, dépressions, basses terres inter-pentes, zones humides. Les sols sont saturés d’eau à cause des précipitations et des eaux souterraines, y compris les eaux perchées		W > W cr + 0,5Ip

Note. La valeur d w est calculée en tenant compte de la prévision de l'évolution des niveaux des eaux souterraines ; z est la distance la plus courte, m, entre la ligne de congélation d fn et le niveau de la nappe phréatique, à laquelle ces eaux n'affectent pas l'humidité du sol gelé ; la valeur z est déterminée à partir du tableau. 4.

Tableau 4

La distance la plus courte entre la ligne de gel et le niveau de la nappe phréatique

4.5. La déformation par soulèvement du sol de fondation, prenant en compte la pression sous la base de la fondation, est déterminée par la formule

(4.7)

où p i est la pression le long de la base de la fondation due à la charge externe, tf/m2 ;

p r - la même désignation qu'à la clause 4.4 ;

b - coefficient prenant en compte l'influence du coussin sur le fonctionnement de la fondation ; accepté selon le tableau. 5.

4.6. La déformation relative par soulèvement du sol de fondation, compte tenu de la rigidité des structures de superstructure du bâtiment, est déterminée par la formule

(4.8)

où g p est le coefficient de fiabilité, pris égal à 1,1 ;

w - coefficient dépendant de l'indice de flexibilité des structures du bâtiment l, déterminé à partir du graphique (Fig. 4) ; l'indicateur l est déterminé conformément à l'annexe 4 ;

Dh fp - différence de déformation par soulèvement (h 1 fp - h 2 fp), m, déterminée aux valeurs extrêmes de l'humidité du sol pré-hivernale calculée sur le chantier de construction ;

L - longueur du mur du bâtiment (compartiment), m.

Riz. 3. Valeurs du coefficient k a

Riz. 4. La valeur du coefficient w en fonction de l'indice de flexibilité de la structure du bâtiment l

Tableau 5

Valeurs du coefficient b

Le rapport entre l'épaisseur de l'oreiller et la largeur de la fondation h p /b	Valeurs des coefficients
	pour fondations en colonnes	pour fondations filantes

Note. Pour les valeurs intermédiaires, le coefficient b est déterminé par interpolation.

4.7. Lorsque l'indice de flexibilité structurelle l > 3, la déformation relative par soulèvement du sol de fondation est déterminée par les formules :

pour fondations filantes

pour fondations en colonnes

où Dh fp est la même désignation qu'au paragraphe 4.6 ;

l est la distance entre les fondations adjacentes.

L'inclinaison des fondations des bâtiments de dimensions limitées en plan (en ) est déterminée par la formule

5. Calcul des efforts internes dans les structures du bâtiment

(5.1)

(5.2)

où B, B 1 sont des coefficients qui dépendent de l et sont déterminés à partir des graphiques (Fig. 5, 6) ;

Rigidité à la flexion réduite de la section transversale des structures du bâtiment dans le système fondation-socle-renforcement ceinture-mur, tf/m2, déterminée conformément à l'annexe 4 ;

Dh fi , L - les mêmes notations que dans la formule (4.8).

5.2. Les moments de flexion et les forces de cisaillement dans les éléments structurels individuels (fondation, socle, mur, ceinture) sont déterminés par les formules

(5.3)

où i, i sont respectivement la rigidité en flexion et en cisaillement de la section de l'élément considéré ;

G - module de cisaillement, tf/m2, pris égal à 0,4E.

Riz. 5. Valeur du coefficient B

Riz. 6. Valeurs du coefficient B 1

5.3. Les forces F r apparaissant dans les connexions des murs en panneaux sont déterminées par la formule

, (5.5)

où d i, y o, E j, A j sont les mêmes notations que dans la formule (13) de l'annexe 4.

Sur la base des efforts internes constatés, la résistance des éléments structurels des bâtiments est calculée conformément aux exigences des chapitres du SNiP sur la conception des structures en maçonnerie et en maçonnerie armée, des structures en béton et en béton armé.

6. Construction de fondations peu profondes sur des sols soulevés

6.1. Sur le chantier prévu pour la construction, il est tout d'abord nécessaire de réaliser un ensemble de travaux d'ingénierie préparatoire dans la composition suivante :

enlèvement du gazon ou de la couche arable aux endroits où sont installées les fondations, en liaison avec l'aménagement général de la zone à construire ;

réalisation des ouvrages de drainage des eaux superficielles prévus par le projet.

6.2. La préparation de la fondation pour une fondation en bande peu profonde (en colonnes) consiste à découper une tranchée (fosse), à nettoyer le fond et à installer un coussin anti-soulèvement. Lors de l'installation d'un coussin, un matériau non gonflant est coulé en couches d'une épaisseur maximale de 20 cm et compacté avec des rouleaux ou des vibrateurs de surface jusqu'à r d = 1,6 t/m 3 .

6.3. Afin d'éviter l'accumulation d'eau et l'effritement des parois des tranchées (fosses), celles-ci doivent être retirées après la livraison des blocs de fondation et autres matériaux de construction nécessaires à la construction de fondations peu profondes.

6.4. Après la pose des blocs de fondation, les sinus des tranchées (fosses) doivent être remplis avec le matériau prévu au projet (sol sans soulèvement ou local) avec compactage obligatoire.

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

Annexe 1

Détermination de l'humidité estimée du sol avant l'hiver

L'humidité pré-hivernale calculée dans une couche de sol d'une épaisseur égale à la profondeur de gel standard d fn est déterminée par la formule

où W p est la valeur moyenne pondérée de l'humidité dans la couche de sol gelant de façon saisonnière, fraction unitaire, obtenue à partir des résultats de l'enquête au cours de la période été-automne ;

W e est la quantité estimée de précipitations tombées au cours de la période t précédant le moment de l'enquête et déterminée par la formule (2) ;

W 0 - la quantité estimée de précipitations tombées au cours de la période pré-hivernale (avant l'établissement de la température mensuelle moyenne de l'air négative), d'une durée égale à t e.

Les valeurs de W e et W 0 sont déterminées à partir des données du « Manuel Climat » ou à partir des données moyennes d'observation à long terme d'une station hydrométéorologique située dans des conditions similaires à la zone de construction. La durée de la période t e , jour, est déterminée par la relation

À 90 £, (2)

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

Annexe 2

Calcul de la déformation par soulèvement d'une surface de sol non chargée

1. La déformation par soulèvement de la surface déchargée du sol limono-argileux lorsqu'elle gèle jusqu'à la profondeur calculée d f en fonction de l'humidité pré-hivernale W calculée est déterminée par les formules

pour W > W p r

pour W £ W pr

(2)

où W pr est la teneur en humidité de la limite de soulèvement du sol, déterminée par la formule

(3)

où

0,92, r w, r s, rd - densité, t/m 3, respectivement, de glace, d'eau, de particules solides et de sol sec ;

K w - coefficient de teneur en eau non gelée dans le sol gelé à une température supérieure à 0,5T ;

T up est la température minimale du sol à laquelle s'arrête son soulèvement ; T up , K w sont déterminés à partir du tableau de la présente annexe ;

T 0 - température estimée de la surface du sol déneigée (°C) ; est considérée égale à la température moyenne de l’air sur la période hivernale ;

W p , W cr - les mêmes notations qu'au paragraphe 2.1 ;

K b - paramètre exprimant le rapport des coefficients de conductivité hydraulique, égal à

(4)

où W sat est la capacité totale d'humidité du sol ;

Je t - coefficient de température égal à

(5)

où y est un paramètre caractérisant la zone de soulèvement simultané, déterminé à partir de nomogrammes (Fig. 1, 2) ;

h - un paramètre exprimant la relation entre la température et la teneur en eau non gelée dans la zone de congélation, déterminée à partir du tableau de la présente annexe.

2. La déformation par soulèvement de la surface déchargée du sol sableux est déterminée par la formule

h f = f je d f , (6)

où f i est l'intensité du soulèvement, prise égale à :

f i = 0,035 pour un sol sableux légèrement soulevé ;

f i = 0,07 pour un sol sableux moyennement soulevé.

Valeurs des paramètres h, K w et température d'arrêt du soulèvement T up divers types sol argileux

Nom du type de sol

Indice de plasticité du sol I p

Température d'arrêt de soulèvement T en hausse

valeur du paramètre h

La valeur du coefficient K w à la température de conception du sol T 0 , °C

0,02 < I p £ 0,07

Limon sableux limoneux

Terreau

0,07 < I p £ 0,13

poussiéreux

Terreau

0,13 < I p £ 0,17

Terreau limoneux

Note. Pour les valeurs de température intermédiaires, le coefficient Kw est pris par interpolation.

Riz. 1. Valeur du paramètre y pour les loams

Riz. 2. Valeur du paramètre y pour les sols limono-argileux

Annexe 3

Détermination de la résistance au déplacement du sol gelé par rapport à la fondation

1. La résistance du sol gelé déplacé par rapport à la fondation est déterminée à partir du tableau de cette annexe en fonction du taux de soulèvement v t et de la température calculée du sol gelé T d sous la fondation.

2. Le taux de soulèvement du sol v t , m/jour, est déterminé à partir de l'expression

où h fi est la déformation par soulèvement de la base déchargée, déterminée conformément à la clause 4.3 ;

t d - durée de la période, en mois, de gel du sol sous la fondation

(2)

Ici t 0 est la durée de la période de températures de l'air négatives, en mois, déterminée conformément au chapitre SNiP 2.01.01-82.

d, h p, d f - les mêmes notations qu'au paragraphe 4.3.

3. La température estimée du sol sous la fondation est déterminée par la formule

(3)

(4)

où T min est la température moyenne de l'air du mois le plus froid de la période hivernale, °C, déterminée conformément au chapitre SNiP 2.01.01-82.

Valeurs s s

Température estimée du sol sous la fondation Td, °C

Taux moyen de soulèvement du sol v f ×10 2 m/jour, gel sous la base de la fondation

Note. Pour les valeurs intermédiaires de T d et v f, la valeur de s s est prise par interpolation.

Annexe 4

Calcul de l'indice de flexibilité des structures du bâtiment

1. L'indice de flexibilité des structures du bâtiment l est déterminé par la formule

où est la rigidité à la flexion réduite de la section transversale des structures de bâtiment dans le système fondation-sous-sol-renforcement ceinture-mur, tf/m2, déterminée par la formule (4) ;

C est le coefficient de rigidité des fondations lors du soulèvement du sol pour les bases des fondations filantes ;

L - longueur du mur du bâtiment (compartiment), m ;

pour fondations en colonnes

Ici Pr, h fi, b 1 sont les mêmes notations que dans les paragraphes. 4,4 - 4,5 ;

A f - surface de la base de la fondation en colonnes, m2 ;

n i - le nombre de fondations en colonnes sur la longueur du mur du bâtiment (compartiment).

2. La rigidité à la flexion réduite de la section transversale des structures de bâtiment dans le système fondation-sous-sol-renfort-mur de ceinture, tf/m2, est déterminée par la formule

F + z + p + s, (4)

où f, z, p, s sont respectivement la rigidité à la flexion de la fondation, du socle, de la ceinture de renfort et du mur du bâtiment.

3. La rigidité à la flexion, tf/m 2, de la fondation, du socle et de la ceinture de renfort est déterminée par les formules

F = g f E f (I f + A 0 y 0 2) ; (5)

Z = g z E z (I z + A z y z 2); (6)

P = g p E p (I p + A p y p 2) ; (7)

où E f , E z , E p sont respectivement les modules de déformation tf/m 2 du matériau de fondation, du socle et de la ceinture ;

I f, I z, I p - respectivement, les moments d'inertie, m 4, de la section transversale de la fondation, du socle et de la ceinture de renfort par rapport à son propre axe central principal ;

A 0 , A z , A p - surface de la section transversale, m 2 , de la fondation, du socle et de la ceinture de renfort ;

y 0 , y z , y p - respectivement, les distances, m, depuis l'axe central principal de la section transversale de la fondation, du socle et de la ceinture de renfort jusqu'à l'axe central conditionnel de la section transversale de l'ensemble du système ;

g f , g z , g p sont respectivement les coefficients des conditions de fonctionnement de la fondation, du socle et de la ceinture de renfort, pris égaux à 0,25.

La rigidité à la flexion d'une fondation constituée de blocs entre eux est supposée nulle. Si la base est une continuation de la fondation ou si leur travail commun est assuré, la base et la fondation doivent être considérées comme un seul élément structurel. En l'absence de ceintures de renfort, p = 0. En présence de plusieurs ceintures de renfort, la rigidité en flexion de chacune d'elles est déterminée par la formule (7).

4. La rigidité à la flexion, tf/m2, des murs en briques, blocs, béton monolithique (béton armé) est déterminée par la formule

S = g s E s (I s + A s y s 2), (8)

où E s est le module de déformation du matériau du mur, tf/m2 ;

g s - coefficient de conditions de fonctionnement des murs, pris égal à : 0,15 - pour les murs en briques, 0,2 - pour les murs en blocs, 0,25 - pour les murs en béton monolithique ;

I s - le moment d'inertie de la section transversale du mur, m 4, est déterminé par la formule (9);

A s - surface de la section transversale du mur, m2 ;

y s est la distance, m, entre l'axe central principal de la section transversale du mur et l'axe neutre conditionnel de la section transversale de l'ensemble du système.

Le moment d'inertie de la section transversale du mur est déterminé par la formule

où I 1 et I 2 sont respectivement le moment d'inertie de la section de mur le long des ouvertures et le long des piles, m 4.

La section transversale du mur est déterminée par la formule

(10)

où b s est l'épaisseur de la paroi, m.

La distance entre le centre de gravité de la section transversale réduite du mur et son bord inférieur est déterminée par la formule

(11)

5. La distance entre l'axe central principal de la section transversale de la fondation et l'axe neutre conditionnel du système fondation-sous-sol-ceinture de renforcement - mur est déterminée par la formule

(12)

où E i , A i sont respectivement le module de déformation et l'aire de la section transversale du i-ième élément structurel (sous-sol, mur, ceinture) ;

g i - coefficient de conditions de fonctionnement du i-ème élément structurel ;

y i est la distance entre l'axe central principal de la section transversale du i-ème élément structurel et l'axe central principal de la section transversale de la fondation.

6. La rigidité à la flexion, tf.m 2, des murs en panneaux est déterminée par la formule

(13)

où E j, A j sont respectivement le module de déformation, tf/m 2, et l'aire de la section transversale, m 2, de la j-ième liaison ;

m - nombre de connexions entre panneaux ;

d j - distance entre la j-ème connexion et l'axe central principal de la section transversale de la fondation, m ;

y 0 - distance entre l'axe central principal de la section transversale de la fondation et l'axe neutre conditionnel du système fondation-mur du bâtiment, déterminé par la formule

(14)

dans laquelle n est le nombre d’éléments structurels dans le système fondation-mur.

Annexe 5

Un exemple de calcul d'une fondation en bande peu profonde

1. DONNÉES INITIALES

1. Il est nécessaire de concevoir une fondation peu profonde pour un bâtiment d'un étage avec des étages au sous-sol, qui est en cours de construction près de la ville de Vologda.

Le matériau des murs est du béton léger M75, ayant un module d'élasticité E s = 6∙10 6 kPa (0,6 × 10 6 tf/m 2). La longueur des murs extérieurs de la maison L 1 = 12,6 m, L 2 = 6,3 m ; hauteur de mur 3,38 m, hauteur d'ouverture maximale h 1 = 2,2 m, épaisseur de mur b s = 0,4 m. Température de l'air intérieur estimée +5 °C.

2. Conditions techniques et géologiques de construction.

Les sols du site sont représentés par des limons de couverture qui, dans la profondeur de congélation standard, présentent les caractéristiques suivantes :

densité du sol sec r d = 1,64 t/m3 ;

densité de particules solides r s = 2,79 t/m 3 ;

humidité naturelle du sol W p1 = 0,295, W p2 = 0,26 (répartition inégale sur le site d'enquête) ;

teneur en humidité à la limite d'élasticité W L = 0,32 ;

humidité à la limite roulante W p = 0,208 ;

indice de plasticité I p = 0,112 ;

capacité totale d'humidité du sol W sat = 0,251 ;

coefficient de filtration K = 3×10 -2 m/jour.

Le niveau de la nappe phréatique se situe à une profondeur de 3,0 m et la profondeur de congélation standard est d fn = 1,5 m.

2. ÉVALUATION DE LA CONSISTANCE DU LOURDEMENT DES SOLS

Déterminons le paramètre R f à l'aide de la formule (2.1) de ces normes :

où W est l'humidité du sol calculée avant l'hiver dans la couche de gel saisonnière, déterminée par la formule (1) de l'annexe 1 ;

W p - la valeur moyenne de l'humidité naturelle à la profondeur d fn pendant la période d'enquête fin juillet, est égale à W p1 = 0,295, W p2 = 0,26 ;

Ω e, Ω 0 - la quantité estimée de précipitations tombées au cours de la période t e précédant le moment de l'enquête, et pour la même période t e avant l'établissement de la température mensuelle moyenne de l'air négative, respectivement

= 50 jours. = 1,7 mois

Selon le Manuel sur le climat, vol. 1 (L., Gidrometeoizdat, 1968) la quantité mensuelle moyenne de précipitations tombant pendant la période été-automne dans la région de Vologda (tableau la, stations 320, 321) est de :

Mois VI VII VIII IX Х

Montant des précipitations, mm 74 76 75 72 58

La quantité estimée de précipitations pour une période de 1,7 mois avant le début du gel des sols est de :

Les valeurs extrêmes calculées d'humidité à W p1 et W p2 sont égales à :

W cr = 0,21 (Fig. 1 BCH)

(SNiP 2.01.01-82. Climatologie et géophysique de la construction).

en tenant compte de la densité initiale du sol sec r d = 1,64 t/m 3 ;

Selon le tableau. 1 de ces normes, le site est composé de sols moyennement lourds. Sur la base du résultat obtenu conformément à l'article 3.5 de ces normes, un choix est fait solution constructive fondation.

3. SOLUTION DE CONCEPTION

Nous acceptons une fondation monolithique préfabriquée constituée de blocs renforcés posés sur un coussin de sable.

Largeur du bloc b 1 = 0,4 m ; hauteur h = 0,58 m ; béton lourd M100 avec module élastique E f = 17 × 10 6 kN/m 2 (1,7 × 10 6 tf/m 2). La charge linéaire sur la fondation est q i = 28,4 kN/m (2,84 tf/m). La hauteur du coussin de sable est de 0,2 m et la profondeur de la fondation est de 0,2 m à partir du repère de planification. Conformément au tableau. 2 de ces normes, les déformations maximales par soulèvement sont : S u = 3,5 cm,

4. CALCUL DE FONDATION EN BANDE

1. Vérification de la stabilité du bâtiment face aux forces tangentielles du soulèvement dû au gel.

Après avoir accepté, conformément aux instructions de la clause 4.22, la valeur des forces de soulèvement tangentielles standards de 9 tf/m 2 (90 kN/m 2), nous calculerons la stabilité de la structure selon SNiP II-18-76 , Annexe 5, en tenant compte de l'effet des forces de soulèvement tangentielles par 1 m de côtés extérieurs de la fondation :

N = 28,4 × 0,9 = 25,6 kN/m

t th A fh = 90×0,2×1,0 = 18 kN/m

La condition de stabilité est donc satisfaite.

2. Calcul de la base basé sur les déformations de soulèvement.

Déterminons l'ampleur du soulèvement de la surface du sol déchargée h t (Annexe 2) à une profondeur de congélation de 1,5 m.

Définissons les paramètres T up, h, K w (T up), W pr, K b, y, I t.

Selon le tableau. 3 candidatures 2 :

K w (T vers le haut) = 0,6.

Déterminons par la formule (3) application 2 W pr :

Selon le calendrier de la fig. Annexe 1 2 paramètre y à humidité W 1 et W 2 : y 1 = 1,05, y 2 = 1,14.

A l'aide de la formule (5) de l'annexe 2, on détermine le paramètre I t :

on accepte I t1 = 1.

Pour W 1 > W pr (0,25 > 0,241), nous déterminons la valeur de h f 1 à l'aide de la formule (1) de l'annexe 2 :

À W 2< W pr (0,22 < 0,241) величину h f 2 определим по формуле (2) приложения 2;

3. Déterminer la quantité de soulèvement h fi de la base déchargée sous la fondation (tableau 3)

Quand dw< d fn + z (3,0 < 1,5 + 1,8) (z - определяется по таблице 4 ВСН) и при W >W cr + 0,3I p (0,25 > 0,21 + 0,033), le calcul est effectué selon le deuxième schéma de calcul :

4. Déterminons l'ampleur du soulèvement sous la base de la fondation, en tenant compte de la pression le long de la base de la fondation due à la charge externe.

La pression de soulèvement sur la base de la fondation due aux forces de soulèvement normales est déterminée par la formule (4.6) :

d z = d f - d - h p = 1,5 - 0,2 - 0,2 = 1,1 m

K a = 0,26 (Fig. 3), A f = l 1 b 1 = 1×0,4 = 0,4 m 2.

Les s s se trouvent à l'annexe 3 de ces normes. Pour ce faire, on détermine la durée de la période de gel t d et le taux de soulèvement V f à l'aide des formules (1) et (2) de l'annexe 3 :

Les valeurs de température à la surface du sol T p et sous la base de la fondation T d sont déterminées à l'aide des formules (3) et (4) de l'annexe 3 :

Depuis |T p | > |0,5T min |, prendre T p = 0,5T min = -5,9 °C

À V f = 0,033 cm/jour et T d = -4,3 °C selon le tableau. À l'annexe 3, nous définissons s s = 63 kPa (6,3 tf/m 2).

La déformation par soulèvement du sol de fondation, prenant en compte la pression sous la base de la fondation, est déterminée par la formule

Dans le cas considéré, la pression sous la base de la fondation est égale à :

La valeur de b est déterminée à partir du tableau. 5 VSN 29-85 :

5. L'irrégularité relative des déformations de la base sans tenir compte de la rigidité des structures du bâtiment pour une fondation en bande d'un mur longitudinal d'une longueur de L 1 = 12,6 m sera déterminée par la formule (4.9).

Il résulte des calculs que seule la condition (4.1) de ces normes est satisfaite.

6. Nous ferons un calcul prenant en compte l'influence de la rigidité de la fondation et des structures aériennes sur l'alignement des déformations inégales de la base. Déterminons la rigidité à la flexion du système fondation-mur du bâtiment.

Le moment d'inertie de la section du mur au-dessus de l'ouverture par rapport à son propre axe central principal sera :

La distance entre l'axe central principal de la section du pan de mur au-dessus de l'ouverture et l'axe central principal du mur est égale à :

Le moment d'inertie de la section du mur au-dessus de l'ouverture par rapport à l'axe central principal de l'ensemble du mur sera :

Je 1 = Je" 1 + une 2 UNE s 1 = 0,055 + 1,1 2 ×0,4 × 1,18 = 0,626 m 4.

Le moment d'inertie de la section de mur le long de la pile par rapport à l'axe central principal du mur sera :

Le moment d'inertie réduit de la section de mur est égal à (formule (9) de l'annexe 4 du VSN) :

Calculons la section transversale réduite du mur à l'aide de la formule (10) de l'annexe 4.

La distance entre l'axe central principal de la section transversale de la fondation et l'axe neutre conditionnel du système fondation-mur est déterminée par la formule (12) de l'annexe 4.

La rigidité en flexion de la section transversale de la fondation et du mur selon les formules (5), (8) de l'annexe 4 sera :

F = g f E f (I f + A 0 y 0 2) =

S = g s E s (I s + A s y s 2) = 0,2 × 6 × 10 6 ∙ (0,84 + 1,18 × 0,72 2) = 1742050 kN∙m 2 (174205 tf∙m 2) ,

y s = y" s - y 0 = y + 0,5y f - y 0 = 1,47 + 0,29 - 1,04 = 0,72 m.

La rigidité réduite en flexion du système fondation-mur est égale à (formule (4) de l'annexe 4) :

F + s = 1094100 + 1742050 = 284×10 4 kN∙m 2 = (28,4×10 4 tf∙m 2).

A l'aide de la formule (1) de l'annexe 4, nous déterminons l'indice de flexibilité des structures du bâtiment l, après avoir préalablement calculé le coefficient de rigidité au soulèvement à l'aide de la formule (2) :

Pour l 1 = 0,58, le coefficient w 1 trouvé à partir du graphique de la Fig. 4 est égal à 0,034.

A l'aide de la formule (4.8) de ces normes, on détermine e fp :

La valeur résultante (0,33×10 -4< 0,6×10 -3).

Ainsi, le calcul a établi que la fiabilité opérationnelle du bâtiment en cas de risque de gel est assurée.

NORMES DE BÂTIMENT DÉPARTEMENTALES

CONCEPTION

fondations peu profondes de bâtiments ruraux de faible hauteur sur des sols soulevés

ministère de l'Agriculture

MINISTÈRE DE L'AGRICULTURE

Moscou - 1985

Développé par : Institut central de recherche, d'expérimentation et de conception pour la construction rurale (TsNIIEPselstroy) du ministère de la Construction rurale de l'URSS.

Directeur L.N. Anoufriev

Chef du Secteur Fondations

et fondations en complexe

conditions du sol V.S. Sajine

Chercheurs seniors A.G. Beyrich

V.V. Borchtchev

D.Ya. Ginsburg

À. Maltsev

Institut de recherche sur les fondations et les structures souterraines du Comité national de construction de l'URSS (NIIOSP)

Directeur B.S. Fedorov

Chef de Laboratoire

bases et fondations

sur des sols soulevantsV.O. Orlov

Institut de design Saratovoblkolkhozproekt Roskolkhozstroy-association

Le directeur B.N. Lysunkine

Spécialiste en chef V.N. Kraïouchkine

Présenté par : TsNIIEPselstroy du ministère de l'Agriculture de l'URSS, NIIOSP du Comité national de la construction de l'URSS

Préparé pour approbation : par la Direction technique principale du ministère de l'Agriculture de l'URSS

Chef V.Ya. Makarouk

Convenu par : Gosstroy de l'URSS

Vice-président S.L. Dvornikov

Ministère de l'Agriculture de l'URSS

Sous-ministre I.P. Bystryukov

Approuvé et mis en vigueur : par arrêté du Ministère de la Construction rurale de l'URSS n° 44 du 14 février 1985.

INTRODUCTION

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. Ces fondations sont posées à une profondeur de 0,2 à 0,5 m de la surface du sol ou directement sur la surface (fondations non enterrées). Ainsi, des forces de soulèvement tangentielles insignifiantes agissent sur les fondations peu profondes, et pour les fondations non enterrées elles sont égales à zéro.

Pour assurer le fonctionnement conjoint des éléments de fondation, ces derniers sont rigidement reliés les uns aux autres.

Les mesures constructives spécifiées sont réalisées lors de la construction sur des sols à soulèvement moyen (avec une intensité de soulèvement supérieure à 0,05), à soulèvement élevé et excessif. Dans d'autres cas, les éléments de fondation sont posés de manière lâche et ne sont pas reliés les uns aux autres. Un indicateur quantitatif du soulèvement du sol est l'intensité du soulèvement, qui caractérise le soulèvement de la couche élémentaire du sol. 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 (soulèvement, y compris levage irrégulier) sont autorisées, mais elles doivent être inférieures au maximum, qui dépend des caractéristiques de conception des bâtiments.

Toutes les structures de fondations peu profondes et les dispositions pour leur calcul données dans ce document ont été testées lors de la conception et de la construction de bâtiments de faible hauteur à des fins diverses - manoirs, dépendances, bâtiments agricoles industriels à des fins auxiliaires, postes de transformation, etc.

Dans des conditions de sol de type P en termes d'affaissement, l'utilisation de fondations peu profondes sur une fondation naturelle n'est pas autorisée.

Il convient de souligner que, puisque la principale raison du soulèvement du sol est la présence d'eau, qui peut se transformer en glace en cas de gel, l'exigence selon laquelle le sol à la base des fondations peu profondes ne doit pas être saturé d'eau pendant le processus de construction et pendant l'exploitation des bâtiments doivent être strictement observés. Il est nécessaire d'assurer un drainage fiable des eaux atmosphériques et industrielles du chantier par une planification verticale de l'agglomération, l'installation de drainage et de drainage. Lors du creusement de tranchées pour les fondations et les services publics, les travaux d’excavation doivent être effectués avec un minimum de perturbation des sols naturels. L'accumulation d'eau provenant de dommages causés à une canalisation temporaire sur le chantier de construction n'est pas autorisée. Des zones aveugles étanches d'une largeur d'au moins 1 m et d'une pente d'au moins 0,03 doivent être installées autour des bâtiments. L’installation d’entrées de canalisations d’égouts et d’approvisionnement en eau depuis le côté montagne du bâtiment doit être évitée. Pendant l'exploitation des bâtiments, il n'est pas permis de modifier les conditions pour lesquelles les fondations peu profondes sont conçues.

1. Dispositions générales

Note. peut être utilisé pour des constructions expérimentales dans des zones où la profondeur de gel du sol est supérieure à 1,7 m.

2. ÉVALUATION DE LA CONSISTANCE DU LOURDEMENT DES SOLS

2.1. Selon le degré de soulèvement, les sols sont divisés en cinq groupes (tableau 1). L'appartenance des sols limono-argileux à l'un ou l'autre groupe est appréciée par le paramètre Rf, déterminé par la formule

où W est l'humidité pré-hivernale calculée dans la couche de gel saisonnier du sol, fractions unitaires, déterminée conformément à l'annexe 1 ;

Wp, WL - valeurs moyennes pondérées (au sein de la couche de gel saisonnier du sol) d'humidité correspondant aux limites de roulage et de fluidité, fractions unitaires ;

Wcr - humidité critique, fraction d'unités, déterminée à partir du graphique (Fig. 1) avec les valeurs moyennes pondérées de l'indice de plasticité et de la limite d'élasticité ;

Mo est un coefficient sans dimension, numériquement égal à la valeur absolue de la température moyenne de l'air hivernal, déterminé conformément au chapitre du SNiP sur la climatologie et la géophysique de la construction, et en l'absence de données pour une zone de construction spécifique - selon les résultats de station d'observations hydrométéorologiques située dans des conditions similaires à la zone de construction.

NORMES DE BÂTIMENT DÉPARTEMENTALES

CONCEPTION
fondations peu profondes de bâtiments ruraux de faible hauteur sur des sols soulevés

VSN 29-85
ministère de l'Agriculture

MINISTÈRE DE L'AGRICULTURE
Moscou - 1985

Développé par : Institut central de recherche, d'expérimentation et de conception pour la construction rurale (TsNIIEPselstroy) du ministère de la Construction rurale de l'URSS.

Directeur L.N. Anoufriev
Chef du Secteur Fondations
et fondations en complexe
conditions du sol V.S. Sajine
Chercheurs seniors A.G. Beyrich
V.V. Borchtchev
D.Ya. Ginsburg
À. Maltsev

Institut de recherche sur les fondations et les structures souterraines du Comité national de construction de l'URSS (NIIOSP)

Directeur B.S. Fedorov
Chef de Laboratoire
bases et fondations
sur des sols soulevants V.O. Orlov

Institut de design Saratovoblkolkhozproekt Roskolkhozstroy-association

Le directeur B.N. Lysunkine
Spécialiste en chef V.N. Kraïouchkine

Présenté par : TsNIIEPselstroy du ministère de l'Agriculture de l'URSS, NIIOSP du Comité national de la construction de l'URSS

Préparé pour approbation : par la Direction technique principale du ministère de l'Agriculture de l'URSS

Chef V.Ya. Makarouk

Convenu par : Gosstroy de l'URSS
Vice-président S.L. Dvornikov
Ministère de l'Agriculture de l'URSS
Sous-ministre I.P. Bystryukov

Approuvé et mis en vigueur : par arrêté du Ministère de la Construction rurale de l'URSS n° 44 du 14 février 1985.

INTRODUCTION

Les sols soulevants sont répandus sur le territoire de l'URSS. 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 montée des couches de sol dans la profondeur de son gel. Les fondations situées dans de tels sols sont également sujettes à un soulèvement si les charges agissant sur elles n'équilibrent pas les forces de soulèvement. Étant donné que les déformations du sol sont généralement inégales, il se produit une élévation inégale des fondations, qui s'accumule avec le temps. En conséquence, les structures situées au-dessus des fondations des bâtiments et des structures subissent des déformations et des effondrements inacceptables. Les structures légères, y compris la majorité des bâtiments ruraux de faible hauteur, sont particulièrement sensibles aux déformations dues au soulèvement du sol.
Conformément aux normes de conception des fondations des bâtiments et des structures, la profondeur des fondations dans les sols soulevés ne doit pas être inférieure à la profondeur de gel calculée. Dans ce cas, la base de la fondation est libérée des effets des forces normales de soulèvement. Cependant, les fondations profondément posées ont une surface latérale développée le long de laquelle agissent les forces de soulèvement tangentielles. Ces forces dépassent les charges transmises par les bâtiments légers aux fondations, provoquant le flambement des fondations.
Ainsi, les fondations coûteuses et coûteuses en matériaux posées en dessous de la profondeur de congélation du sol 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. Ces fondations sont posées à une profondeur de 0,2 à 0,5 m de la surface du sol ou directement sur la surface (fondations non enterrées). Ainsi, des forces de soulèvement tangentielles insignifiantes agissent sur les fondations peu profondes, et pour les fondations non enterrées elles sont égales à zéro.
En règle générale, des coussins de 20 à 30 cm d'épaisseur sont placés sous les fondations à partir de matériaux non soulevants (sable de gravier, sable grossier ou moyen, petites pierres concassées, scories de chaudière, etc.). L'utilisation d'un coussin permet non seulement de remplacer partiellement le sol soulevant par un sol non soulevant, mais réduit également les déformations inégales de la base. L'épaisseur des coussins et la profondeur des fondations sont déterminées par calcul.
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.
Pour assurer le fonctionnement conjoint des éléments de fondation, ces derniers sont rigidement reliés les uns aux autres.
Les mesures constructives spécifiées sont réalisées lors de la construction sur des sols à soulèvement moyen (avec une intensité de soulèvement supérieure à 0,05), à soulèvement élevé et excessif. Dans d'autres cas, les éléments de fondation sont posés de manière lâche et ne sont pas reliés les uns aux autres. Un indicateur quantitatif du soulèvement du sol est l'intensité du soulèvement, qui caractérise le soulèvement de la couche élémentaire du sol. 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 (soulèvement, y compris levage irrégulier) sont autorisées, mais elles doivent être inférieures au maximum, qui dépend des caractéristiques de conception des bâtiments.
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.
La pression transmise au sol réduit considérablement (parfois plusieurs fois) la montée de la base lors du soulèvement du sol. Lors du levage de fondations peu profondes, les forces normales de soulèvement agissant sur leurs semelles diminuent fortement.
Toutes les structures de fondations peu profondes et les dispositions pour leur calcul données dans ce document ont été testées lors de la conception et de la construction de bâtiments de faible hauteur à des fins diverses - manoirs, dépendances, bâtiments agricoles industriels à des fins auxiliaires, postes de transformation, etc.
Actuellement, dans de nombreuses régions de la partie européenne de la RSFSR, dans des zones où la profondeur de congélation peut atteindre 1,7, plus de 1 500 bâtiments d'un ou deux étages en divers matériaux - briques, blocs, panneaux, panneaux de bois - ont été construits. sur fondations peu profondes et non enterrées. Des observations instrumentales systématiques des bâtiments sur une période de 3 à 6 ans indiquent le fonctionnement fiable des fondations peu profondes. L'utilisation de telles fondations au lieu de fondations traditionnelles, posées en dessous de la profondeur de gel du sol, a permis de réduire : la consommation de béton de 50 à 80 %, les coûts de main d'œuvre - de 40 à 70 %.
Ces normes contiennent des exigences relatives à la construction, à la conception et à l'installation de fondations peu profondes sur des sols soulevés. Ce n'est pas un hasard si le champ d'application de telles fondations est défini spécifiquement pour le soulèvement des sols. Il est recommandé d'utiliser en masse des fondations peu profondes sur des sols soulevés à une profondeur de gel allant jusqu'à 1,7 M. Pour des profondeurs de gel plus importantes dans des sols soulevés, les fondations peu profondes ne sont recommandées que pour la construction expérimentale. L'accumulation d'expérience dans la construction d'objets à fondations peu profondes dans des zones à grandes profondeurs de congélation permettra d'élargir encore le champ d'application de leur application sur des sols soulevés.
Bien que le champ d'application des fondations superficielles dans d'autres conditions de sol dépasse formellement le cadre de ces normes, il semble opportun de donner quelques recommandations sur l'utilisation de telles fondations dans la construction de bâtiments de faible hauteur sur les sols les plus courants dans notre pays. .
Conformément au chapitre SNiP 2.02.01-83, la profondeur des fondations sur sols non soulevants ne dépend pas de la profondeur de leur gel. Par conséquent, lors de la construction de bâtiments de faible hauteur sur des sols non soulevés, des fondations peu profondes sont recommandées pour une utilisation massive.
Sur les fondations composées de sols pergélisols, des fondations peu profondes peuvent être utilisées pour des constructions expérimentales. Dans le même temps, des mesures devraient être prises pour éviter les déformations inacceptables des fondations causées par le dégel des sols du pergélisol.
L'utilisation de fondations superficielles sur fondation naturelle dans des conditions de sol de type I en termes d'affaissement n'est recommandée que si la pression transmise au sol est inférieure à la pression d'affaissement initiale. Dans d'autres cas, l'utilisation de telles fondations n'est possible qu'à des fins de construction expérimentale, à condition que les déformations totales des fondations provoquées par l'affaissement et le tassement du sol ne dépassent pas les déformations limites.
Dans des conditions de sol de type P en termes d'affaissement, l'utilisation de fondations peu profondes sur une fondation naturelle n'est pas autorisée.
Il convient de souligner que, puisque la principale raison du soulèvement du sol est la présence d'eau, qui peut se transformer en glace en cas de gel, l'exigence selon laquelle le sol à la base des fondations peu profondes ne doit pas être saturé d'eau pendant le processus de construction et pendant l'exploitation des bâtiments doivent être strictement observés. Il est nécessaire d'assurer un drainage fiable des eaux atmosphériques et industrielles du chantier par une planification verticale de l'agglomération, l'installation de drainage et de drainage. Lors du creusement de tranchées pour les fondations et les services publics, les travaux d’excavation doivent être effectués avec un minimum de perturbation des sols naturels. L'accumulation d'eau provenant de dommages causés à une canalisation temporaire sur le chantier de construction n'est pas autorisée. Des zones aveugles étanches d'une largeur d'au moins 1 m et d'une pente d'au moins 0,03 doivent être installées autour des bâtiments. L’installation d’entrées de canalisations d’égouts et d’approvisionnement en eau depuis le côté montagne du bâtiment doit être évitée. Pendant l'exploitation des bâtiments, il n'est pas permis de modifier les conditions pour lesquelles les fondations peu profondes sont conçues.

Ministère de la Construction Rurale
Départemental de l'URSS
codes du bâtiment
VSN 29-85