Геотехнические основы расчетов и проектирования заглубленных железобетонных конструкций

Н. С. Соколов 
ГЕОТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТОВ  
И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЗАГЛУБЛЕННЫХ  
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ  
Учебное пособие 
Рекомендовано Федеральным учебно-методическим объединением в системе 
высшего образования по укрупненной группе специальностей и направлений 
подготовки «Техника и технологии строительства» Министерства науки 
и высшего образования Российской Федерации в качестве учебного пособия 
для студентов образовательных организаций высшего образования,  
обучающихся по направлениям подготовки (специальностям):  
08.04.01 «Строительство» – уровень высшего образования – магистратура – 
(направленность – Промышленное и гражданское строительство: технология 
и организация строительства); 08.05.01 «Строительство» – уровень высшего 
образования – специалитет (направленность – Строительство высотных  
и большепролетных зданий и сооружений) 
Москва    Вологда 
«Инфра-Инженерия» 
2023 
1 

УДК 624.1 
ББК 38.58 
С59 
Р е ц е н з е н т ы: 
канд. техн. наук, доцент (Поволжский государственный  
технологический университет, г. Йошкар-Ола) В. Е. Глушков; 
канд. техн. наук, доцент кафедры строительных технологий 
ФГБОУ ВО «ЧГУ им. И. Н. Ульянова» А. Н. Плотников   
С59  
Соколов, Н. С. 
Геотехнические основы расчетов и проектирования заглуб- 
ленных железобетонных конструкций : учебное пособие / Н. С. Со-  
колов. – Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2023. – 492 с. : ил., 
табл.  
ISBN 978-5-9729-1139-4 
Содержит основы геотехнических расчетов и проектирования заглубленных строительных конструкций. Приведены номенклатура подземных сооружений, методы расчетов оползневых откосов, методы расчетов и проектирования удерживающих конструкций, включая грунтовые анкеры. 
Для студентов, обучающихся по направлению «Строительство». Может быть полезно для инженеров-строителей, инженеровпроектировщиков. 
УДК 624.1 
ББК 38.58 
ISBN 978-5-9729-1139-4 
” Соколов Н. С., 2023 
” Издательство «Инфра-Инженерия», 2023 
” Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2023 
2 

 
ПРЕДИСЛОВИЕ 
 
Любое здание и сооружение строится на грунтовом основании, возводится из грунта как строительного материала или 
располагается в толще грунта. Прочность, устойчивость и безаварийная эксплуатация сооружения определяется не только его 
конструктивными особенностями, но и физико-механическими 
характеристиками грунта, а также условиями взаимодействия 
сооружения и основания. 
Стоимость фундаментов составляет в среднем 12,0 % стоимости возводимых объектов, трудозатраты нередко достигают 
15,0 % и более общих затрат труда, а продолжительность работ 
по возведению фундаментов доходит до 20,0 % срока строительства сооружения. В сложных грунтовых условиях эти показатели существенно увеличиваются. Следовательно, совершенствование проектных и технологических решений в области 
фундаментостроения приведет к значительной экономии материальных и трудовых ресурсов, сокращению сроков строительства зданий и сооружений. 
В геотехническом проектировании оснований и фундаментов принимают участие 10–15 тыс. специалистов, а с учетом 
многопрофильности труда проектировщика – значительно больше. Десятки тысяч инженеров заняты в инженерных изысканиях 
для строительства, на работах, связанных с инженерной подготовкой оснований, строительством фундаментов, подземных и 
заглубленных сооружений. Наконец, каждый инженер-строитель 
независимо от профиля его деятельности должен отчетливо представлять себе взаимосвязь сооружений и оснований, уметь 
надежно оценивать их взаимное влияние друг на друга. 
Важность изучения проблем фундаментостроения при 
подготовке инженеров-строителей очевидна. В связи со значительным сокращением объема аудиторных лекционных занятий 
часть учебного материала передана на самостоятельное изучение студентами, поэтому возникла необходимость в издании 
учебной литературы, способствующей изучению и освоению 
дисциплины во внеаудиторных условиях. 
3 

В приведенных главах учебного пособия содержатся вопросы проектирования оснований и фундаментов зданий и сооружений, используемых строительных материалов; приводятся 
определения типов грунтов и их нормативные и расчетные физико-механические свойства; рассматриваются вопросы выбо- 
ра типов, размеров фундаментов, возведенных на сложных  
инженерно-геологических основаниях; расчет и проектирование 
подпорных стен и специальных разделов фундаментостроения, 
таких как заглубленные железобетонные кострукции, а также 
методы расчетов и проектирования удерживающих заглубленных строительных конструкций и др. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 

 
1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 
 
Настоящее Учебное Пособие разработано на проектирование оснований вновь строящихся и реконструируемых зданий 
и сооружений в котлованах, траншеях и открытых выработках. 
 
Примечание: 
Далее вместо термина «здания и сооружения» используется термин «сооружения», в число которых входят также 
подземные сооружения. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 

 
2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ 
 
В настоящем Учебном Пособии ниже приведены стандарты, СНиПы, Своды Правил (СП): 
 ВСН 189-78. Инструкция по проектированию и производству работ по искусственному замораживанию грунтов при 
строительстве метрополитенов и тоннелей. 
 ВСН 506-88. Проектирование и устройство грунтовых 
анкеров.  
 ГОСТ 380-71. Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки и общие технические требования. 
 ГОСТ 977-88. Отливки стальные. Общие технические 
условия.  
 ГОСТ 4543-71. Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия. 
 ГОСТ 5180-2015. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик. 
 ГОСТ 5686-2012. Грунты. Методы полевых испытаний 
сваями.  
 ГОСТ 5781-82. Сталь горячекатаная для армирования 
железобетонных конструкций. Технические условия. 
 ГОСТ 7473-2010. Межгосударственный стандарт. Смеси бетонные. Технические условия. 
 ГОСТ 8731-74. Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические требования. 
 ГОСТ 8732-78. Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент. 
 ГОСТ 8733-74. Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные и теплодеформированные. Технические требования.  
 ГОСТ 8734-75. Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные. Сортамент. 
 ГОСТ 8829-2018. Изделия строительные железобетонные и бетонные заводского изготовления. Методы испытаний 
нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости. 
6 

 ГОСТ 9463-2016. Лесоматериалы круглые хвойных пород. Технические условия.  
 ГОСТ 10180-2012. Бетоны. Методы определения прочности по нонтролным образцам.  
 ГОСТ 10704-91. Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент. 
 ГОСТ 12248-2010. Грунты. Методы лабораторного 
определения характеристик прочности и деформируемости. 
 ГОСТ 12536-2014. Грунты. Методы лабораторного 
определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава. 
 ГОСТ 12374-74. Грунты. Метод полевого испытания 
статическими нагрузками.  
 ГОСТ 13579-78. «Блоки бетонные для стен подва- 
лов».  
 ГОСТ 13840-68. «Канаты стальные арматурные 1X7. 
Технические условия». 
 ГОСТ 14231-88. Смолы карбамидоформальдегидные. 
Технические условия. 
 ГОСТ 18105-2010. Бетоны. Правила контроля и оценки 
прочности.  
 ГОСТ 18599-2001*. «Трубы напорные из полиэтилена. 
Технические условия». 
 ГОСТ 19537-83. «Смазка пушечная. Технические условия». 
 ГОСТ 19804.6-83. «Сваи полые круглого сечения и 
сваи-оболочки железобетонные составные с напрягаемой арматурой. Конструкция и размеры». 
 ГОСТ 19804-2012. «Сваи железобетонные заводского 
изготовления Общие технические условия».  
 ГОСТ 19912-2012. Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием. 
 ГОСТ 19032-82. Трубки из поливинилхлоридного пластиката. Технические условия. 
 ГОСТ 20276-2012. Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости. 
7 

 ГОСТ 20522-2012. Грунты. Методы статистической 
обработки результатов испытаний. 
 ГОСТ 21153.2-84. Породы горные. Методы определения предела прочности при одноосном сжатии. 
 ГОСТ 22689-2014. Трубы и фасонные части из полиэтилена для систем внутренней канализации. Технические условия. 
 ГОСТ 23009-78. «Конструкции и изделия бетонные и 
железобетонные сборные».  
 ГОСТ 23161-2012. Метод лабораторного определения 
характеристик просадочности. 
 ГОСТ 23278-2014. Грунты. Методы полевых испытаний проницаемости. 
 ГОСТ 23740-2016. Грунты. Методы определения содержания органических веществ. 
 ГОСТ 24846-2012. Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений. 
 ГОСТ 24847-2017. Грунты. Методы определения глубины сезонного промерзания. 
 ГОСТ 25100-2011. Грунты. Классификация. 
 ГОСТ 25584-2016. Грунты. Методы лабораторного 
определения коэффициента фильтрации. 
 ГОСТ 26633-2015. Бетоны тяжелые и мелкозернистые. 
Технические условия.  
 ГОСТ 27751-2014. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения. 
 ГОСТ 30416-2012. Грунты. Лабораторные испытания. 
Общие положения. 
 ГОСТ 30672-2012. Грунты. Полевые испытания. Общие 
положения. 
 ГОСТ 31937-2011. Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния. 
 ГОСТ 13579-78. Блоки бетонные для стен подвалов.  
 ГОСТ 19804.6-83. Сваи полые круглого сечения и сваиоболочки железобетонные составные с напрягаемой арматурой. 
Конструкция и размеры. 
8 

 ГОСТ 19804-2012. Сваи железобетонные заводского 
изготовления Общие технические условия. 
 ГОСТ 23009-78. Конструкции и изделия бетонные  
и железобетонные сборные. 
 ГОСТ Р 57355-2016/EN 1537:2014. Анкеры грунтовые. 
Правила производства работ. Ground anchors. Rules of execution 
of works. 
 Рекомендация по ускоренному замачиванию опытных 
котлованов в просадочных грунтах. 
 Руководство по лабораторному определению деформационных и прочностных характеристик просадочных грунтов. 
 СП 14.13330.2018. «СНиП II-7-81* Строительство в 
сейсмических районах». 
 СП 15.13330.2012. «СНиП II-22-81* Каменные и армокаменные конструкции» (с изменениями № 1, № 2, № 3). 
 СП 16.13330.2017. «СНиП II-23-81* Стальные конструкции» (с изменением № 1). 
 СП 20.13330.2016. «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия» (с изменениями № 1, № 2). 
 СП 21.13330.2012. «СНиП 2.01.09-91 Здания и соружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах» (с изменением № 1). 
 СП 22.13330.2016. «СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений. 
 СП 23.13330.2018. «Основания гидротехнических сооружений». Актуализированная редакция СНиП 2.02.02-85 (с 
Изменением № 1). 
 СП 24.13330.2011. «СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты» (с изменениями № 1, № 2, № 3). 
 СП 25.13330.2012. «СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах» (с изменениями № 1, № 2, 
№ 3). 
 СП 26.13330.2012. «СНиП 2.02.05-87 Фундаменты 
маш-ин с динамическими нагрузками» (с изменением № 1). 
 СП 28.13330.2017. «СНиП 2.03.11-85 Защита строитель-ных конструкций от коррозии» (с изменением № 1). 
9 

 СП 31.13330.2012. «СНиП 2.04.02-84* Водоснабжение. 
Наружные сети и сооружения» (с изменениями № 1, № 2, № 3, № 4). 
 СП 32.13330.2018. «СНиП 2.04.03-85 Канализация. 
Наружные сети и сооружения». 
 СП 35.13330.2011. «СНиП 2.05.03-84* Мосты и тру- 
бы» (с изменением № 1). Актуализированная редакция 
СНиП 2.05.03-84. 
 СП 38.13330.2018. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов). 
 СП 40.13330.2012. «СНиП 2.06.06-85. Плотины бетонные и железобетонные». 
 СП 41.13330.2012. «Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.06.08-87». 
 СП 45.13330.2012. «Земляные сооружения, основания  
и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87». 
 СП 45.13330.2017. «СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты» (с изменением № 1). 
 СП 47.13330.2016. «СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения». 
 СП 48.13330.2019. «Свод правил. Организация строительства». 
 СП 58.13330.2019. «Гидротехнические сооружения. 
Основные положения». 
 СП 63.13330.2018. «СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения». 
 СП 70.13330.2012. «СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции» (с изменениями № 1, № 3). 
 СП 71.13330.2017. «СНиП 3.04.01-87 Изоляционные  
и отделочные покрытия» (с изменением № 1). 
 СП 91.13330.2012. «СНиП II-94-80 Подземные горные 
выработки». 
 СП 100.13330.2016. «СНиП 2.06.03-85 Мелиоративные 
системы и сооружения» (с изменением № 1). 
 СП 102.13330.2012. «СНиП 2.06.09-84 Туннели гидротехнические». 
10