Справочник строителя. Геотехника

Н. С. Соколов 
СПРАВОЧНИК СТРОИТЕЛЯ 
ГЕОТЕХНИКА 
Москва     Вологда 
«Инфра-Инженерия» 
2024 
1 

УДК 624.1 
ББК 38.58 
С59 
Рецензенты: 
к. т. н., руководитель центра исследования свайных фундаментов 
НИИОСП - АО НИЦ Строительство (г. Москва) С. А. Рытов; 
доцент кафедры СКиВ Поволжского государственного  
технологического университета, к. т. н. (г. Йошкар-Ола) В. Е. Глушков 
Соколов, Н. С. 
С59  
Справочник строителя. Геотехника / Н. С. Соколов. - 
Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2024. - 568 с. : ил., 
табл. 
ISBN 978-5-9729-1637-5 
Содержатся вопросы проектирования железобетонных 
конструкций здания и сооружения, планирования объема, конструкции проектируемого объекта, используемых строительных 
материалов; приводятся классификация типов и видов грунтов и 
их нормативные физико-механические свойства; рассматриваются вопросы выбора типов, размеров фундаментов; расчет осадок фундаментов различными методами, расчет и проектирование специальных разделов фундаментостроения. 
Для студентов II-VI курсов дневного и заочного отделений, магистрантов и аспирантов строительных факультетов  
и вузов. Может быть полезно инженерам-строителям. 
УДК 624.1 
ББК 38.58 
ISBN 978-5-9729-1637-5 ” Соколов Н. С., 2024 
” Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 
” Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 
2 

ОГЛАВЛЕНИЕ 
1. Предисловие 
............................................................................................ 9 
2. Определение размеров фундамента мелкого заложения .................... 9 
2.1. Определение классификационных показаний инженерногеологических элементов (ИГЭ) основания фундаментов ........ 9 
2.2. Определение глубины заложения подошвы фундаментов 
мелкого заложения 
...................................................................... 16 
2.3. Определение размеров подошвы фундаментов мелкого  
заложения 
..................................................................................... 27 
2.4. Расчет оснований фундаментов по несущей способности 
....... 37 
2.4.1. Аналитический метод расчета на глубокий сдвиг грунта 
с горизонтальной подошвой фундамента  
при действии внецентренно приложенной 
наклонной нагрузкой 
........................................................ 37 
2.5. Особенности проектирования оснований фундаментов  
при реконструкции зданий и сооружений ................................ 42 
2.6. Расчет деформаций оснований фундаментов  
мелкого заложения 
...................................................................... 49 
2.6.1. Расчет осадок оснований фундаментов мелкого  
заложения методом послойного суммирования ............ 49 
2.6.2. Расчет осадок оснований фундаментов методом  
линейно деформируемого слоя конечной толщины 
...... 55 
Приложение П.2. Номенклатура сборных железобетонных 
фундаментов 
............................................................... 58 
3. Свайные фундаменты 
........................................................................... 62 
3.1. Расчет и проектирование буроинъекционных свай ЭРТ 
(РИТ, ЭРСТ, ФОРСТ) ................................................................. 89 
3.2. Конструирование «микросвай» и свайных фундаментов 
......... 91 
3.3. Расчет осадок свайных фундаментов ......................................... 96 
3.3.1. Расчет осадок оснований свайных фундаментов  
методом линейно деформируемого полупространства 
(послойного суммирования) ............................................ 96 
3.3.2. Учет отрицательного (негативного) трения грунта 
на боковой поверхности свай ........................................ 101 
4. Особенности проектирования оснований зданий и сооружений,
возведенных на структурно-неустойчивых грунтах ....................... 104 
4.1. Особенности проектирования оснований зданий  
и сооружений, возведенных на просадочных грунтах 
........... 104 
4.2. Особенности проектирования оснований зданий  
и сооружений, возведенных на набухающих грунтах ........... 114 
3 

4.3. Особенности проектирования оснований зданий и сооружений, 
возведенных на пучинистых грунтах ...................................... 121 
4.4. Особенности проектирования оснований зданий  
и сооружений, возведенных на органоминеральных 
и органических грунтах ............................................................ 126 
4.5. Особенности проектирования оснований зданий  
и сооружений, возведенных на намывных грунтах ............... 134 
4.6. Особенности проектирования оснований зданий  
и сооружений, возводимых на насыпных грунтах ................. 138 
4.7. Особенности проектирования оснований зданий  
и сооружений на закарстованных территориях 
...................... 145 
4.8. Особенности проектирования оснований зданий  
и сооружений, возводимых на армированных грунтах ......... 153 
4.9. особенности проектирования оснований фундаментов зданий  
и сооружений, возводимых на закрепленных грунтах .......... 162 
4.10. Особенности проектирования оснований фундаментов  
зданий и сооружений при динамических нагрузках .............. 168 
4.10.1. Особенности проектирования оснований фундаментов 
зданий и сооружений, возводимых в сейсмических  
районах 
.......................................................................... 168 
4.10.2. Особенности проектирования оснований фундаментов 
зданий и сооружений, возводимых вблизи источников 
динамических воздействий ......................................... 173 
4.11. Особенности проектирования оснований зданий  
и сооружений, возводимых 
на подрабатываемых территориях 
......................................... 174 
5. Проектирование подземных сооружений, устраиваемых
способом «стена в грунте» ................................................................ 179 
5.1. Общие положения.......................................................................179 
5.2. Исходные данные для разработки проектной 
документации ............................................................................ 181 
5.3. Конструктивные решения...........................................................182 
5.3.1. Стены из монолитного железобетона ........................... 184 
5.3.2. Стены из сборного железобетона 
.................................. 186 
5.4. Оборудование для разработки траншей....................................193 
5.5. Проект производства работ при проектировании  
«стены в грунте» ....................................................................... 201 
5.5.1. Общие положения 
........................................................... 201 
5.5.2. Приготовление глинистой суспензии  
(тиксотропного раствора) ............................................ 202 
5.5.3. Разработка траншей 
........................................................ 205 
4 

5.5.4. Заполнение траншей монолитным или сборным  
железобетоном ................................................................ 207 
5.5.5. Контроль качества и приемка работ ............................. 212 
5.6. Расчет заглубленных строительных конструкций  
«стена в грунте» ........................................................................ 213 
Приложение П.5. Установки с оборудованием для бурения скважин. 
Примеры ................................................................... 214 
6. Проектирование оснований на сильносжимаемых грунтах............ 260 
6.1. Общие положения ...................................................................... 260 
6.2. Проектирование предпостроечного уплотнения оснований,  
сложенных водонасыщенными  
сильносжимаемыми грунтами ................................................. 261 
6.3. Методы расчета осадок и сроков консолидации оснований 
..... 265 
6.4. Особенности расчета оснований фундаментов  
на сильно-сжимаемых грунтах................................................. 268 
6.5. Методика определения коэффициента консолидации 
............ 270 
6.6. Конструктивные мероприятия .................................................. 272 
6.7. Особенности расчета и конструирования оснований  
и фундаментов стальных вертикальных резервуаров 
............ 274 
7. Проектирование искусственных оснований 
..................................... 277 
7.1. Поверхностное и глубинное уплотнение грунтов 
................... 277 
7.1.1. Общие положения 
........................................................... 277 
7.1.2. Исходные данные для проектирования ........................ 282 
7.1.3. Уплотнение грунтов укаткой 
......................................... 285 
7.1.4. Уплотнение трамбующими машинами 
......................... 288 
7.1.5. Уплотнение грунтов тяжелыми трамбовками 
.............. 289 
7.1.6. Вытрамбовывание котлованов ...................................... 293 
7.1.7. Глубинное уплотнение пробивкой скважин ................ 297 
7.1.8. Уплотнение подводными и глубинными взрывами .... 300 
7.2. Глубинное вибрационное уплотнение рыхлых песчаных  
грунтов ....................................................................................... 302 
7.2.1. Общие положения 
........................................................... 302 
7.2.2. Исходные данные для проектирования  
и геотехнического расчета 
............................................. 302 
7.2.3. Методы геотехнических расчетов параметров  
уплотнения ...................................................................... 303 
7.2.4. Оборудование для производства геотехнических работ 
по уплотнению грунтов.................................................. 306 
8. Укрепление оснований и усиление фундаментов существующих 
зданий и сооружений ......................................................................... 308 
8.1. Общие положения ...................................................................... 308 
5 


8.2. Исходные данные 
....................................................................... 309 
8.3. Укрепление оснований фундаментов существующих зданий  
и сооружений 
............................................................................. 310 
8.3.1. Цементация ..................................................................... 310 
8.3.2. Повышение несущей способности (устойчивости)  
оснований фундаментов 
................................................. 312 
8.3.3. Манжетная геотехническая технология укрепления  
оснований фундаментов 
................................................. 315 
8.4. Усиление (укрепление) фундаментов ...................................... 328 
8.4.1. Защита фундаментов от выветривания 
......................... 328 
8.4.2. Повышение прочности и уширение фундамента 
......... 329 
8.4.3. Подведение свай ............................................................. 333 
Приложения к главе 8 
............................................................................. 338 
Приложение П 8.1. Опыт использования буроинъекционных свай ЭРТ 
при реконструкции ............................................... 338 
П 8.1.1. Опыт восстановления аварийного здания Введенского  
кафедрального собора в городе Чебоксары ........................... 338 
9. Проектирование опускных колодцев и оболочек ............................ 351 
9.1. Общие сведения ......................................................................... 351 
9.2. Конструктивные решения по устройству  
опускных колодцев ................................................................... 353 
9.3. Исходные данные для разработки проектной  
документации ............................................................................ 364 
9.4. Методы геотехнических расчетов ............................................ 367 
9.4.1. Геотехнические расчеты для условий строительства 
.. 379 
9.4.2. Геотехнические расчеты для условий эксплуатации 
... 383 
9.5. Проект производства работ........................................................384 
9.5.1. Устройство временного основания под ножом  
опускного колодца 
.......................................................... 385 
9.5.2. Опалубочные и арматурные работы ............................. 389 
9.5.3. Бетонирование ................................................................ 390 
9.5.4. Устройство гидроизоляции 
............................................ 391 
9.5.5. Опускание колодцев ....................................................... 394 
9.5.6. Устройство днища .......................................................... 397 
9.5.7. Сооружение колодцев из сборных железобетонных  
элементов ........................................................................ 400 
10. Проектирование ограждений котлованов 
....................................... 402 
10.1. Виды подпорных сооружений и конструкций крепления .... 402 
10.1.1. Виды подпорных сооружений ..................................... 402 
10.1.2. Виды конструкций крепления  
подпорных сооружений ................................................. 407 
6 


10.2. Конструирование подпорных сооружений  
и конструкций крепления ......................................................... 409 
10.2.1. Общие указания ............................................................ 409 
10.2.2. Конструктивные требования к подпорным  
сооружениям, погружаемым забивкой, вдавливанием, 
вибропогружением, завинчиванием и т. п ................. 410 
10.2.3. Конструктивные требования к подпорным  
сооружениям, выполняемым способом  
«стена в грунте» ........................................................... 413 
10.2.4. Конструктивные требования к подпорным  
сооружениям, выполняемым из буровых свай .......... 421 
10.2.5. Конструктивные требования к подпорным  
сооружениям, выполняемым с применением  
струйной технологии ................................................... 424 
10.2.6. Требования к конструкциям крепления 
...................... 427 
10.2.7. Допустимые отклонения подпорных сооружений  
и удерживающих конструкций ................................... 432 
10.3. Проектирование конструкций крепления .............................. 434 
10.3.1. Общие указания ............................................................ 434 
10.3.2. Расчет и проектирование распорных конструкций ... 435 
10.3.3. Проектирование анкерных и разгружающих  
конструкций 
.................................................................. 441 
Приложение к главе 10.....................................................................453 
П 10.1. Один из случаев усиления основания деформированной  
противооползневой подпорной стены .................................... 453 
11. Особенности проектирования оснований подземных  
частей сооружений и геотехнический прогноз ............................. 460 
12. Геотехнический мониторинг ........................................................... 484 
12.1. Организация геотехнических наблюдений за осадками  
оснований и фундаментов ....................................................... 492 
12.1.1. Измерение вертикальных перемещений  
оснований и фундаментов зданий и сооружений 
...... 494 
12.1.2. Размещение, конструкция и установка исходных 
реперов .......................................................................... 496 
12.1.3. Размещение, конструкция и установка марок 
............ 501 
12.1.4. Измерение осадок геометрическим нивелированием  
I класса .......................................................................... 504 
12.1.5. Измерение осадок геометрическим нивелированием  
II класса ......................................................................... 508 
12.1.6. Измерение осадок геометрическим нивелированием 
III класса 
........................................................................ 509 
7 


12.1.7. Обработка результатов измерений 
.............................. 511 
12.2. Особенности измерения осадок фундаментов зданий 
и сооружений, основанных на насыпных, просадочных,  
заторфованных, вечномерзлых, засоленных, набухающих 
грунтах ..................................................................................... 515 
12.3. Размещение, конструкция и установка  
геодезических знаков 
.............................................................. 519 
12.4. Наблюдения за трещинами.......................................................521 
12.5. Особенности наблюдений за оползнями.................................523 
Приложения к главе 12.......................................................................528 
П 12.1. Изготовление и установка глубинных реперов  
для наблюдений за осадками фундаментов .....................  528 
П 12.2. Марки для измерения осадок фундаментов 
и послойных деформаций грунта ........................................ 532 
П 12.3. Принадлежности и приспособления  
для измерения осадок фундаментов зданий  
и сооружений ........................................................................ 543 
П 12.4. Устройства, применяемые для наблюдения 
за трещинами ........................................................................ 545 
13. Дренаж и строительное водопонижение 
................................... 549 
13.1. Горизонтальные дренажи ........................................................ 555 
13.2. Вертикальные дренажи 
............................................................ 565 
13.3. Комбинированные дренажи .................................................... 571 
Список рекомендуемой литературы 
................................................ 572 
8 

 
1. ПРЕДИСЛОВИЕ 
 
Любое здание и сооружение строится на грунтовом основании, 
возводится из грунта как строительного материала или располагается  
в толще грунта. Прочность, устойчивость и нормальная эксплуатация 
сооружения определяется не только его конструктивными особенностями, но и свойствами грунта, условиями взаимодействия сооружения 
и основания. 
Важность изучения проблем фундаментостроения при подготовке 
инженеров-строителей очевидна. В связи со значительным сокращением объема аудиторных лекционных, практических и других видов занятий часть учебного материала передана на самостоятельное изучение студентами, поэтому возникла необходимость в издании учебной 
литературы, способствующей изучению и освоению дисциплины во 
внеаудиторных условиях. 
В главах Справочного Пособия содержатся вопросы проектирования железобетонных конструкций здания и сооружения, планирования объема, конструкции проектируемого объекта, используемых 
строительных материалов; приводятся классификация типов и видов 
грунтов и их нормативные физико-механические свойства; рассматриваются вопросы выбора типов, размеров фундаментов; расчет осадок 
фундаментов различными методами, расчет и проектирование специальных разделов фундаментостроения и др. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 


 
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ФУНДАМЕНТА 
МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ 
 
2.1. Определение классификационных показаний 
 инженерно-геологических элементов (ИГЭ)  
основания фундаментов 
 
Основные физические свойства грунтов оснований фундаментов 
приведены ниже (см. табл. 2.1): 
Т а б л и ц а 2.1 
№ 
поз. 
Наименование 
Обоз- 
начение 
Физический смысл 
Формула 
расчета 
1 
2 
3 
4 
5 
m
U  
Q
1 
Плотность грунта, 
г/см3 
ȡ 
Отношение массы  
грунта к его объему 
 
W
m
W
m
 
s
 
2 
Влажность,   
или д.е. 
ܹ 
Отношение массы воды 
в объеме грунта к массе 
высушенного грунта 
m
g
V
U
 
3 
Плотность частиц 
грунта, г/см3, т/м3 
ȡs 
Отношение массы 
частиц грунта  
к их объему 
s
q
 
p
w
 

U
1
d
4 
Плотность сухого 
грунта, г/см3, т/м3 
ȡd 
Отношение массы  
высушенного грунта 
к его объёму 
 
g
J  U
 
5 
Удельный вес  
грунта, кН/м3 
Ȗ 
Отношение веса 
грунтак его объему 
s
sg
J  U
6 
Удельный вес частиц грунта, кН/м3 
Ȗs 
Отношение веса частиц 
грунта к их объему 
 
J
J
 

1
d  
w
7 
Удельный вес сухого 
грунта, кН/м3 
Ȗd 
Отношение веса  
высушенного грунта  
к его объёму 
 
s
w
sb  
e
J  J
J
 

 
1
8 
Удельный вес грунта 
во взвешенном состоянии, кН/м3 
Ȗsb 
Учитывает уменьшение 
удельного веса грунта 
ниже уровня грунтовых 
вод 
1
d

 
9 
Пористость,  
n 
Отношение объема 
пор к объему грунта 
p
n
p
d
 
s
d
d
e
U  U
 
U
10 
Коэффициент 
пористости, д.е. 
e 
Отношение объема 
пор к объему частиц 
грунта 
 
11 
Степень влажности, 
д.е. 
Sr 
Степень заполнения 
пор водой 
Sr = wȡs /eȡw 
10