1.1. Причины, вызывающие необходимость переустройства фундаментов (ч. 1)
Ошибки непосредственно при расчетах и проектировании фундаментов в наше время встречаются довольно редко. Однако недостатки при разработке рабочих чертежей фундаментов все же имеются, чтонередко происходит из-за нечетко выполненных инженерно-геологических изысканий, недостаточного учета влияния расположенных вблизи зданий и подземных коммуникаций, несоблюдения правил проектирования в особых условиях строительства, неполного учета влияния эксплуатационных факторов. Иногда инженерно-геологические изыскания для проектирования фундаментов проводятся значительно раньше начала строительства, а к началу производства работ условия на площадке по каким-либо причинам изменяются. В некоторых случаях при инженерно-геологических изысканиях на площадке строительства выполняется недостаточное число геологических выработок, а это при наличии разнородных грунтов на территории строительства приводит к несоответствию действительности положенных в основу расчетов исходных предпосылок. Изредка случаются неточности и при лабораторных определениях физико-механических и прочностных характеристик грунтов, а также при принятии расчетных схем фундаментов сооружений, определении их несущей способности без натурных испытаний и т.д. Такие недостатки при выполнении проектно-изыскательских работ отрицательно сказываются уже в процессе эксплуатации сооружения и нередко вызывают потребность в усилении фундаментов или укреплении оснований.
При строительстве новых сооружений рядом с существующими фундаментами повышаются нагрузки на их основания. Если фундаменты были рассчитаны лишь на нагрузку от опирающегося на них сооружения, то дополнительная нагрузка может вызвать осадки фундаментов, превышающие нормативные. В таких случаях необходимо осуществлять мероприятия по повышению несущей способности фундаментов или укреплению грунтов, на которые они опираются.
Разработка котлованов рядом с существующими фундаментами приводит к разрыхлению грунтов основания и снижению их прочностных характеристик. Для уменьшения воздействия на фундаменты требуется тщательное ограждение котлована от существующих фундаментов. Характерными причинами нарушения технологии возведения фундаментов могут быть: длительные простои открытых котлованов, влекущие за собой ухудшение свойств грунтов основания, неточности в разбивке фундаментов и несоответствие их проектным размерам, применение бетона пониженной марки по сравнению с заданной в проекте, неоправданная замена конструкций и материалов, некачественное выполнение стыков и сопряжений. Необнаружение и несвоевременное исправление этих ошибок вызывают необходимость дальнейшего усиления фундаментов.
Необходимость усиления оснований и фундаментов может возникать также вследствие передачи дополнительной нагрузки при реконструкции здания или оборудования, механического воздействия на фундаменты, нарушения правил эксплуатации оборудования и коммуникаций. При расположении здания или сооружения на склоне в случае проявления оползневых подвижек фундаменты могут испытывать воздействия сползающего грунта. В таком случае требуется применять меры по укреплению самого склона.
Таким образом, необходимость переустройства фундаментов вызывают физический и моральный износ фундаментов, ошибки, допущенные при изысканиях, проектировании и устройстве фундаментов, изменения в режиме эксплуатации зданий и сооружений, условия реконструкции и другие многочисленные факторы.
Анализ условий работы оснований и фундаментов позволил разработать классификацию причин переустройства фундаментов (рис. 1.1). Эти причины можно разделить на два класса:
- 1) усиление поврежденных фундаментов и их оснований;
- 2) реконструкция зданий и модернизация оборудования.
Причины первого класса обусловлены разрушением фундаментов и деформацией основания; второго — увеличением нагрузок на фундамент и изменением его конструкции и размеров.
В зависимости от характера выполняемых работ в табл.1.1 рассмотрены основные виды, способы и цели переустройства фундаментов. Каждый вид переустройства осуществляется различными способами, выбор которых диктуется конкретными условиями: состоянием основания, характером повреждения фундамента и его элементов, целями переустройства, имеющимися материально-техническими ресурсами и др.
Таблица 1.1. Виды, способы и цели переустройства фундаментов
Вид переустройства | Способы осуществления переустройства | Цели переустройства |
I. Упрочение и укрепление оснований | Осушение. Уплотнение: поверхностное, глубинное. Закрепление: силикатизация, смолизация, термическое, цементация. Армирование толщи грунта |
Повышение прочности оснований и уменьшение деформаций зданий и сооружений |
II. Усиление фундаментов | Устройство обойм. Уширение подошв. Подводка блоков. Подведение свай Устройство дополнительных опор. Замена и восстановление разрушенных элементов. Углубление |
Увеличение несущей способности фундаментов и повышение надежности работы зданий и сооружений |
III. Реконструкция фундаментов | Замена. Углубление. Изменение конструкции. Изменение размеров |
Модернизация производства, изменение назначения здания и улучшение эксплуатационных качеств зданий и сооружений |
IV. Защита фундаментов и оснований от агрессивных воздействий | Устройство глиняных замков. Обмазочная изоляция. Оклеечная изоляция. Устройство прижимных стенок и обойм. Гидроизоляция и защита полов. Устройство лотков и дренажных систем |
Повышение долговечности и надежности оснований и фундаментов |
V. Укрепление сооружений на склонах и у откосов | Закрепление. Дренаж и отвод вод. Устройство подпорных стенок. Уполаживание склонов. Устройство свайных стенок. Устройство опор методом "стена в грунте". Устройство шпонок. Устройство банкетов |
Повышение устойчивости откосов и оснований и предотвращение оползневых явлений |
VI. Выправление кренов и перекосов фундаментов | Одностороннее закрепление или упрочение основания. Стабилизация положения сооружения. Выборка грунта из-под подошвы. Осушение или обводнение. Поворот механическими способами. Прогрев основания |
Восстановление и сохранение эксплуатационных качеств сооружений |