6.2. Усиление фундаментов сооружений башенного типа (ч. 1)

При эксплуатации башенных сооружений в результате неравномерной деформации основания возникает необходимость восстановления их первоначального положения. Указанное восстановление или выправление крена сооружения может сопровождаться одновременным усилением его фундамента или основания. Способы выправления сооружений и усиления их фундаментов и оснований различны и зависят как от конструктивных особенностей сооружения и его фундамента, так и от грунтовых условий. Наиболее распространенными являются случаи выпрямления дымовых труб, усиления их оснований и фундаментов. Известны следующие способы восстановления вертикального положения дымовых труб.

1. Организованное (регулируемое) замачивание основания, обладающего просадочными свойствами, со стороны, противоположной крену [20]. Такое замачивание может осуществляться с односторонней пригрузкой, в том числе путем приложения горизонтальной нагрузки при натяжении тросов лебедками.

2. Частичная выемка грунта путем его выбуривания горизонтальными скважинами из-под подошвы фундамента со стороны, противоположной крену, и одновременное приложение горизонтальной нагрузки (оттяжки) посредством натяжения тросов лебедками [20]. Проходка горизонтальных скважин производится из разработанной полукруглой траншеи специальными грунтоносами или обычными буровыми ложками, располагаемыми через заданные расстояния в установленной последовательности на определенной глубине. В результате выбуривания увеличивается давление на грунт основания между горизонтальными скважинами, что приводит к его деформации со стороны, обратной крену. Приложение горизонтальной нагрузки способствует деформированию грунта и выравниванию подошвы фундамента.

3. Организованная усадка способом направленного изменения влажности набухающих глинистых грунтов основания путем создания условий для равномерного их нагревания под всей подошвой фундамента дымовой трубы [84]. Последнее достигается устройством дополнительного полукольцевого газохода вдоль периметра фундаментной плиты на отметке, совпадающей с подошвой фундамента трубы.

Усиление оснований фундаментов дымовых труб чаще всего выполняется методами химического закрепления или термического упрочнения [20, 46, 47, 48, 52]. Усиление фундаментов дымовых труб производят описанными в главах 4 и 5 способами уширения подошвы, устройством выносных буронабивных или задавливаемых свай, головы которых обвязывают с существующим фундаментом с помощью железобетонной обоймы. Для лучшего сцепления на существующем фундаменте делаются борозды и насечки.

Фундаменты отдельно стоящих сооружений можно усилить путем их уширения, непосредственно объединяя дополнительные фундаменты с существующими (рис. 6.4). В качестве уширения устраивают мощные консоли [68, с. 170—171]. Для обеспечения надежного сцепления их с существующим фундаментом на его поверхности делают горизонтальные гребни или заделывают анкеры. Подошву уширенной части фундамента располагают выше существующей для того, чтобы при разработке котлована не повредить существующую подошву. Для более интенсивного включения в работу уширенной части фундамента рекомендуется производить обжатие грунта под ней. Для этой цели на дно котлована под консолью укладывают бетонную плиту. В просвет между плитой и консолью устанавливают гидравлические домкраты. После достижения необходимого давления на грунт между плитой и консолью устанавливают распорки. Домкраты удаляют и производят бетонирование просвета.

Для каждого конкретного случая выбор способа усиления фундамента сооружений башенного типа должен производиться на основании тщательного технико-экономического сравнения возможных вариантов.

Далее на примерах из практики рассмотрим способы усиления фундаментов башенных сооружений в условиях проявления недопустимого крена.