6.2. Усиление фундаментов сооружений башенного типа (ч. 3)

В качестве примера полного переустройства фундаментов интересен случай усиления потерявшего устойчивость железобетонного элеватора в г. Виннипеге в Канаде [85]. Здание элеватора состояло из рабочей башни размером в плане 21×19,8 м и высотой 54 м, а также силосного корпуса высотой 30 м и размером в плане 23,1×58,5 м. Элеватор опирался на сплошную железобетонную плиту с балками, расположенными сверху (рис. 6.6). Давление под фундаментом составляло 0,32 МПа.

При загрузке корпус получил значительную осадку, особенно с западной стороны, при этом крен элеватора составил 27° к вертикали. Сместившийся в сторону центр тяжести элеватора повлек за собой увеличение давления на грунт под западной частью корпуса, что вызвало выпирание слабого грунта из-под подошвы фундамента. Осадка приостановилась, когда появилось обратное давление от образовавшегося высокого бугра выжатого грунта. В результате происшедшего крена элеватора фундаментная плита с западной стороны опустилась на 8,7 м, с восточной стороны поднялась на 1,5 м относительно первоначальной отметки. Кроме того, отметка северной стороны корпуса изменилась на 1,2 м по сравнению с южной. Поскольку сооружение было достаточно жестким и при аварии не получило значительных повреждений, было принято решение о его выправлении и подведении под него новых фундаментов в виде 70 бетонных столбов диаметром 2,1 м с опиранием их на скалу (см. рис. 6.6). Эти фундаменты бетонировались шахтным способом. Поворот сооружения осуществлялся 388 винтовыми домкратами грузоподъемностью 5000 т, которые были установлены вдоль четвертого и пятого рядов столбов (на столбах и на грунте). При повороте шпальные клетки на столбах первого и второго рядов постепенно разбирались, а на четвертом и пятом рядах постепенно наращивались. После того, как угол наклона здания был уменьшен до 8°30', система шарнирных опор была перенесена на второй ряд, а над третьим рядом были установлены дополнительные домкраты. В дальнейшем подъем сооружения производили 420 домкратами.

В практике реконструкции известны случаи подводки и полной замены фундаментов оригинальных сооружений и архитектурных памятников. В этом отношении представляет интерес подведение фундаментов каменной колокольни Боровско-Успенской церкви в Архангельске [85]. Прежде всего подводили новые фундаменты в виде каменных столбов под местом наибольшего крена колокольни, а затем подводили фундаменты с противоположной стороны, после чего устраивали фундаменты в промежутках между ними. Каменные столбы вновь подводимого фундамента не доводили до цоколя здания, а в оставшиеся зазоры между верхом столбов и низом цоколя набивали мешки с сухим песком. Разрыв по высоте со стороны крена делали минимальным, а с противоположной стороны — максимальным. Крен выпрямляли путем постепенного извлечения песка из мешков, набитых в разрыв между подведенными фундаментами и цоколем колокольни. Для удаления песка мешки протыкали металлическими прутьями и песок высыпался. При использовании вместо мешков с песком гидравлических домкратов работы начинаются с разгрузки основания со стороны наибольшего крена. Для разгрузки основания применяют поперечные балки с установкой под их концы шпальных клеток с гидравлическими домкратами.