8.2. Увеличение массы и жесткости фундаментов при их усилении (ч. 2)
Иногда целостность фундамента может быть восстановлена надежной заделкой трещин путем инъецирования цементного раствора или синтетических смол. Это мероприятие может осуществляться самостоятельно или в комплексе с устройством обойм. Применение обойм целесообразно не только при восстановлении целостности фундамента и повышении общей жесткости его, но и при необходимости увеличить массу недеформированного фундамента для снижения уровня его вибраций.
При усилении и реконструкции фундаментов под машины с динамическими нагрузками эффективным средством снижения вибраций, а следовательно, и прекращения деформаций, вызванных повышенными колебаниями таких фундаментов, является увеличение жесткости грунтового основания путем осушения (дренажа) или закрепления грунтов. Особенно целесообразно применение таких способов повышения жесткости основания для фундаментов низкочастотных машин, когда частота собственных колебаний фундамента на упрочненном грунте выше рабочей частоты машины (это характерно, например, для поршневых компрессоров, лесопильных рам, дымососов и пр.). В этом случае укрепление грунта основания, приводящее, как правило, к увеличению собственной частоты колебаний фундамента, способствует уменьшению амплитуды его колебаний.
Положение зон закрепленного грунта под фундаментом и их размеры зависят от характера и форм колебаний фундамента. При вертикальных колебаниях закрепление грунтов основания рекомендуется выполнять под всей подошвой фундамента с превышением границ ее в плане на 0,5—1 м по всем направлениям. При вращательных колебаниях можно ограничиваться укреплением грунта основания по периметру подошвы фундамента полосами шириной не менее 2 м. В обоих случаях закрепление грунта следует производить на глубину не менее 1,5—2 м от подошвы фундамента [108].
В некоторых случаях при длительной эксплуатации фундаментов под машины с динамическими нагрузками под их подошвой, чаще по ее периметру, образуются слой разрыхленного грунта и пустоты. В таких случаях усиление основания фундаментов целесообразно осуществлять путем инъецирования цемента, жидкого стекла или карбамидной смолы, соблюдая технологию производства работ, принятую при укреплении оснований под фундаментами, воспринимающими только статические нагрузки (см. п. 3.2).
Эффективным способом увеличения жесткости основания фундаментов под машины, способствующим уменьшению как вертикальных, так и горизонтально-вращательных колебаний системы машина — фундамент, является пересадка фундамента на выносные забивные или набивные сваи (см. пп. 5.4, 4.5 и 5.3). При этом для фундаментов, воспринимающих динамические нагрузки, кроме призматических или обычных свай целесообразно применять сваи с одним или несколькими уширениями ствола [7]. Для фундаментов, находящихся под воздействием горизонтальных динамических нагрузок, рекомендуется применять сваи с уширением в верхней части ствола; для фундаментов, загруженных преимущественно вертикальной динамической силой, — сваи с уширением по острию. При реконструкции фундаментов под машины могут также использоваться трапецеидальные, тавровые и пирамидальные сваи, Применение которых способствует снижению вертикальных колебаний фундаментов в широком диапазоне частот, соответствующем рабочим частотам машин с динамическими нагрузками. Эти же сваи эффективны для гашения горизонтальных колебаний при частоте динамических нагрузок 30—50 Гц. Трапецеидальные сваи, кроме того, целесообразно использовать для усиления фундаментов под машины при частоте их горизонтальных колебаний 10—30 Гц [7].
При горизонтальных динамических воздействиях, когда обычных вертикальных свай недостаточно для получения допускаемой амплитуды колебаний реконструируемого фундамента, в качестве дополнительной меры для снижения уровня вибраций фундамента применять можно наклонные сваи, располагаемые по периметру свайного фундамента в направлении действия горизонтальной динамической силы под углом 12—18° к вертикали в зависимости от имеющегося сваебойного оборудования.