18.3.3. Повышение несущей способности (устойчивости) оснований

Усиление оснований бывает вызвано не только недопустимыми вертикальными деформациями (осадками), но и недостаточной несущей способностью оснований. У существующих зданий обычно недостаточность несущей способности основания возникает в результате ведущихся рядом с ними земляных работ, поэтому при реконструкции здания, предприятия, при выполнении земляных работ на застроенных территориях или даже при создании условий, которые изменяют расчетную схему здания или сооружения, рекомендуется проверять несущую способность оснований.

Расчетная проверка выполняется по методике, изложенной в нормативных материалах [12, 13] и в другой литературе [6]. В Справочнике вопросам устойчивости откосов посвящена гл. 14; расчеты несущей способности оснований рассмотрены в главах 5 и 7. Так как рекомендации, содержащиеся в указанных источниках, как правило, не учитывают все условия, возникающие в основаниях существующих сооружений, следует тщательно выбирать расчетный метод и схему, наиболее подходящие по инженерно-геологическим условиям, по создавшейся на объекте ситуации, по требованиям и возможностям, которые имеются у заинтересованных организаций. Тщательно составленная расчетная схема и выполненный по ней расчет помогают выбрать возможные варианты укрепления основания.

В большинстве случаев недостаточной несущей способностью обладают замоченные глинистые грунты, а также трещиноватые скальные и полускальные грунты.

Для глинистых грунтов мероприятиями, повышающими несущую способность, являются водопонижение (дренаж); планировка поверхности, перераспределяющая соотношения сдвигающих и удерживающих сил; механические способы, такие, как устройство буронабивных свай, затяжек, анкеров в грунте, шпунтовых ограждений. Для скальных и полускальных грунтов такими мероприятиями могут быть цементация, устройство анкеров в грунте, водопонижение (дренаж), планировка поверхности.

Одной из основных трудностей при расчетах оснований по несущей способности и выборе защитных мероприятий является выявление наиболее опасной поверхности смещения в массиве основания. В этом случае при неоднородных по инженерно-геологическим условиям основаниях, что, как правило, и бывает, аналитические решения могут дать весьма неправильные ответы, поэтому надо стремиться определять опасную поверхность скольжения с помощью различных методов изысканий.

На рис. 18.2 показан пример строительства здания, расположенного на расстоянии 6 м от уже существующего здания и на более низкой отметке, поэтому при разработке котлована возникла опасность потери устойчивости основания и фундаментов существующего здания.

В основании зданий залегает мергель, причем падение слоистости совпадает с падением склона, а прочностные характеристики мергеля по слоистости значительно ниже, чем вкрест слоистости. Рациональным решением явилось выполнение стен небольшими захватками, в результате чего была исключена подрезка основания существующего корпуса на большой длине. Для данных геологических условий расчеты устойчивости выполнялись по плоским поверхностям скольжения.

Другой пример рассмотрен на рис. 18.3. Здание предполагалось защитить от активного давления грунта со стороны склона с помощью стенки из буронабивных свай. В период возведения каркаса здания стенка из свай не выдержала и наклонилась, а выше нее по склону образовался оползень.

Было принято решение — усилить каркас и подземную часть здания, чтобы оно могло воспринять не только активное, но и оползневое давление. В пазухах был заменен местный грунт на щебень, выполнены диафрагмы жесткости (вертикальные и горизонтальные) и подпорная стена.

Следовательно, при строительстве зданий рядом с уже существующими или на оползнеопасных склонах необходимо принимать рациональные конструктивные решения не только фундаментов, но и надземных частей зданий.

18.3.4. Защита оснований от влияния строящихся рядом зданий и сооружений

При строительстве на слабых грунтах (водонасыщенные пылеватые пески, глинистые грунты текучепластичной и мягкопластичной консистенции) в условиях тесной городской или промышленной застройки строительство нового здания оказывает существенное влияние на деформацию основания под ранее возведенными зданиями.

Дополнительная осадка (иногда даже трещины и перекосы) сильнее проявляется в той части существующего здания, которая находится вблизи нового здания. В указанной ситуации рекомендуется расчетом проверить влияние нового здания на основание старого, и если это необходимо, то принять для нового здания другой тип фундамента, при котором будет исключено влияние на основание существующего здания, Если же переход на другой тип фундамента нецелесообразен, то можно сделать ограждение основания старого здания вдоль той стороны, с которой намечается строительство нового здания.

Ограждение рекомендуется выполнять из шпунта, буронабивных свай или способом «стена в грунте». Ограждение в плане должно иметь достаточную длину, чтобы исключить влияние нового здания в обход ограждения. Для этого рекомендуется выводить ограждение за контуры существующего здания не менее чем на толщину слоя слабого сжимаемого грунта. В вертикальном разрезе ограждение должно прорезать сжимаемую толщу в слабом грунте и входить в прочный грунт (рис. 18.4) [6].