книги из ГПНТБ / Пилягин А.В. Пути повышения качества проектирования и возведения фундаментов в Марийской АССР
.pdfА. В. ПИЛЯГИН,
кандидат технических наук, доцент
Пути повышения качества проектирования и возведения фундаментов
в Марийской А С С Р
МАРИЙСКОЕ КНИЖНОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
Й о ш к а р - О л а 19 7 3
|
I |
Гне.публичная |
J |
|
j |
научно - т о х н и 1© ная |
( |
|
;' |
библиотека С С С Р |
|
|
1 |
ЭКЗЕМПЛЯР |
|
б С 4 |
| |
ЧИТАЛЬНОГО ЗАЛА |
|
УДК « 4 . 1 5 |
|
-$90£}. |
|
Брошюра |
посвящена |
вопросам |
проектирова |
||||||||
ния и |
возведения |
фундаментов |
при |
строительстве |
||||||||
зданий |
и сооружений |
в |
Марийской |
АССР. |
В |
ней |
||||||
рассматриваются |
наиболее характерные |
|
дефекты |
|||||||||
и |
часто повторяющиеся |
ошибки |
при |
устройстве |
||||||||
фундаментов, |
анализируются |
их |
причины, |
дают |
||||||||
ся |
рекомендации |
по |
устранению |
и |
|
предупреж |
||||||
дению |
дефектов, по |
усилению |
контроля |
за |
каче |
|||||||
ством |
производства |
|
работ. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
Брошюра |
рассчитана |
для |
работников |
проект |
|||||||
ных, |
строительных |
организаций |
|
и |
студентов |
ин |
||||||
женерно-строительного |
|
факультета. |
|
|
|
|
Научный редактор |
наук |
кандидат технических |
|
Л. И. Мрачковски |
й. |
С; Марийское книжное издательство, 1973.
0326 — 092 М 129 — 73 1 5 - 7 3
В В Е Д Е Н И Е
Директивами XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану развития «ародного хозяйства СССР на 1971 — 1975 г.г. предусмотрено строительство жилых домов об щей площадью 565—575 шин. «в. м. Объем капнтальных вложений в строительстве в девятой пятилетке со ставит 500 млрд. руб.
Только |
,в Марийской |
АССР |
в девятой |
пятилетке |
предстоит |
ввести в эксплуатацию |
ие менее |
500 тыс. |
|
кв. м. жилой площади, |
закончить |
реконструкцию заво |
дов «Леамаш» и витаминного, построить три поликли ники, две больницы, три дома культуры, спорткомплекс, две гостиницы, 24 магазина, около 40 предприятий об
ществе ни ого питания, |
детаквх учреждений |
на 4930 мест, |
26 животноводческих |
комплексов, создать |
строительные |
заделы «а 31 комплекс с вводам их в эксплуатацию в 1974 г. и ряд других объектов.
•Выполнение указанных задач требует проведения ряда мероприятий, направленных на дальнейшее повы шение качества про актирования и возведения зданий и сооружений.
Учитывая необходимость повышения качества строи тельства, ЦК КПСС и Совет Министров СССР в поста
новлении |
от 28 мая 1969 г. <«0 мерах по |
улучшению |
||
качества |
жн'лищно-траждаиашго строительства» |
указа |
||
ли на необходимость |
повышения ответственности |
проект |
||
ных и строительных |
организаций и органов |
экспертизы |
||
за качество проектов |
и строительства. |
|
|
Необходимость повышения качества строительства в республике отмечалась в постановлении бюро обкома КПСС и Совета Министров Марийской АССР «Об улуч-
3
Ш0Н1ВИ качества капитального строительства» от 31 ян варя 1972 г. Данный вопрос также обсуждался на се минаре «Об усилении роли партийных организаций в повышении производительности труда на стройках, сни жении себестоимости и улучшении качества строитель ства», проведенном в мае 1972 г. Иоижар-Олннскнм горкомом КПСС.
В республике достигнуты значительные успехи в ка питальном строительстве, увеличились объемы про мышленного, сельского и культурно-бытового строи тельства, повысилось их качество, возросла производи телшость труда.
Наряду с объектами высокого качества (здание об кома КПСС, Марколхозотроиобъединения и др.), име ются промышленные и жилые здания, низкое качество проектирования и возведения которых привело к разви тию чрезмерных деформаций основных несущих конст рукций. Иакоренанпе брака на строитепы-гой площадке и повышение качества проектирования являются важ ными резервами снижения стоимости строительства.
Вусловиях широко развернутого капитального
строительства в машем стране требования к сокраще нию сроков строительства и стоимости, а также к по вышению качества приобретают особо важное значение.
Просчеты |
в проектировании пли |
ошибки, допущенные |
в период |
строительства, ведут к |
большим затратам |
средств. Это обязывает строителей, проектировщиков и ученых непрерывно совершенствовать процесс строи тельного производства, повышать уровень его индуст риализации, попользуй в своей работе новейшие дости жения науки, техники и передовой опыт новаторов.
При этом особое внимание следует уделить дальней
шему совершенствованию методов |
расчета |
оснований |
по предельным состояниям, что приведет к |
возможно |
|
сти более полного использования |
несущей |
способности |
грунтов и достижению большой экономии средств, рас ходуемых на строительство.
Примером смелых научных решений является строи тельство высотных зданий и Останкинской телебашни в
Москве. Впервые |
в мировой |
практике такие сооруже |
||||
ния |
возведены |
на |
относительно |
слабых |
'.грунтах, при |
|
чем |
глубина |
заложения |
фундаментов |
телебашни |
||
2,5—4 м при ее |
высоте более |
530 |
м. Исследование сов- |
4
местной работы оснований и сооружений привело к вы веду" о необходимости расчета фундаментов на нерав номерную деформацию, что позволило уменьшить их размеры на 30—50% и существенно аншить стоимость п расход материалов.
Накопленный опыт возведения свайных фундаментов позволил рекомендовать в СНтгП II—'Б. 5—67 нагрузки на сван примерно в 2,5 раза больше, чем три ним ал ось по ранее действующим нормам. В этом отношении по казателен опыт внедрения свай на стройках г. Рязани. Он позволил на сваи сечением 30X30 ом, длиной 4—6 м в одинаковых грунтовых условиях принимать несущую
способность |
.свай в 1961 г.—20 т; в 1963 г.—35 т, в |
1965 г.—50 |
т. |
Обор и обобщение материалов различных поврежде ний зданий и сооружений или аварий дает ценный мате риал по выяснению фактической работы строительных конструкций и предотвращению подобные случаев в дальнейшем.
.В настоящее |
время объем |
строительства по |
типо |
|
вым проектам растет с каждым годом. Достаточно |
ска |
|||
зать, что только |
в 1970 г. по типовым проектам |
было |
||
построено 93,5% жилых зданий, 85,7% объектов |
куль |
|||
турно-бытового |
назначения, |
94,3% |
сельскохозяйствен |
|
ные объектов, 69,1% npoiMbimaeiHiHbix |
объектов. [44]. |
В связи 'С широким применением в строительстве ти повых проектов проектирование зданий и сооружений, по существу сводится к их привязке к реальным (инже нерно-геологическим условиям строительной площадки. Поэтому одной из основных причин аварий зданий и сооружений в настоящее время являются ошибки, допу щенные при проектировании и возведении фундаментов.
Следует иметь в виду, что работы по устройству фундаментов являются весьма трудоемкими: на тих за трачиваются 12—il5% общих трудовых затрат л 30—40% общего времени строительства сооружений, а стоимость фундаментов составляет 6—il5% стоимости здания. Эти данные убедительно показывают, какое большое значение имеют поиски экономичных решений фундаментов.
Автор на основе личного опыта участия я ряде экс пертных .'комиссий по обследованию зданий и сооруже ний, получивших чрезмерные деформации, попытался
5
проанализировать основные причины их возникновения п наметить пути impадопвращения в дальнейшем. Поэто му :в работе приведены не подробные описания различ ных аварий и повреждении зданий и сооружений, а вы явлены наиболее общие, часто повторяющиеся причины деформаций.
Автор выражает глубокую благодарность начальни ку инспекции Госархстройконтроля республики В. Ф. Моомвичаву и «инженерам В. В. .Колесникову, Л. Г. Но воселову, А. С Семенову, оказавшим значительную по мощь в сборе материалов.
Глава 1
В И ДЫ Д Е Ф О Р М А Ц И Й ОСНОВАНИЙ З Д А Н И Й
ИСООРУЖЕНИЙ, ПРИЧИНЫ ИХ
ВО З Н И К Н О В Е Н И Я
Деформации ошсжатия характеризуются: абсолют ной осадкой фундамента, средней осадкой здания, пере косом или краном, то.есть разностью осадок двух фун даментов, отнесенной к расстоянию между ними, про гибом -шли (перегибом. Методика ж определения приво дится в GHnin II-—6.1—62.
В общем 'Случае осадка фундамента, по определе нию Б . И. Далматова [13], юилааьюается из следующих составных мастей:
S = Sy + S p - r S „ + Sc , |
(1) |
где: Sy —осадка, развивающаяся вследствие уплотне
|
ния щрунтов основания; |
|
|
||
Sp —осадока |
за счет разуплотнения грунта, |
проис |
|||
|
ходящего при поднятии дна котлована; |
||||
S,, —осадка |
|
выпирания за счет развития |
пласти |
||
|
ческих деформаций ирунтов в основании; |
||||
Sc |
— осадка |
за счет нарушения структуры |
Tip ун |
||
|
тов основания во время строительства. |
||||
Если |
осадки |
гасех фундаментов здания |
одинаковы, |
||
то в надземных |
конструкциях не возникает |
каких-либо |
дополнительных напряжений и деформаций, а сооруже ние переместится по вертикали 1без искривлений. Одна ко такие случаи в практике проектирования и возведе ния крайне редки, (чаще осадка отдельных фундаментов не одинакова. Неравномерные осадки основания вызы вают дополяителыиые деформации несущих коиструк-
7
цмй, существенное развитие которых, |
может привести |
|
к н.х разрешению. Анализ экспертных |
заключений |
по |
выяснению причин деформаций зданий |
и сооружений |
в |
республике наказал, что их появление объясняют, как правило, развитием неравномерньк осадок фундамен тов, не вскрывая причины возникновения. Данное об стоятельство побудило автора подроби о рассмотреть ос новные причины развития неравно мерных осадок фун даментов.
§ 1. ПРИЧИНЫ РАЗВИТИЯ НЕРАВНОМЕРНЫХ ОСАДОК УПЛОТНЕНИЯ И РАЗУПЛОТНЕНИЯ
Осадка уплотнения включает преимущественно де формации за счет уменьшения объема пор грунта под действием напряжений от веса сооружений и упругие деформации формоизменения лад действием касатель ных напряжений.
Причинами неравномерности осадки уплотнения от дельных фундаментов 'являются следующие факторы:
1. Различия инженерно-геологических условий в пределах здания (линзообразное залегание грунтов, выклинивание отдельных слоев грунта, различная плот ность грунта, наличие неравномерных в пределах пло щади здания включений ила, торфа, валунов, различ ная сжимаемость слоя грунта по Шубине или в преде лах площади здания и т. д.).
2. Наличие в пределах здания фундаментов раз личных размеров и нлубнн заложения.
Неодинаковая нагрузка, действующая на отдельные фундаменты, вынуждает проектировщиков принимать различные размеры их подошв. В таком случае даже при одинаковом давлении по подошве фундаменты боль ших размеров дадут большую осадку, так как под ними будет деформироваться большая толща фунтов. Ис пользуя метод определения осадок проф. Н. А. Цытовпча, можно показать, что максимальная разница в раз мерах подошв двух фундаментов одинаковой формы м
соотношения |
сторон, |
при .которых неравномерность их |
|
осадки будет |
равна |
предельно допустимой |
величине, |
может быть найдена чиз выражения: |
|
||
|
|
Ь 2 - г л = 4 ^ - , |
(2) |
8
где bi и b2— ширина подошв двух фундаментов; |
|
|
AS—предел ыно допустимая |
неравномерность |
|
осадки фундаментов, |
принимаемая |
по |
СНаП II—БЛ—62; |
|
|
Аш —'коэффициент эквивалентного слоя, завися щий от вида грунта и соотношения сторон подошвы фущдамеита.
При одинаковой величине уплотняющего давления и
ширине неравномерные осадки 'будут иметь |
фундамен |
ты различной длинны подошвы '(1). При этом |
наиболь |
шая осадка (будет у ленточного ( 1 : Ь > 1 0 ) , |
меньше у |
прямоугольного и наименьшая у квадратного или круг лого фундаментов (1: b = 1).
3. Различие напряженного состояния щрунтов осно вания вследствие суммировании напряжений от за.гружения соседних фундаментов. Большее влияние загру- ж&нпя соседних площадей оказывается на осадку в средней части здания и меньшее — на осадку крайних
иугловых фундаментов.
4.Неодиоврем.енное загружение фундаментов в строительный период. \В таком .случае величины конеч ных ожидаемых осадок фундаментов будут одинаковые, однако в период .строительства неравномерность осадки
может оказаться больше предельно допустим ото значе ния.
5.Неполная загрузка отдельные фундаментов в пе риод эксплуатации зданий и сооружений. Это может привести к тому, что осадки отдельных фундаментов будут отличаться на величину, большую допустимой. Нормальная эксплуатация зданий и сооружений в та ком случае может быть нарушена, что потребует допол нительных затрат на усиление несущих конструкций и устранение последствий чрезмерных деформаций.
6.Неодинаковая скорость развития осадок фунда
ментов во |
времени. |
Боли |
два фундамента идентичных |
размеров |
возводятся |
на |
грунтах, обладающих пример |
но одинаковой сжимаемостью, но различной способно стью уплотняться во времени, то в строительный период пли в первые поды эксплуатации сооружения неравно мерность осадки может превысить допустимую величи ну, хотя конечные значения ожидаемых осадок одина ковы, а их разность равна нулю. Степень уплотнения грунтов основания при .прочих равных условиях зависит
9