4. Причины деформаций сооружений и методы их предупреждения

4.1. ХАРАКТЕРНЫЕ ПРИЧИНЫ ДЕФОРМАЦИЙ СООРУЖЕНИЙ

4.1.1. Человеческий фактор. Влияние человеческого фактора может проявляться и проявляется на всех стадиях создания и использования объекта, включая: выбор площадки строительства, изыскания, проектирование, строительство и эксплуатацию здания или сооружения. Здесь мы рассматриваем это влияние с точки зрения возможных и допущенных ошибок, с которыми столкнулся автор при исследованиях причин деформаций и повреждений различных объектов.

4.1.1.1. Ошибки при выборе площадок. Наиболее существенные ошибки:

игнорирование возможности проявления опасных геологических процессов, в частности оползнеобразования и подтопления территорий промышленных площадок и селитебных зон;

игнорирование возможного влияния вибраций от работающего оборудования с динамическими нагрузками или движущегося транспорта на нормальную эксплуатацию объектов.

Перечисленные ошибки встречаются как при выборе площадок, так и при выполнении инженерно-геологических изысканий.

4.1.1.2. Ошибки геологов. Недостаточная изученность инженерно-геологических условий застраиваемых площадок иногда проявляется:

в отсутствии оценки возможных изменений свойств грунтов в связи с проектируемым строительством и эксплуатацией объектов;

в неполной проходке геологическими выработками лессовой толщи, в том числе недостижение коренных пород или по крайней мере уровня подземных вод (УПВ);

в неучете возможности перехода лессовых грунтов I типа по просадочности во II при вынужденной планировке площадки подсыпкой или при пригрузке лессовой толщи насыпями различного назначения или другими земляными сооружениями;

в недостаточном количестве технических выработок, иногда даже не покрывающих в необходимом количестве пятно здания;

в неучете возможного прорыва напорных вод в котлован;

в неучете возможной передачи вибраций от работающего оборудования на

вновь проектируемые объекты, что может приводить к активизации оползневых процессов, разжижению песков в основаниях сооружений, возникновению недопустимых колебаний существующих сооружений или другим неблагоприятным последствиям;

в неучете возможности возникновения оползневых и других негативных геологических процессов.

1.1.3. Недоработки проектировщиков. Недоработки проектировщиков зачастую проявляются:

в выдаче недостаточно полных и обоснованных заданий на производство инженерно-геологических изысканий;

в недостаточно квалифицированном анализе представленных для проектирования материалов инженерно-геологических изысканий, особенно связанных с прогнозом изменения строительных свойств грунтов в процессе эксплуатации;

в использовании иногда при проектировании материалов изысканий прошлых лет без учета изменившихся инженерно-геологических условий площадки строительства за счет воздействия природных и техногенных факторов;

в некачественном решении в проектах вопросов защиты фунтов от ухудшения их строительных свойств, особенно структурно неустойчивых, за счет неоптимальной вертикальной планировки, неудовлетворительного поверхностного водоотвода, невыполнения защиты от подтопления подземными природными и техногенными водами (отсутствие или ненадежность дренажей либо других защитных конструктивов) на период строительства и эксплуатации объектов;

в недостаточной защите от проникновения в фунт химически активных жидкостей и веществ, оказывающих неблагоприятное влияние на его свойства;

в неучете набухания глинистых фунтов в глубоких котлованах, а также их промораживания и пучения с соответствующими деформациями сооружений при сравнительно мелком заложении фундаментов;

в неучете в проектах последствий воздействия на грунт сотрясений и вибраций от с гроительных машин и механизмов в процессе производства работ, а также от вибраций, вызываемых работающим на некотором удалении стационарным оборудованием или временными подвижными нагрузками (краны тяжелого режима работы, автомобили, поезда, метрополитен и др.) и т.д.;

4.1.1.4. Низкое качество строительства. Нарушения, допускаемые при строительстве, выражаются в невыполнении или некачественном выполнении мероприятий, предотвращающих обводнение застраиваемой территории и другие негативные явления, что наиболее часто проявляется в:

некачественном выполнении или полном отсутствии вертикальной планировки и поверхностных водоотводов при строительстве;

длительном оставлении котлованов и траншей, а также пазух котлованов открытыми;

некачественном уплотнении или полном отсутствии такового при обратной засыпке котлованов и траншей;

некачественном выполнении как обратных фильтров дренажей, так и самих дренажей, что ведет к быстрому выходу их из строя;

невыполнении мероприятий, исключающих возможность переувлажнения и промораживания грунтов при возведении земляных сооружений в осенне-зимний период;

нарушении структуры грунтов работающими строительными машинами и механизмами при выполнении земляных работ;

некачественном выполнении гидроизоляции наземных и подземных водосодержащих сооружений и подземных водонесущих сетей;

некачественном выполнении антикоррозионной защиты резервуаров и емкостей, содержащих химически активные продукты, неблагоприятно воздействующие на фунт, и т. д.

4.1.1.5. Низкое качество эксплуатации водосодержащих сооружений и сетей. Низкое качество эксплуатации обусловлено зачастую:

низким качеством материалов, используемых для строительства сооружений, содержащих воду и химические продукты, особенно их гидроизоляции и антикоррозионной защиты;

низким качеством материалов трубопроводов, недостаточной их стойкостью против воздействий природных факторов и агрессивных продуктов, слабой гидроизоляцией и антикоррозионной защитой;

большим расходом воды промышленными предприятиями на единицу площади промышленных площадок и на бытовые нужды на душу населения, что в несколько раз превышает такой же расход в Германии и соответственно увеличивает потери воды в грунт;

непрерывными утечками воды в фунт вследствие быстрого выхода из строя водосодержащих подземных трубопроводов и подземных и наземных сооружений вследствие отмеченного выше низкого качества материалов и невысокого качества выполнения работ;

отсутствием действенного контроля за состоянием подземных инженерных сетей и подземных и наземных сооружений и несвоевременным принятием мер к устранению течей из них и т. д.

4.1.2. Общие неблагоприятные факторы. Ошибки и недоработки, допущенные на всех стадиях инвестиционного процесса и на этапе эксплуатации сооружений, выливаются в перечень указанных ниже неблагоприятных факторов. По воздействию этих факторов рассматриваемые объекты можно разделить на труппы зданий и сооружений, деформации и повреждения которых, а также нарушение условий их нормальной эксплуатации обусловлены:

1. неучтенными начальными осадками;

2. неучтенными нагрузками от планировочных насыпей и подходных насыпей к устоям мостов (путепроводов);

3. неучтенной возможностью неравномерных осадок;

4. подъемом УПВ и замачиванием лессовых фунтов в основаниях сооружений;

5. подъемом УПВ и замачиванием оползнеопасных фунтовых массивов, сложенных лессовыми грунтами;

6. вибрациями от работающего оборудования и движущегося транспорта;

7. комплексом причин (просадки от замачивания, конструктивные недостатки, нарушение норм проектирования и др.);

8. недостатками нормативных документов и т. д.

Ниже приводится подробный анализ причин повреждений сооружений, вызванных как человеческим фактором в целом, гак и воздействием перечисленных неблагоприятных факторов в отдельности или в их совокупности.