Глава6 получение данных для проектирования реконструкций

6.1. Инженерные изыскания площадки реконструируемого объекта

После принятия решения о целесообразности рекон­струкции зданий или сооружений может возникнуть необходимость в дополнительных инженерных изыска­ниях, включая геодезические, геологические и гидроме­теорологические. Цель этих работ — прогнозирование общего состояния площадки объекта с учетом предпола­гаемых мероприятий по реконструкции (усиления строи­тельных конструкций, перестройки и строительству но­вых зданий и сооружений, освоения новых технологий и других изменений условий эксплуатации).

При этом должны быть получены исходные данные для разработки проектно-сметной документации на ра­боты по охране окружающей среды, выбору типа основа­ний под вновь проектируемые здания и усилению су­ществующих фундаментов, способы производства работ по отрывке котлованов, креплению их стенок и устрой­ству фундаментов, мероприятия по уменьшению влияния вновь проектируемых сооружений на деформации су­ществующих. Необходимо учесть возможность увеличе­ния нагрузок на существующие фундаменты, устройства новых подвальных помещений, воздействия на основа­ния и фундаменты агрессивных жидкостей, технологиче­ских температур и др.

Инженерно-геологические обследования площадки застройки производят путем бурения скважин глубиной до 10 м, диаметром до 37 мм и глубиной до 20 м, диа­метром до 127 мм с помощью буровых механических (иногда ручных) установок. При этом определяют виды грунтовых пластов, наличие линз, выклинивание пластов и их распространение, а также определяют физические характеристики проходимых геологических пластов, что осуществляется, как правило, лабораторными методами. Полевые методы используют в тех случаях, когда отбор образцов требуемого качества практически невозможен или затруднен. Необходимо обратить внимание на уро­вень грунтовых вод, определить направление их потока, дебит и т. д.

Инженерно-гидрогеологические изыскания выполня­ют при обследовании подтопленных территорий или при угрозе подтопления.

В результате проведения инженерных изысканий с учетом данных обследования оснований и фундамен­тов (см. § 5.2) должны быть собраны материалы, до­статочные для разработки проекта реконструкции зда­ний и сооружений. Они включают: 1) инженерно-геоде­зическую съемку площадки реконструируемого объекта со схемой расположения всех зданий и сооружении; 2) инженерно-геологические (литологические разрезы по скважинам и литологические профили по основным направлениям) разрезы участка с данными об уровнях грунтовых вод; 3) обмерочные чертежи существующих фундаментов с указанием обнаруженных дефектов а отступлений от проекта и нормативных требований (ес­ли они имеются); 4) данные о физико-механических свойствах грунтов оснований участка застройки; 5) гид­рометеорологическую обстановку на рассматриваемой территории.

6.2. Оценка стойкости бетона к воздействиям планируемой эксплуатационной среды

При проектировании реконструкции необходимо вы­полнить некоторые дополнительные исследования суще­ствующих конструкций по оценке их свойств в новых планируемых технологических условиях.

В целом строительные конструкции в процессе эк­сплуатации могут испытывать воздействия как техноло­гического, так и природного происхождения.

Комплексные воздействия в различных сочетаниях, включая силовые, определяют долговечность конструк­ций, под которой понимается свойство конструкций со­хранять требуемые качества при установленной системе технического обслуживания до наступления предельно­го состояния по пригодности конструкций к эксплуата­ции.

Рассмотрим некоторые методы, оборудование и при­боры, применяемые для установления стойкости бето­нов к различным воздействиям.

Стойкость бетона к попеременному замораживанию и оттаиванию, водонасыщению и высыханию, колебани­ям температуры, карбонизации, химически агрессивным средам, истиранию и другим воздействиям в большинст­ве случаев устанавливают путем исследования отобран­ных из бетона конструкций образцов в виде кубов с реб­ром 70 и 100 мм, а также меньших образцов 30Х30Х Х60 мм, 40X40X160 мм и др. Задача решается путем моделирования соответствующего процесса в ускорен­ном режиме, в том числе с использованием экспресс-методов.

Морозостойкость бетона устанавливают по ГОСТ 10060—87 путем циклического замораживания и оттаи­вания образцов в холодильных камерах с последующим определением прочностных, упругих и неупругих харак­теристик бетона, пользуясь стандартными методами и оборудованием. Ускоренные испытания по методу Добролюбова — Рэмера предусматривают заморажива­ние насыщенных водой и герметизированных образцов в специальных химических растворах СаС₂ или этилен-гликоля и оттаивание в воде.

Определение атмосферостойкости бетона включает исследования стойкости бетона к действию попеременно­го увлажнения и высушивания при изменении темпера­туры, а также карбонизации бетона. Испытания на по­переменное увлажнение и высушивание осуществляют с помощью установок, разработанных НИИЖБ, Урал-промстройНИИпроектом, ЦНИЛГлавКиевгорстроя и др. Испытания заключаются в оценке известными способа­ми на стандартном оборудовании изменения прочности и деформативности насыщенных водой образцов бетона, выдержанных в термокамере, а затем вновь увлажнен­ных.

Глубину карбонизированного слоя бетона определя­ют калориметрическим методом по изменению цвета ско­ла бетона под воздействием 0,1 %-ного спиртового рас­твора фенолфталеина. В местах, где сохраняется щелочная реакция, поверхность окрашивается в ярко-малиновый цвет, а там, где цвет не изменился, — бетой карбонизирован. Проницаемости бетона для СО₂ и соот­ветственно защитные свойства бетона по отношению к арматуре можно установить по методике НИИЖБ.

Сопротивляемость бетона износу, т. е. износостойкость или истираемость, определяют по ГОСТ 13087—81, под­вергая бетонные образцы истиранию абразивными дис­ками. С этой целью используют круг истирания Боме, специально переоборудованный прибор ЛКИ-2 и др.

Эксплуатируемые конструкции, как правило, подвер­жены совместным воздействиям нескольких видов. Раз­работаны методики комплексных исследований. Так, для испытания долговечности бетона в условиях комплекса атмосферных и силовых воздействий может быть исполь­зована стационарная установка ДСМ-10, в которой об­разцы в нагруженном состоянии подвергаются последо­вательному одностороннему воздействию в климатичес­ких камерах.