книги из ГПНТБ / Пилягин А.В. Пути повышения качества проектирования и возведения фундаментов в Марийской АССР
.pdf
димо |
также контролировать |
качество |
выполнения |
ар |
|||||
матурных работ, |
так |
как |
несоблюдение |
требовании |
|||||
норм |
может привести к повреждению строительных |
||||||||
конструкций или даже к аварии. |
Такой случай |
имел |
|||||||
место |
на |
строительстве |
коровника |
в |
Моркииеком |
ра |
|||
йоне. |
В |
монолитные фундаменты |
стаканного типа не |
||||||
была |
уложена |
арматура, |
предусмотренная |
проектом, |
|||||
что привело к продавливанию дна стакана и необходи мости демонтажа надземных конструкций.
При производстве сеянных работ необходимо со блюдать основные требования норм при изготовлении, транспортировке, хранении и забивке свай.
При изготовлении свай необходимо соблюдать диа метр и шаг арматуры, центрирование острия сваи, марки бетона и арматуры, толщину защитного слоя бетона. Допускаемое отклонение размеров свай при
изготовлении |
на |
заводе 3—5 см. При |
транспортировке |
и хранении |
сваи |
должны укладываться |
на подкладки |
вблизи монтажных петель. Качество забивки свай от мечается в акте приемки свайного поля. Приемка свай
ного поля осуществляется при представлении |
следую |
||
щих материалов: |
а) журнала забивки |
свай, |
содержа |
щего сведения о |
наличии дублирующих |
свай, |
глубины |
забивки; б) паспорта свай; в) проекта свайного фунда
мента; |
г) |
данные |
инженерно-геологических |
изыска |
||||||
ний и испытаний авай; д) |
акты |
геодезической |
разбивка |
|||||||
осей здания и свайных рядов. |
|
|
|
|
||||||
До приемной |
свайного |
поля |
комиссией |
запрещается |
||||||
демонтаж |
сваебойного |
оборудования |
и |
срубка голов |
||||||
сван. Отклонения свай в плане |
от проектного |
положе |
||||||||
ния не должны превышать при |
однорядном расположе |
|||||||||
нии свай |
0,2d, |
при |
двух |
и трехрядном |
расположении |
|||||
0,3d, где d —диаметр сваи, см. |
|
|
|
|
||||||
iB настоящее |
время |
фундаменты |
сельскохозяйствен |
|||||||
ных объектов в республике выполняются из набивных
свай. При |
изготовлении таких свай |
необходимо |
кон |
||||
тролировать: |
составляющие бетона |
(гравий, |
песок, |
це |
|||
мент), глубину скважины и очистку |
забоя, |
положение |
|||||
обсадных |
труб, наличие |
грунтовые |
вод, |
размещение |
|||
арматурного каркаса и величину защитного слоя, |
ка |
||||||
чество уплотнения бетона, |
расстояние между |
сваями, |
|||||
составление |
документации |
(паспорт |
свай |
и |
журналы |
||
их изготовления).
I l l
При производстве земляных р.абот необходимо кон тролировать их выполнение согласно проекту, соответCTBiiie грунтов основания проекту, сохранение струк туры грунтов, выполнение мероприятий по защите дна
котлована от замачивания в период |
строительства и |
|
промерзания зимой, а таи<же качество |
обратной |
засып |
ки пазух фундаментов и устройства |
отместки |
вокруг |
здания. Отмоетка должна иметь ширину не менее од
ного метра и уклон от здания. Гравийное |
пли щебе |
ночное основание отместки должно быть |
тщательно |
уплотнено. Разрешение на устройство железобетонного
покрытия |
дается |
только |
ноше |
проверки |
устройства |
|
подготовки |
геодезистом |
и составления |
акта |
с участи |
||
ем прораба и заказчика. |
|
|
|
|
||
В процессе возведения фундаментов проводится |
||||||
выверка отметок, |
правильность |
сопряжения |
элементов |
|||
фундаментов, антикоррозийная |
защита |
и |
гидроизоля |
|||
ция фундаментов, |
устройство |
поясов |
армирования и |
|||
т. д. При производстве гидроизоляциюнных работ необ ходимо контролировать: качество применяемых мате риалов и выполнения отдельных видов работ, ровность изолируемой поверхности и ее влажность, прочность приклейки гидроизоляционного материала путем проб ного отрыва. В акте передачи фундаментов под возве дение надземной части здания следует обязательно указывать качество выполнения гидроизоляции по об резу фундаментов.
Для |
улучшения |
качества строительства |
необходимо |
|||||
прежде |
всего |
ввести на |
стройках |
личную |
ответствен |
|||
ность исполнителя за качество выполнения работ. |
До |
|||||||
вольно |
часто |
при |
обнаружении |
на |
строительных |
объ |
||
ектах брака |
п дефекта |
бывает |
трудно установить |
ви |
||||
новного. Для того чтобы избежать их в дальнейшем,
необходимо |
инженерно-техническому персоналу |
стро |
|
ек, мастерам, |
прорабам |
и бригадирам четко |
разгра |
ничить обязанности по |
контролю качества выполнения |
||
строительно-монтажных работ. Кроме того, надо пери одически проверять знания работниками строительных организаций правил приемки и хранения материалов, сановных требований, предъявляемых к качеству вы полнения работ и способы их контроля в производст венных и лабораторных условиях.
Важную роль в деле повышения качества строн-
112
тельства должны сыпрать строительные лаборатории трестов, которые в настоящее время занимаются глав ным образам испытангнем строительных материалов. Основная задача контроля состоит не в выявлении до пущенных отклонении от проекта, строительных норм и правил, а в своевременном предупреждении этих от клонении.
Наряду с лабораторным контролем целесообразно вести взаимный -контроль, например, между гениодряднымп п субподрядными организациями, а также между отдельными строительными бригадами. Для контроля качества необходимо также шире привлекать общест венные нспекцпп, состоящие из высококталифнцированных рабочих и иижеиерио-технического персонала, независимых от руководства строительно-монтажными организациями.
Значительную |
роль в |
деле |
повышения |
качества |
||||||||
строительства |
призван |
сыграть |
авторский |
надзор |
про |
|||||||
ектных |
институтов, |
роль которых |
в |
настоящее |
время |
|||||||
часто сводится к устранению ошибок |
в проектно-смет- |
|||||||||||
ной документации. |
Он |
должен |
|
требовать |
устранения |
|||||||
допущенных дефектов, |
а также |
имеет право |
приостанав |
|||||||||
ливать |
работы |
при |
низком |
качестве их |
выполнения. |
|||||||
Не |
используют |
свои |
возможности |
в |
деле |
повыше |
||||||
ния качества |
строительства |
и |
представители |
застрой |
||||||||
щика по технадзору. Работа последних зачастую сво дится к проверке объемов выполнения работ, оформ лению разрешений на строительство и т. д.
Повышению качества строительства будет способ ствовать рост квалификации рабочих строителей. По этому необходимо обеспечить охват рабочих кадров всеми формами обучения в шдалах по обмену опытом,
вучебных комбинатах и т. д.
Вцелях широкой пропаганды путей улучшения ка чества строительства необходимо организовать прове дение конференций, шире освещать данные вопросы в газетах.
Строительная |
практика располагает . достаточным |
|
количеством примеров хорошо |
организованного кон |
|
троля качества |
строительства |
в Главленинирадстрое, |
на строительстве Камского автозавода [1], в Главприволжстрое [43] и в других организациях.
§ 6. МЕРОПРИЯТИЯ ПО УМЕНЬШЕНИЮ ВЛИЯНИЯ МОРОЗНОГО ПУЧЕНИЯ ГРУНТОВ НА ДЕФОРМАЦИИ СООРУЖЕНИЙ
Как указывалось выше, морозное пучение грунтов может нанести болыщой ущерб народному хозяйству. Поэтому инженеры-строители и проектировщики дол жны знать основные мероприятия, снижающие влияние пучения грунтов та устойчивость зданий и сооружений.
При промерзании грунтов происходит объемное расширение воды (примерно на 9 % ) , находящейся в грунте, а также поступление воды к фронту промерза ния из подстилающих слоев грунта. В результате чего в грунте образуются ледяные включения, приводящие к увеличению объема промерзающего грунта, т. е. мо розному пучению. При этом в основном пучение грун та происходит именно из-за миграции влапи к границе
промерзающего |
грунта. |
|
|
|
|
|
|||
|
Интенсивность |
милпращш в |
большой |
степени |
зави |
||||
сит |
от естественной |
влажности |
и вида |
грунта и |
|||||
его |
плотности. |
Если |
влажность |
грунта |
не |
превышает |
|||
влажности на |
границе раскатывания, |
то |
миграция |
||||||
влаги практически |
отсутствует. |
С |
увеличением |
плот |
|||||
ности грунтов миграция влаги снижается. Направление перемещения влапи при пром-ерз,аими зависит от вида грунта. В крупиообломочш-ы-х прунта-х и песках круп ных и средней крупности при их промерзании наблюда
ется перемещение влаги |
под действием |
гидростатичес |
||||
ких сил от фронта промерзания вниз, поэтому |
дайные |
|||||
грунты |
не |
подвергаются |
пучению. Перемещение |
влаги |
||
вверх |
при |
промерзании |
наблюдается |
в |
глинистых |
|
грунтах, которые подвергаются при этом интенсивному
морозному пучению. |
|
|
||
Периодичность |
циклов замораживания и |
оттаива |
||
ния |
приводит к увеличению |
морозного пучения грун |
||
тов. |
К пучинистьим |
следует |
отнести глинистые |
грунты |
при влажности больше влажности на границе раска
тывания, |
а также п-ыдаваты-е водойасьвденные |
пески, |
|||
супеси |
и |
круп'нообломючные грунты, содержащие |
бо |
||
лее 30 |
процентов по весу частиц размерам |
менее |
0.1 |
||
мм и промерзающие в условиях увл.ашшення. |
|
Деление |
|||
грунтов по степени пучинистоетн приведено |
в |
литера |
|||
туре [41]. |
|
|
|
|
|
114
Величина |
морозного |
пучения |
грунтов |
зависит |
от |
||||
вида |
прунта, |
влажности, |
отрицательной |
температуры |
|||||
наружного воздуха |
и продолжительности |
его |
воздей |
||||||
ствия |
«а грунт. Величина |
пучения |
грунтов |
возрастает |
|||||
с уменьшением |
акорюши |
их промораживания. |
Быстрое |
||||||
промораживание |
грунтов |
приводит |
к образованию |
ле |
|||||
дяных |
вкшэдчений |
вследствие незначительной |
миграции |
||||||
влаги, в таком случае пучение грунтов невелико. Мед ленное промораживание способствует значительному фор1М|Нров1анию ледяной текстуры в грунте, а следова тельно, увеличению пучения грунтов. Образование ле дяной текстуры приводит к нарушению структуры грунта. При оттаивании, вследствие избыточного льдо-
выделення |
и .нарушения |
структурных |
связей, • грунты |
||||||||||
могут |
перейти в |
текучее |
состояние |
и |
будут легко |
вы |
|||||||
давливаться .из-под фундаментов. |
|
|
|
|
|
||||||||
Смерзание грунтов с поверхностью приводит к воз |
|||||||||||||
никновению |
касательных |
к |
поверхности |
фундамента |
|||||||||
сил |
морозного |
пучения, |
а |
промораживание |
прунтоз |
||||||||
ниже |
подошвы |
фундаментов—к |
развитию |
нормальных |
|||||||||
сил пучения. Данные силы стремятся приподнять |
(вы |
||||||||||||
пучить) |
фундаменты, |
то |
есть |
нарушить |
их |
устойчи |
|||||||
вость. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Чтобы |
исключить |
появление |
нормальных |
сил |
пуче |
||||||||
ния, достаточно |
принять |
глубину |
заложения |
подошвы |
|||||||||
фундамента |
больше |
расчетной |
глубины |
промерзания |
|||||||||
грунтов. Однако |
устранение |
возможности |
промерзания |
||||||||||
под фундаментами не гарантирует их устойчивости от
выпучивания |
/касательными |
силами, развивающимися |
по боковой поверхности. С |
этим обстоятельством также |
|
необходимо |
считаться при |
проектировании и возведе |
нии фундаментов в условиях тубокого сезонного про
мерзания грунтов. При |
возведении |
таких |
сооружений, |
как подпорные стенки, |
тоннеди и |
т. д., |
промерзание |
грунта может идти в горизонтальном направлении, что
приводит к развитию горизонтальных сил |
пучения, |
|||||||
превышающих |
величину |
активного |
давления |
грунта. |
||||
Эти силы могут |
привести |
к |
смещению |
или |
повороту |
|||
сооружения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
(Выпучившие |
фундаментов |
вверх |
наблюдается в |
|||||
случае, если силы пучения превысят |
величину |
нагруз |
||||||
ки, действующей |
на фундамент. |
Поэтому |
выпучиванию |
|||||
фундаментов, |
как |
правило, |
подвержены |
малоэтажные |
||||
1-15
здания. Неодинаковая степень развития пучения грун та и различие в нагрузках, действующих на отдельные фундаменты, приводят к неодинаковому выпучиванию
фундаментов и деформациям |
надземных конструкции. |
||||
Kipоме пучения грунтов при |
промерзании, |
отрица |
|||
тельные температуры |
воздуха |
могут привести |
к появ |
||
лению мо розобойных |
трещин |
в |
грунтах. |
Их |
образова |
ние объясняется следующим |
образом. |
При понижении |
|||
температуры воздуха верхние слои мерзлого грунта сжимаются, а подстилающие слон—нет. Возникающие при этом растягивающие напряжения приводят к обра зованию трещин, величина которых существенным образом зависит от величины снежного покрова, умень
шаясь |
с увеличением последнего. Морозобоиные |
тре |
|||
щины |
могут |
стать |
причиной |
повреждения трубопро |
|
водов |
и фундаментов. Однако действие морозного |
пу |
|||
чения |
грунтов |
на |
фундаменты |
можно уменьшить |
или |
исключить проведением |
специальных |
мероприятии. |
||
Предохранение здания от воздействия сил пучения, |
||||
развивающихся пю подошве фундаментов, в |
основном |
|||
СЕОДИТСЯ |
к заложению |
фундаментов |
ниже |
расчетной |
глубины |
промерзания и |
кнедопущеипюпх промерзания |
||
в период |
строительства |
и эксплуатации зданий. Каса |
||
тельные силы морозного выпучивания фундаментов за висят от сил смерзания грунта с фундаментом. Поэто му, снижая силы смерзания грунта с боковой поверх ностью фундаментов, уменьшаем их морозное выпучи вание. Ооновные мероприятия по уменьшению влияния
морозного пучения |
грунтов |
на |
состояние здании |
и со- |
||
о р ужен и й сл едуюшш е: |
|
|
|
|
||
I) |
конструктивные; 2) |
инженерно-мелиоративные; |
||||
3) термохимические. |
|
|
|
|
||
Конструктивные |
мероприятия |
обеспечивают |
устой |
|||
чивость |
здании и |
сооружений |
от |
действия сил |
пуче |
|
ния грунта. Это достигается уменьшением поперечного сечения фундаментов в зоне промерзания, увеличени ем жесткости надземных конструкций и достаточной анкероикой подошвы фундаментов в слое талого грун та, заложением подошвы фундаментов ниже расчетной
глубины |
промерзания грунтов, устройством |
свайных |
||||
фундаментов, |
увеличением нагрузок на фундаменты, |
|||||
устройством |
стенок |
фундаментов |
наклонными |
с |
уши |
|
рен нем к |
подошве |
и т. д. Иногда |
представляется |
воз- |
||
116
|
Рис. |
31. |
Схема |
•уменьшения сил пученшя прунта: |
|||
а) |
замена |
пучшшстого |
грунта |
«епучшшстым; б) |
устроИстио шлако |
||
вых |
подушек; |
в) |
обопрев грунта; 1—пучннпстын |
грунт; 2—пспучпнп- |
|||
|
стый |
(грунт; |
3—шлаковая |
подушка; 4—труба-теплоноситель. |
|||
можным заменить лучиннстый прунт на непучииистый (рис. 31). В отапливаемых зданиях такую замену грун та следует проводить только с наружной стороны фун
даментов, а в неотапливаемых — для |
всех фундамен |
|
тов.'В водонаюыщенных грунтах такай |
замена |
эффекта |
не дает. |
|
|
Ииж ен ер но-м елиор а тнвн ыми меропрп ятнями |
пр едус- |
|
матрнвают предохранение верх1них слоев грунта от ушла1Ж1нения в строительный и экюплуатациоиный пе риоды. Назначаемые мероприятия будут различны в зависимости от источника увлажнения грунта. Допол нительное увлажнение грунтов основания от атмос ферных осадок можно исключить планировкой террито рии, качественным устройством обратной засыпки па зух фундаментов и отмостки, а влияние грунтовых вод
их понижением -на 1—3 м ниже |
подошвы фундамента. |
||
Термохимические мероприятия |
направлены |
на |
сни |
жение смерзания 'Грунтов с боковой поверхностью |
фун |
||
даментов. При строительстве зданий в зимний |
период |
||
обратная засыпка пааух /фундаментов с послойным за
солением грунта поваренной солью из расчета |
2,5—3 кг |
||
на 1 м 2 прунта. Мощность |
отсыпаемых |
слоев |
грунта |
принимается равной .10—15 см. Каждый |
слой |
грунта |
|
тщательно перемешивается |
с солью и уплотняется. Это |
||
приводит к резкому снижению температуры замерзания грунтов. Если обычно грунты промерзают при темпера туре от —0,5 до —.1°С, то обработанные 10-процентным
117
раствором -поваренной соли при 6,6°С. Однако засо ление грунта усиливает коррозию металла. Кроме того, со временем соль будет вымываться, что приведет к сни жению эффективности защиты (фундаментов от пучения грунтов. Поэтому данное мероприятие следует рассмат ривать как временное, используемое в период строи тельства до организации системы отопления здания.
Другим средством уменьшения |
пучения |
грунтов слу |
|
жит |
засыпка пазух фундаментов |
.грунтом, |
обработан |
ным |
смесью однопроцентными растворами |
мылонафта |
|
и .медного купороса, придающие |
грунту ппдрофобноеть. |
||
Однако следует иметь в виду, что в результате много кратного замораживания и оттаивания и действия грун товых вод 'гидрофобные обсыпки быстро разрушаются и теряют своп свойства.
Иногда для исключения смерзания грунтов с поверх |
|
ностью фундаментов вокруг 'наружных |
стен укладыва |
ют трубопровод с циркуляцией горячей |
воды. Данным |
способом удается полностью исключить |
возможность |
пучения грунтов в период строительства и |
эксплуата |
ции зданий и сооружений (рис. 31 в) . |
|
В последнее время для исключения влияния пучения грунтов на -фундамент используют высокомолекулярные соединения на основе эпоксидных смол .с отвардителем. Обмазка боковой поверхности фундамента данным ма териал-ом приводит к образованию пленки, прочно склеивающейся с фундаментом и не набухающей в воде, что ведет к снижению касательных сил пучения в 4—8 раз.
При производстве работ нулевого цикла необходимо
принимать все меры но предо хранению грунтов |
от про |
|||
мерзания. На пучин истых прунта х не |
следует |
вскры |
||
вать -котлованы до тех пор, пока не будут завезены |
на |
|||
строительную площадку |
материалы, |
необходимые |
для |
|
возведения фундаментов. |
Для исключения разрыва |
во |
||
времени 'между оггрывкой котлована и возведением фундаментов (рекомендуется оставлять защитный слой, предохраняющий основание от промерзания. Этот слой грунта убирается непосредственно перед возведением фундаментов. При этом зачистка дна .котлована долж на производиться не на всей площади сразу, а неболь шими участками в зависимости от возможного объема выполнения работ по возведению фундаментов. После
118
возведения фундаментов необходимо сразу же .произве сти засыпку пазух .талым шрунтом с послойным уплот нением /и предохранением их от промерзания.
При возведении |
фундаментов в зимних условиях |
сле |
дует иметь в виду, |
что .промерзание под подошвой |
фун |
даментов непучншютьих (грунтов допускается, в |
то |
|
время как возведение (фундаментов .на мерзлых [непучинистых .грунтах категорическш запрещается. Это объяс няется тем, что при возведении фундаментов, например, на песчаных 1прунтах, находящихся в талом состоянии, происходит их уплотнение. Поэтому дальнейшее замо
раживание и оттаивание таких грунтов не вызовет |
зна |
|||||||||
чительных |
деформаций |
|
фундаментов. |
Возведение |
||||||
фундаментов на тех же нрунта.х, находящихся |
в |
мерз |
||||||||
лом |
состоянии, не приведет к их |
уплотнению, |
а в |
пе |
||||||
риод оттаивания произойдет |
дополмительное |
увлажне |
||||||||
ние и снижение несущей |
способности, |
здание же может |
||||||||
получить чрезмерные деформации. |
|
|
|
|
|
|||||
•Иногда у строителей бытует мнение, что если промо |
||||||||||
раживание грунтов не привело к заметным |
деформаци |
|||||||||
ям |
надземные 'конструкций, то не следует их ожидать в |
|||||||||
период оттаивания |
.грунтов. Такое |
мнение |
ошибочное, |
|||||||
так |
как довольно часто |
происходит |
равномерное |
про |
||||||
мерзание |
грунтов под отдельными |
фундаментами. |
Кро |
|||||||
ме |
того, надземные |
конструкции способны |
противосто |
|||||||
ять |
медленно нарастающим |
деформациям. |
Оттаивание |
|||||||
грунтов происходит |
неравномерно |
и |
в несколько |
раз |
||||||
быстрее, чем промерзание. |
|
|
|
|
|
|
||||
Мерзлые щрунты могут быть .использованы в каче стве оснований фундаментов без предварительного их оттаивания только в том случае, если ожидаемые осад ки фундаментов при оттаивании (грунтов не лревьшл'ают допустим ые зи ачени й.
В качестве примера строительства на проморожен ных нруитае можно привести возведение фундаментов 100-метровюй дымовой трубы [63]. Фундамент имел раз меры: глубину заложения 4 l M, диаметр 20 .м. В основа нии залегал суглинок твердой .консистенции, имеющий влажности: W=-20,8%; Wp —26,4%; W T =38,6%. В про цессе отрывки котлована .грунт был проморожен на глу бину 1,4 м. Проведенное обследование показало, что грунт |Имел илистую морозную текстуру, без включений прослоек льда. -Влажность пруита при промерзании уве-
119