Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Пилягин А.В. Пути повышения качества проектирования и возведения фундаментов в Марийской АССР

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
9.35 Mб
Скачать

естествон'Н'Ы.х условиях, не обладающие такими сюонствааш, но приобретающие их при дополнительном увлажнении. В качестве примера можно привести де­ формации стен оклада. Здание оклада одноэтажное, размером в плане 61IXil87 м, каркасного типа с ограж­ дающими стенами из силикатного кирпича. В основа­ нии фундаментов залегают суглинки тугоплаотичной консистенции, подспншаамые срадиезер.нистьшн влаж­ ными necKai.MH. Данные прунты относятся к иепучниис-

тьгм. Однако в процессе устройства

кровли над холо­

дильной камерой

не были завершены

работы,

обеспе­

чивающие

отвод

атмосферных

осадков с покрытия. В

результате

чего

вода с кровли

по внупрел ни ей

поверх­

ности наружной стены поступала под фундаменты, до­ полнительно увлажняя основание. Это привело к про­ мораживанию грунтов в зимний период и развитию просадок в летний при их оттаивании. Неравномерное оттаивание грунтов способствовало развитию неравно­

мерных осадок фундаментов и появлению

трещин

на

стенах с раскрытием до 20 мм. Принятые

позднее

ме­

ры по предотвращению

замачивания

прунтов исключи­

ли дальнейшее развитие деформации стен.

 

 

Значительные

деформации конструкций

приходилось

наблюдать также

при

возведении

сельскохозяйствен­

ных объектов в республике. Например, при возведении

комплекса

крупного рогатого окота

из-за

деформации

фундаментов

вследствие

морозного

пучения

прешилось

менять семь

рам.

Промораживание

грунтов

было

до­

пущено из-за вскрытия большого фронта работ

и на ря­

де других

объектов.

 

 

 

 

 

 

Приведенные примеры

говорят о

том,

что

 

проекти­

ровщики и строители должны больше уделять

внима­

ния особенностям

производства работ в

зимних

усло­

виях. Практика убедительно показывает, что можно принять необходимые меры, исключающие проморажи­ вания грунтов в основании, а следовательно, п дефор­ мации зданий и сооружений от пучения грунтов при промерзании и просадки пх при оттаивании.

§ 4. ДЕФОРМАЦИИ ЗДАНИЙ НА НЕРАВНОМЕРНО СЖИМАЕМЫХ ГРУНТАХ

Возведение фундаментов на сильно сжимаемых грунтах имеет ту особенность, что осадки фундаментов

40

зиамптелыны по величине и неравномерны под отдель­ ными! частями здания. Вследствие развития неравно­ мерных осадок возможны повреждения сооружении.

Выше были рассмотрены основные причины разви­ тия неравномерных осадок фундаментов. Разнообразие

этих

причин

указывает

на

трудность

протнозирования

ожидаемые осадков зданий и сооружений.

Поэтому

величина

фактической

осадки

фундаментов

явля­

ется

как

бы

своеобразной

оценкой качества

выполне­

ния

работ и

проекта.

 

 

 

 

 

Ори

этом

наибольшая

сложность

возникает при

наличии в основании сильно сжимаемых грунтов. В та­ ких случаях прибегают к конструктивным мероприя­ тиям, направленным на снижение влияния неравномер­

ных осадок на

неаущие

конструкции зданий

путем:

1)

придания

сооружению

соответствующей

жестко­

сти, полностью

выравнивающей

неравномерные

осадки;

2)

разрезки

сооружения

осадочными

швами на

блоки,

работающие как

самостоятельные

конструкции

и приспосабливающиеся к осадкам основания;

 

3)

устройства армированных

поясов

для

 

вооприч-

тня растягивающих усилий в каменной .кладке стен. 'Недостаточный учет последствий развития неравно­

мерных

осадок

может привести к чрезмерным дефор­

мациям

или к

авариям.

Например,

летом 1970 г. произошло обрушение пе­

рекрытий двухэтажного строящегося блока питания.

Здание размером в плане

18Х'24 м с двумя

перехода:

ми к ранее построенным жилым пятиэтажным

зданиям.

В процессе проектирования

и строительства

не было

учтено наличие под фундаментом по оси «13-Е» сильно

сжимаемой

прослойки

мяпкопшастпчного суглинка,

что

привело к осадке фундамента примерно на

10—15

см и

обрушению

перекрытий

(рис. 13). Наличие

рядом

под­

вала, затопленного водой, способствовало дополни­ тельному увлажнению грунтов и резкому снижению их

сопротивления

сдвигу.

Основанием

других фундамен­

тов служат

тупопластичные глины,

подстилаемые пес­

ками средней крупности и плотности.

 

 

Другим

примером

может

служить

строительство

жилого дома

серии 1-447С-36.

Ленточные

фундаменты

были возведены на насыпном грунте мощностью 30—60 см с разрывами между блоками-подушками до 50 см,

41

Рис. 13. Плат фундаментов блока питания .(площадь обрушения •перекрытий заштрихована).

ных внутри здания фибролитом. Толщина наружных стен первого этажа 48,5 ом, вышележащих — 35,5 см. Междуэтажные перекрытия из несущих железобетон­ ных чаеторебристых панелей. Фундаменты под колонны размером 2X2 м и глубиной заложения 85 см, ниже пола подвала, под наружные стены—ленточные, ши­ риной 120 см и глубиной заложения 2,5 м.

В основании фундаментов залегают .пески средней крупности, а начиная с глубины 1 м ниже подошвы фундаментов, — снлыноожнмаемые текучеплаотичные суглинки, неравномерная сжимаемость которых и при­ вела к появлению трещин. Этому способствовало не­

одинаковое влнжние запружеиия соседних

фундаментов

вследствие

наличия

встроенной котельной

в

одной ча­

сти здания

н постоянное складирование

там угля.

Кроме того, здания

с поперечными несущими

станами

обладают

большой

чувствительностью к

неравномер­

ным осадкам, поскольку каждая поперечная стена мо­

жет иметь осадку, почти не зависимую

от осадки сосед­

них стен.

 

При проектировании фундаментов

на естественном

основании с целью выравнивания

неравномерноorя

осадок отдельных поперечных стен целесообразно воз­ водить фундаменты в виде продольных лент .из моно­ литного железобетона, с устройством в верхней и ниж­ ней зонах стен армированных поясов.

Другим

примером

может

служить

деформация

сте­

ны трехэтажного здания «Г» образной

формы

разме­

ром в плане основной

части 12X37,5

и

прпстроя

12X17,1 с подвалом. В непосредственной

близости

под

подошвой

фундаментов

залегают

текучепластичиые

суглинки с

углом

внутреннего

трения

з> =.16'э

и

модулем

деформации

менее

50

кг/ом2 ,

мощностью

до

4 м. Зда­

ние с поперечными несущими стенами, то есть сильно

чувствительное к

неравномерным осадкам.

Отсутствие

мероприятий по

уменьшению чувствительности здания

к неравномерным

осадкам фундаментов и

привели к

развитию трещин на стенах здания в месте его поворо­ та. Этому способствовало также отсутствие в ука­ занном месте осадочного шва.

Аналогичные ошибки допущены также при проекти­ ровании и возведении на сильно сжимаемых грунтах здания школы.

§ 5. ДЕФОРМАЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ, ВЫЗВАННЫЕ ОТСТУПЛЕНИЕМ ОТ ПРОЕКТА

Качественное выполнение проекта еще не гаранти­

рует

отсутствие чрезмерных

деформаций

зданий,

так

как

проектирование

фундаментов

является

комплекс­

ной

задачей,

зависящей

от

инженерно-геологических

условий

площадки,

конструктивных

особенностей

зда­

ния

и

способа

производства

работ.

Нарушение

техно­

логии

производства работ пли отступление от

проекта

могут

существенно

снизить

экономическую

 

эффектив­

ность

принятого типа

фундаментов,

а также

привести

к развитию деформаций

зданий.

 

 

 

 

 

 

Следствием

ошибок,

допущенных

строителями,

яз-

ляется

обрушение

стены

подземной

галереи

 

склада

инертных

материалов.

Подземная

галерея

имеет

раз­

меры

 

в плане 48X4,1 м. Глубина

 

заложения

фунда­

ментов

подпорных стенок 3,7 м. Ширина стен 120 и 60

см. а

фундаментных плит—1,2 м. С одной стороны

галереи

предусматривалось

складирование

инертных

материалов высотой

до

5 м.

 

 

 

 

 

 

 

Геологический разрез площадки представлен сле­ дующим напластованием грунтов. С поверхности на глубину 1 м залегают суглинки тугопластичной кон­ систенции, подстилаемые маловлажными песками сред­

ней

плотности — 1,5 м, ниже

залегают

суглинки

мягко-

пластичной и тугопластичной

консистенции мощностью

2,3 м и песками

средней плотности

и

крупности.

Уро­

вень

грунтовых

вод находится на

глубине

5—6

м.

В

верхней части подземных стен галереи

проектом

пре­

дусматривалось

устройство

монолитного

железобетон­

ного

пояса высотой 10 см. Однако в процессе возведе­

ния

стен были допущены отступления

от

проекта,

за­

ключающиеся в уменьшении ширины стены подземной галереи с 1,2 м до 0,6 м и в замене монолитного желе­ зобетонного пояса кирпичной кладкой. Такое сопряже­ ние в верхней части стены привело к ее работе, анало­

гичной подпорной стенке со свободным

верхним кон­

цом, то есть к снижению

устойчивости.

Строительство

подземной галереи было

начато в

январе, а в апреле

при выполнении обратной засыпки пазух

фундаментов

эна обрушилась на участке примерно 25—30 м.

Поверочные работы

показали,

что

устойчивость

45

стен, выполненных с отступлением от проектных реше­ ний, .не обеспечена, даже без учета прнгрузкп от веса складируемьпх материалов. 'Позднее стена подземной галереи была восстановлена с принятием мер по увели­ чению ее устойчивости.

Причиной деформации здании может стать наруше­ ние технических условии по их эксплуатации. Так, на­ пример, жильцами одного дома под полом первого эта­ жа были вырыты погреба глубиной 1,5 м. Обнажение подошвы фундаментов, а также заполнение их водой в

результате неисправности

канализационной

сети при­

вели к развитию трещин

в стенах здания

шириной до

20 мм и к значительному взаимному сдвигу плит пере­ крытий.

Поучительным

примером

служит

обрушение водо­

напорной

башни.

Фундамент

был

запроектирован

из

монолитного бетона М-:100, а фактически выполнен

из

бута на

гдпн'яио-песочном растворе.

Вместо анкерных

болтов диаметром 24 мм башня была закреплена кос­ тылями, забитыми в деревянные пробки. Указанные от­ ступления от проекта, а также безответственное отно­ шение к порученному делу привели к обрушению баш­ ни в момент ее гидравлического испытания. К дальней­ шей эксплуатации башня стала непригодной.

Причиной

развития неравномерных

осадок фунда­

ментов может

быть изменение уровня

грунтовых

вод

пли физикочмеханичеоких характеристик

грунтов,

на­

пример, под влиянием динамических воздействий. Если эти факторы трудно учесть при проектировании и воз­ веден ни фундаментов, то деформации зданий вследст­

вие отступлений от проектных решений,

конечно, мож­

но избежать, обеспечивая строжайший

контроль зг

качеством проектно-сметной документации и производ­ ством работ.

Глава III

МЕ Т О ДЫ УСИЛЕНИЯ ОСНОВАНИИ

ИФУНДАМЕНТОВ

:В связи с большим масштабом капитального стро­ ительства, развернувшегося в нашей стране, увеличе­ нием этажности существующих зданий и сооружений, при пристройке соседних зданий, а также три устране­ нии ошибок в проектировании и возведении фундамен­ тов довольно часто приходится прибегать к искусствен­ ному закреплению грунтов оснований и реконструкции

фундаментов.

Выбор

метода

усиления

оснований и

фундаментов

зависит

от вида

здания, грунтовых

усло­

вий и намечаемой степени их

упрочнения. Только

зная

причины чрезмерных

деформаций

зданий

и

сооруже­

ний, можно разработать метод

их

усиления.

Поэтому

необходимо прежде всего остановиться на методике

обследования фундаментов и установления причин

их

деформаций.

 

 

 

§ I . МЕТОДИКА ОБСЛЕДОВАНИЯ

ФУНДАМЕНТОВ

 

Анализ экспертных заключений различных

комиссий

Архетройшнтроля показал, что они носят

довольно

часто повер1хностный характер. В

особенности

это

от­

носится к определению несущей способности прунтов и

прочности

материала

фундаментов. Появление трещин

на стена.х

зданий и

сооружений всегда связывают с

неравномерными осадками фундаментов, не выявляя пистонные причины деформаций. Неравномерные осад­ ки фундаментов, как указывалось в главе I , могут

47

быть вызваны многими причинами, обуславливающим'-! различные методы усиления фундаментов.

Поэтому необходимо изложить основные задачи об­ следования п методику выяснения причин аварий и по­

вреждении зданий и

установления

физико-механичес­

ких свойств

грунтов,

а

также прочности

материала

фундаментов.

 

 

 

 

 

Все случаи

аварий

и

повреждений

зданий

или от­

дельных конструкции должны быть тщательно рассле­ дованы. Для выяснения причин аварии создается спе­ циальная техническая комиссия из представителей местных руководящих советских и партийных органов, специалистов вузов и научно-исследовательских инсти­ тутов и наиболее квалифицированных ииженеровстронтелен.

Последствия обрушения должны быть оставлены в неизменном положении, если это не связано с расчист­ кой завалов для опасения людей, до прихода комис­ сии. К О М И С С И Я после всестороннего и тщательного изу­ чения аварии и выяснения ее причин дает разрешение на разборку и ликвидацию последствий обрушения пли усиления конструкций. В случае появления сомнения в несущей способности оснований и прочности фундамен­ тов проводится их обследование. При этом необходимо

убедиться,

не было

ли

отступлении

от

строительных

норм и правил,

от

проекта производства

работ. При

проведении

поверочных

расчетов подсчитываются

на­

грузки, действующие

па

фундаменты.

 

 

 

Наиболее

полную

информацию

о надежности

и

прочности

фундаментов

можно получить

в результате

тщательного обследования в натуре, изучения проект­ ных материалов и условий строительства и эксплуата­ ции. Однако для сооружений, просуществовавших дли­

тельное

время, сбор такой

информации усложняется

тем, что

для исследования

работы фундаментов необ­

ходимо знать фактически действующие нагрузки и фи­ зико-механические характеристики грунтов, которые изменяются во времени.

Сбор сведений по выяснению условии строительства и эксплуатации проводится с целью установления пер­

воначального

вида

сооружения и тех изменений, кото­

рые проводились в

последующее время.

Наличие

технической документации дает возмож-

48

ность 'выявить iK'OH'CTp'y'iKTH.Birbiе особенности здания, размеры фундаментов и .подсчитать на­ грузки, действующие на осно­ вание. Для обследования фун­ даментов !В местах появления трещины на стенах здания и вне этой зоны отрывают шурфы (рис. 15), чтобы сопоставить виды (грунтов и состояния фун­ даментов. Количество шурфов, а также их расположение з; висит от целей обследования конструктивных особенностей здания, вида грунтов. При воз­ ведении здания вплотную к су­ ществующему необходимо осмотреть место примыкания

фундаментов. При

надстройке

 

 

 

 

 

 

зданий — фундаменты-,

на­

Рис. 15. Схема обследп-

грузка

на которые

возрастает

iBaiHiii я фумда меитоз:

после

реконструкции. В

зда­

а) разрез.

б)

план:

1 —

ниях с подвалами шурфы,

как

шурф.

2 —подкоп

для

заме ­

правило,

закладываются

для

ра ширимы подошвы. 3—за­

 

крепление

шурфа.

 

симметричных фундаментов со

 

 

 

 

 

 

стороны подвала, а для несим­

 

 

 

 

 

 

метричных — с обеих сторон. При

обследовании

отдель­

но стоящего фундамента шурф откапывается

у

его уг­

ла, что дает возможность выявить

размеры

фундамента

в обоих

направлениях.

 

 

 

 

 

 

 

По мере отрыва шурфа устанавливается

 

глубина

заложения, размеры

фундамента

и

их

соответствие

проекту,

ф 111ко -,м ех aimпчесга i е характер истини

гр ун гоз

основания, прочность кладки. Прочность материала кладки фундаментов может быть оценена: визуально, простукиванием -молотком, путем высверливания кер­ нов с последующим испытанием на сжатие, механичес­

кими методами, основанными на

принципе

заглубления

в тело

фундамента

и получения величины

пластичес­

кой деформации пли на принципе отскока

от поверх­

ности

фундамента.

Контроль

прочности

материала

фундамента шариковым молотком Н. А. Физделя про­ водится 'следующим образом. По очищенной от пыли

49

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ