Новости
09.05.2023
с Днём Победы!
07.03.2023
Поздравляем с Международным женским днем!
23.02.2023
Поздравляем с Днем защитника Отечества!
Оплата онлайн
При оплате онлайн будет
удержана комиссия 3,5-5,5%








Способ оплаты:

С банковской карты (3,5%)
Сбербанк онлайн (3,5%)
Со счета в Яндекс.Деньгах (5,5%)
Наличными через терминал (3,5%)

ОСОБЕННОСТИ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ УСИЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ И УСЛОВИЯ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ

Авторы:
Город:
Новочеркасск
ВУЗ:
Дата:
05 марта 2016г.

Фундаменты зданий, другие подземные конструкции со временем получают физический износ в результате воздействия на них природных и техногенных факторов, так как минеральные материалы, из которых они изготовлены, выветриваются, обводняются и подвергаются выщелачиванию; деревянные элементы разлагаются, происходит коррозия металла арматуры, балок, стальных и чугунных свай и т.п. [2, 3].

Основания зданий и сооружений (то есть грунты) получают деформации в ходе эксплуатации, такие как: осадки; просадки; провалы и т.п. Это приводит к износу сооружений, развитию трещин в стенах, кренов и прогибов, иногда к общей потере устойчивости здания. Факторы износа фундаментов и развития деформаций оснований бывают техногенными — неравномерная осадка оснований — процесс длительного уплотнения грунтов в результате воздействия нагрузки от массы зданий, развивающийся десятки лет, и природными.

Существуют традиционные и современные способы усиления  фундаментов.  Традиционные способы усиления фундаментов заключаются в увеличении ширины подошвы фундаментов, то есть обеспечивают уменьшение удельного давления на грунт. Современные способы усиления фундаментов и оснований базируются на 2 принципах: «пересадка» здания на сваи и закрепление грунтов оснований инъекцией строительных растворов в грунт.

Сваи, применяемые при усилении фундаментов, существенно отличаются от тех, которые применяют в обычных условиях. При усилении фундаментов используют сваи: буровые, буроинъекционные и вдавливания. Отличительной особенностью свайных технологий является необходимость применения малогабаритной техники, приспособленной для работы в низких помещениях.

В особо сложных случаях усиления фундаментов мелкого заложения, когда нагрузку от здания надо передать на глубоко залегающие прочные грунты, особенно при наличии высокого уровня грунтовых вод, используют вдавливаемые сваи (Рисунок 1). Усиление фундаментов сваями производится двумя способами: пересадкой фундаментов на выносные сваи или подведением свай под подошву фундамента.

Выносные сваи применяют при высоком уровне грунтовых вод, а сваи, подводимые под подошву фундамента, — при низком. Сваи располагают одну от другой на расстоянии не менее 3d.

Их располагают вдоль края усиливаемого фундамента в ряд и объединяют монолитной железобетонной балкой, которую заделывают в штробы, выполненные в теле фундамента, или закрепляют анкерными устройствами. При двусторонней установке вдавливаемых свай их объединяют попарно балками, которые пропускают через отверстия в старых фундаментах.


Зачастую забивка свай и бурение недопустимы по: грунтовым условиям, состоянию здания или требованиям, исключающим шумы и вибрации. В этом случае применяются вдавливаемые сваи. Расположение их может быть близко к стене и даже под существующим фундаментом.

Широкое распространение получило усиление фундаментов мелкого заложения выносными буронабивными сваями, которые так же, как и вдавливаемые сваи, передают нагрузку от здания на лежащие ниже прочные грунты. Они могут использоваться при усилении ленточных и столбчатых фундаментов, при этом располагают их относительно существующего фундамента так же, как и вдавливаемые сваи (Рисунок 2).

Буроинъекционные сваи отличаются от буровых тем, что в ствол скважины строительный раствор подается под давлением от 1 до 3 МПа, при этом грунт, окружающий сваю уплотняется. Растворы, нагнетаемые в грунт, заполняют полости или зоны ослабленного грунта. С течением времени растворы отверждаются, при этом достигается уширение подошвы фундаментов и увеличение глубины заложения подошвы, то есть обеспечивается повышение несущей способности основания и уменьшение его деформируемости.

Примером буроинъекционных свай являются корневидные сваи, которые образуют жесткие корни в грунте. Их выполняют с одной или двух сторон (под разными углами), с уровня улицы, с пола подвала, с перекрытий над подвальным этажом. Применение для усиления фундаментов корневидных свай позволяет производить работы без разработки котлованов, обнажения фундаментов и нарушения структуры грунта в основании. Корневидные сваи обладают высоким сопротивлением трению вдоль боковой поверхности. Они проходят сквозь существующие конструкции и оказываются связанными с сооружением, поэтому не требуется дополнительное их сопряжение с существующими фундаментами.

Общая эмпирическая зависимость для всех свай: С = аL, где а=2,5 – буронабивных; где а=1 – для буроинъекционных; где а=1,3 – для вдавливаемых свай.

На основании выполненного анализа видно, что наиболее экономичны и рациональны буроинъекционные сваи, вдавливаемые также рациональны, а буронабивные самые дорогие. Выбор способа усиления можно представить в виде Табл.1.


 Таблица 1

Классификация методов усиления фундаментов


Способ усиления

Условия применения

Примечания

 

 

Усиление вдавливаемыми сваями

 

При значительном увеличении нагрузок; при наличии подстилающих прочных грунтов; при невозможности проведения работ непосредственно под подошвой фундамента

Применимы при высоком уровне грунтовых вод, при недопустимости шума и вибрации

 

 

 

Усиление буронабивными сваями

 

При значительном увеличении нагрузок и большой толще слабых грунтов в основании: в сложных условиях реконструкции и строительства

Самые дорогие, не применимы при недопустимости шума и вибрации

 

 

 

Усиление корневидными буроинъекционными сваями

При значительном увеличении нагрузок и большой толще слабых грунтов в основании: в сложных условиях реконструкции и строительства, а также при невозможности частичной разборки существующих фундаментов и в стесненных условиях строительства

Самые дешевые, применимы во всех грунтах (Рисунок 3)

 

Выбор технологии усиления оснований и фундаментов зависит от категории состояния здания, а также категории риска предполагаемых работ по консервации, реставрации либо реконструкции. Реконструкция может быть связана с увеличением нагрузок на существующие фундаменты за счет надстроек, замены деревянных перекрытий железобетонными, изменения технологии и пр. Основополагающими при выборе технологии усиления являются факторы, связанные с: конструктивными особенностями здания; состоянием грунта в основании и оснащенностью организаций, осуществляющих работы[1,4].

 

Список литературы

1.     Бойко М.Д. Диагностика повреждений и методы восстановления эксплуатационных качеств зданий / М.Д. Бойко. – Л.: Стройиздат, 1975. – 335 с.

2.     Кашарина Т.П. Реконструкция и инвентаризация зданий, сооружений городской застройки: учебное пособие для студентов вузов по специальности 27080062/ Кашарина Т.П, Приходько А.П. – Новочеркасск: ЮРГПУ(НПИ), 2013. – 232 с.

3.     Леденев, В.И. Усиление конструкций при реконструкции / В.И. Леденев, В.В. Леденев. – Тамбов: ТИХМ, 1991. – 104 с.

4.     Швец, В.Б. Усиление и реконструкция фундаментов / В.Б. Швец, В.И. Феклин, Л.К. Гинзбург. – М.: Стройиздат, 1985. – 240 с.