О методах выравнивания накренившихся зданий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

О методах выравнивания накренившихся зданий

Руденко А.А., канд. техн. наук, Самченко Р.В., канд. тех. наук, Степура И.В., канд. техн. наук Запорожская государственная инженерная академия

Проблема. В Украине и за её пределами имеется огромное количество зданий, сооружений претерпевших деформации. Как показывает практика, основной причиной деформаций строительных объектов есть неравномерные деформации оснований, которые происходят по разным причинам, но чаще всего из-за неравномерного замачивания лессовых просадочных грунтов, распространенных на территории Украины более 80% площади. Наибольшие сложности строительства и эксплуатации объектов возникают на территориях с просадочными грунтами ІІ типа, где эпицентром является Среднее Приднепровье.

Только в г. Запорожье жилых многоэтажных зданий с кренами насчитывается около 100, из них 55 зданий, крены которых превышают в 3…5 раз нормативные значения. Критерии опасности кренов различные, но наиболее негативные последствия возникают при сталкивании смежных зданий или их блок-секций, блокирующихся через деформационные швы по разным схемам. В результате сталкивания блок-секций из-за встречных кренов в конструкциях возникают существенные напряжения, нарастающие во времени и, как следствие, деформации конструкций вплоть до разрушений

В настоящее время проблема деформированных накренившихся зданий и сооружений в Украине практически не решается. Как отмечалось выше в г. Запорожье эксплуатируется значительное количество зданий с кренами, лифты работают с перекосами шахт, что влияет на качество их эксплуатации и может привести к несчастным случаям. Однако, в том же г. Запорожье имеются специалисты по выравниванию зданий и сооружений, которые владеют технологиями и оборудованием, имеют солидный опыт выполнения работ по ликвидации аварийного состояния зданий и сооружений. Ими выполнено выравнивание в различных регионах Украины: 56 многоэтажных жилых зданий без отселения жильцов и усугубления деформаций, 9 дымовых труб, в том числе высотой 100м, 4 емкостных сооружений без прекращения эксплуатации. Это было в прошлом, а сейчас из-за отсутствия финансирования состояние зданий с кренами с каждым годом усугубляется, люди в жилых деформированных домах испытывают дискомфорт с перекошенными дверными и оконными проемами, перекошенными полами и мебелью.

Анализ известных решений. Наиболее проверенными методами выравнивания накренившихся зданий являются: поддомкрачивание [1], частичное удаление грунтов из-под фундаментов горизонтальным бурением 2 регулируемое замачивание просадочных оснований 3. Каждый метод имеет преимущества и недостатки, свою область и условия применения. Метод поддомкрачивания обусловливает приложение существенных сосредоточенных сил к конструкциям зданий, что требует приспособления здания к восприятию этих усилий, кроме того, при применении этого метода необходимо отделить надземную часть здания от фундаментов.

Наиболее часто применятся метод устранения кренов горизонтальным выбуриванием грунтов из-под фундаментов.

Ограниченное применение метода замачивания грунтов просадочной толщи объясняется опасностью замачивания грунтов оснований смежных объектов.

Совершенствование метода выравнивания объектов замачиванием. Нами предложен способ выравнивания зданий замачиванием просадочных грунтов, который минимизирует растекание воды в стороны и повышает эффективность выравнивания [4]. Сущность предложенного способа основана на том, что замачивают только слой (слои) грунта зоны ІІІ расположенной в нижней части просадочной толщи, где действуют максимальная нагрузка от собственного веса и исключается замачивание грунтов зон І и ІІ [5]. На основании анализа результатов инженерно-геологических изысканий определяют параметры самого нижнего слоя (или нескольких слоев грунтов) просадочной толщи зоны ІІІ, за счет неравномерной просадочной деформации которых будет реализована епюра требуемых осадок фундаментов. Затем осуществляют адресное регулируемое замачивание грунтов только этих слоев просадочной толщи при постоянном наблюдении за осадками фундаментов и мониторинге за состоянием строительных конструкций здания.

Адресное замачивание осуществляют следующим образом. По контуру здания бурят лидерные скважины на глубину залегания слоев, которые необходимо замочить и в скважины опускают трубы малых диаметров (20…25мм), перфорированные в нижней части, погружая их в грунт зоны ІІІ на глубину выше участка перфорации. Затрубное пространство скважины тампонируют в нижней её части так, чтобы вода поступала по трубам через отверстия только в слой, который необходимо замочить. Диаметр бурения лидерных скважин подбирают таким, чтобы можно было бы осуществить тампонирование затрубного пространства в нижней её части. Каждую трубу для замачивания подключают к водопроводу через регулирующие вентили и счетчики расхода воды.

В соответствии с требуемой эпюрой осадок фундаментов назначают технологию замачивания слоев зоны ІІІ, которая обеспечит необходимые неравномерные деформации основания для возвращения здания в проектное положение. В процессе замачивания осуществляют мониторинг за состоянием строительных конструкций здания, постоянные наблюдения за осадками фундаментов, которые выполняют геодезическим нивелированием по стенным маркам, установленными по контуру здания. По данным наблюдений ежедневно строят эпюры осадок, линии изменения которых, должны быть прямолинейными. При отклонении от прямолинейности необходимо анализировать и вносить соответствующую корректировку в технологический процесс замачивания во избежание деформаций строительных конструкций здания. При выполнении работ необходимо добиваться соответствия требуемой и фактической эпюр осадок. По данным геодезического нивелирования строят также график динамики осадок во времени. Контроль за изменением крена выполняют теодолитной съемкой. Оперируя данными наблюдений, осуществляют контроль и управление технологическим процессом выравнивания.

Адресная, регулируемая подача воды для замачивания слоев грунта просадочной толщи зоны ІІІ в соответствии с предлагаемым способом обеспечивает следующее: во-первых, управляемость замачивания по предусмотренной программе, что в свою очередь обеспечивает возможность протекания осадок фундаментов по требуемой закономерности; во-вторых, исключает замачивание грунтов І и ІІ зон просадочной толщи, что способствует уменьшению расхода воды и существенно снижает её растекание в стороны; в-третьих, замачивание нижних слоёв зоны ІІІ, где действует максимальное давление грунта от собственного веса, что вызывает эффективные просадочные деформации; в-четвертых, расширяет границы применимости метода замачивания для выравнивания зданий, сооружений в условиях плотной городской застройки.

здание деформация замачивание грунт

Литература

1. Трегуб А.С., Москаліна І.М., Науменко В.П., Мілявський В.П. Вирівнювання будинків домкратами.// Будівельні конструкції: зб.наук.праць - К.: НДІБК, 2008. - Вип.71.т.2. - С.93 - 102.

2. Степура И.В., Шокарев А.В., Павлов А.В., Самченко Р.В. Об устранении кренов деформированных зданий.// Будівельні конструкції: зб.наук.праць. - К.: НДІБК, 2008. - Вип. 71.т.2. - С.119 - 129.

3. Пухальский Г.В. Опыт устранения крена и ликвидация просадочности в основании 9-этажного крупнопанельного дома // Здания и сооружения в сложных инженерно - геологических условиях - К.: Будівельник, 1982 г. - С. 111-117.

4. Пат. № 63427, Е02Д35/00, Украина. Спосіб вирівнювання будівель, споруд: / Руденко А.А., Самченко Р.В., Степура И.В., Шокарев В.С., Юхименко А.И. Бюл. № 19. - 2011. - 4с.

5. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений. - М.: Стройиздат, 1986.

Размещено на Allbest.ru