Валентина Назарова - Современные работы по закладке фундамента. Виды работ, материалы, технологии

• оседания – деформации земной поверхности, вызываемые разработкой полезных ископаемых, изменением гидрогеологических условий и т. п.

Деформации основания в зависимости от причин возникновения подразделяются на два основных вида.

1-й вид – деформации грунтов от нагрузок, передаваемых на основание зданием или сооружением (осадки и просадки);

2-й вид – деформации, не связанные с нагрузкой от здания или сооружения и проявляющиеся в виде вертикальных и горизонтальных перемещений поверхности основания (оседания, просадки грунтов от собственного веса, набухания и усадки).

Наиболее опасными для зданий и сооружений являются неравномерные деформации основания.

Основными причинами неравномерных деформаций основания являются следующие:

1. Для деформаций основания 1-го вида:

• изменение снижаемости обычных грунтов I типа по просадочности из-за неоднородности, выклинивания и непараллельности залегания отдельных слоев, наличия линз, прослоек и других включений, неравномерного уплотнения грунтов, в том числе искусственных подушек, и т. д.;

• особенность деформирования основания как сплошной среды, которая проявляется, например, в том, что осадки основания происходят не только в пределах площадки загружения, но и за ее пределами;

• неравномерное увлажнение грунтов, в том числе просадочных, набухающих и засоленных в пределах деформируемой зоны основания;

• различие величин нагрузок на отдельные фундаменты, их размеров в плане и глубины заложения;

• неравномерное распределение нагрузок на территории в непосредственной близости от сооружения;

• нарушения правил производства строительных работ, приводящие к ухудшению свойств грунтов, ошибки, допущенные при инженерно-геологических изысканиях и проектировании оснований и фундаментов, также нарушение предусмотренных проектом условий эксплуатации здания и сооружения.

2. Для деформации основания 2-го вида:

• замачивание или существенное повышение влажности грунтов на площадках II типа по просадочности;

• подземные горные выработки;

• изменение температурно-влажностного режима некоторых видов грунтов (например, набухающих), изменение гидрогеологических условий площадки;

• влияние динамических воздействий (например, от проходящего по рядом расположенной дороге тяжелого транспорта).

Таким образом, среди перечисленных причин неравномерных деформаций основания, которые необходимо учитывать, имеются не только инженерно-геологические и гидрогеологические факторы, но также конструктивные и технологические особенности строящихся зданий и сооружений, способы производства работ по устройству оснований и фундаментов, особенности эксплуатации зданий и сооружений.

Исходя из изложенного, очень важно, чтобы инженерно-геологические изыскания и расчеты строительной части (фундаменты, стены и т. д.) были выполнены специалистами, имеющими профессиональную подготовку, ведь те большие средства, которые вкладываются в капитальное строительство, могут быть потеряны, если здание или сооружение начнет деформироваться (трещины, осадки и др.) из-за некачественно проведенных изысканий и расчетов (или их отсутствия).

Особенно это касается строительства коттеджей ввиду их большой стоимости.

Мероприятия, направленные на снижение влияния деформаций оснований, можно квалифицировать следующим образом – проектные решения фундаментов; специальная подготовка и уплотнение грунтов основания; предохранение грунтов от изменения строительных свойств, а также конструктивные и строительные.

Если в процессе проектирования оснований и фундаментов зданий и сооружений окажется, что определенные расчетом деформации основания недопустимы или что несущая способность основания недостаточна, должны быть рассмотрены возможность и целесообразность увеличения размеров фундаментов и их глубины заложения либо перехода на иные типы фундаментов, обладающих большей способностью к выравниванию неравномерных деформаций ( например, ленточных фундаментов взамен столбчатых и пр. ) или применения:

• мероприятий по уменьшению возможных деформаций основания либо увеличению его несущей способности;

• конструктивных мероприятий, уменьшающих чувствительность зданий и сооружений к повышенным деформациям оснований;

• строительных мероприятий, снижающих влияние деформаций основания на здание или сооружение.

Специальная подготовка основания применяется для изменения физико-механических свойств грунтов природного залегания или замены грунтов с неудовлетворительными строительными свойствами на грунты с лучшими прочностными и деформационными характеристиками.

Подготовка основания осуществляется:

• уплотнением части или всего грунта основания с неудовлетворительными строительными свойствами;

• полной или частичной (в плане и по глубине) заменой грунтов основания с неудовлетворительными строительными свойствами путем устройства подушки из песка, гравия, щебня или других аналогичных грунтов;

• устройством насыпей, служащих распределительными подушками под фундаментами зданий и сооружений;

• искусственным закреплением грунтов химическим, электрохимическим, термическим и другими способами.

Уплотнение грунтов основания выполняется:

• трамбованием тяжелыми трамбовками для ликвидации просадочных свойств в верхней зоне просадочной толщи или дополнительного уплотнения недостаточно плотных, например, насыпных грунтов (поверхностное уплотнение);

• грунтовыми сваями, применяемыми преимущественно для ликвидации просадочных свойств грунтов на большую глубину (глубинное уплотнение до 15 м);

• предварительным замачиванием грунтов основания, применяемым преимущественно для уплотнения просадочных грунтов и ликвидации просадочных или набухающих свойств грунтов;

• постоянным или временным водопонижением;

• поверхностным уплотнением песчаных грунтов с использованием вибрационных машин, виброкатков и др.

Мероприятия, предохраняющие грунты от изменения их строительных свойств в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений, а также от изменения нагрузок, против принятых в проекте включат в себя:

• водозащитные мероприятия, обеспечиваемые соответствующей компоновкой генеральных планов, планировкой территории, устройством отмосток вокруг зданий и сооружений, размещением на безопасных расстояниях водоводов и емкостей для воды, не допускающих утечки, устройством в основании зданий и сооружений маловодопроницаемых экранов из уплотненного грунта, организацией контроля за утечкой воды и других жидкостей и т. п.;

• мероприятия, направленные на сохранение природной структуры и состояния грунтов основания под влиянием атмосферных воздействий и грунтовых вод, динамических воздействий от работы землеройных и транспортных машин и т. д.;

• мероприятия, исключающие возможность изменения (против принятых в проекте) нагрузок на фундаменты вследствие односторонней пригрузки или обнажения фундаментов, перегрузки основания, а также бровок откосов отвалами грунта, строительными материалами, конструкциями и изделиями и т. п.

Конструктивные мероприятия, снижающие чувствительность зданий и сооружений к повышенным деформациям оснований, включают в себя:

• повышение прочности и общей пространственной жесткости зданий и сооружений, достигаемое устройством поэтажных железобетонных или армокаменных поясов, разрезкой зданий и сооружений на отдельные отсеки ограниченной длины, назначением вида и степени армирования конструкций в соответствии с результатами расчета зданий и сооружений на возможные деформации основания, усиленной анкеровкой и замоноличиванием сборных и сборно-монолитных элементов, усилением фундаментно-подвальной части зданий и сооружений с применением монолитных и сборномонолитных ленточных фундаментов, перекрестных лент или плитных фундаментов, устройством подвалов и подполий под всей площадью зданий и сооружений или отдельных отсеков и др.;

• увеличение податливости зданий и сооружений за счет применения гибких или разрезных конструкций, если это позволяют технологические требования; при этом необходимо предусматривать меры по обеспечению устойчивости отдельных элементов конструкций при повышенных деформациях оснований, увеличения площадей опирания отдельных конструктивных элементов (балок, плит перекрытия и т. д.), влаго– и водонепроницаемости стыков между взаимно перемещающимися элементами конструкций;