Снижение деформационных влияний грунта

Опасность, при строительстве любого инженерного сооружения, представляют деформации грунтового основания, могущие в дальнейшем затруднять эксплуатацию объекта или вызвать его частичное или даже полное разрушение. Поэтому, в обязательном порядке, нужно выполнить геологические изыскания участка строительного объекта и расчётную часть строительных конструктивов. Квалифицированно эти работы могут быть выполнены только специализированными организациями, имеющими в штате специалистов с профессиональной подготовкой и необходимое инженерное обеспечение.

О мероприятиях по снижению просадок грунтов будет рассказано в этой статье.

На стадии проектной разработки

При проектировании выявляется, что реальные деформации грунтов, не соответствуют расчётным, превышают допуски или оказывается недостаточной их несущая способность.

Могут приниматься следующие меры:

• развитие площади опирания фундамента или увеличение глубины его закладки;
• меры уменьшения осадок и повышение несущей способности грунтов;
• изменения конструкции, понижающие восприимчивость объекта к грунтовым деформациям;
• применение фундаментов способных выдерживать неравномерные осадки;
• использование технологий, минимализирующих воздействия от деформаций.

Разновидности подготовки грунтов

Целью таких мер является улучшение физических и механических показателей или замена грунтами, с более высокими характеристиками по прочности и деформативности. Для этого можно предусмотреть:

• выполнение работ по уплотнению;
• частичная или полная замена, для чего устраиваются подушки из гравия, щебня и песка;
• термическое, химическое и электрохимическое, закрепление
• насыпи в виде распределительных подушек под будущим фундаментом.

Процесс уплотнения может быть выполнен:

• методом трамбования с помощью тяжёлых трамбовок. Даёт хорошие результаты в рыхлых и насыпных грунтах, ликвидирует просадки на небольшой глубине;
• устройством грунтовых свай, устраняющими грунтовые просадки до 15 м в глубину;
• постоянным или временным водопонижением;
• замачиванием, особенно эффективно при грунтах имеющих повышенную просадочность;
• поверхностное уплотнение с использованием различных вибрационных машин и других механизмов (в основном песков).

Для предотвращения изменения грунтовых характеристик при строительстве сооружения и его последующей эксплуатации может быть выполнено:

• обеспеченной при компоновке генпланов водозащитой, планировка всей площадки, устройством отмостки по периметру здания, постоянным контролем за утечками воды, установкой экранов с малой водопроницаемостью, размещением водоотводов или ёмкостей на удалении от сооружения и так далее;
• обеспечение природного грунтового состояния при внешнем воздействии (грунтовка, атмосферные осадки, проведение земляных работ и проход транспорта);
• мерами, не допускающими односторонний пригруз, непроектное изменение величины нагрузки или отдельное оголение конструкций;
• недопущением складирования вблизи здания, различных изделий, стройматериалов и конструкций, а также устройства грунтовых отвалов.

Меры с усилением конструкций

В зависимости от степени воздействия на инженерные сооружения неравномерных осадок различают:

• податливые или гибкие, отдельные элементы связываются шарнирами, поэтому взаимное смещение не вызывает появление в них новых усилий (различные одноэтажные каркасные хозпостройки);
• относительной жёсткости, в которых элементы жёстко связанны и взаимные смещения приводят к дополнительным усилиям (пример - жилые дома);
• жёсткие – мало восприимчивы к неравномерным осадкам, так как оседание происходит целиком, равномерно или с различными кренами (водонапорные башни).

Методы, снижающие восприимчивость сооружений к деформациям оснований:

• поэтажное устройство армопоясов, разрезание конструктива на части ограниченной длины, повышенная степень армирования, усиление анкеровки, замоноличивание сборно-монолитных участков, плиточные или ленточные виды фундаментов с уширенной плитой и перекрёстными лентами;
• если это не противоречит требованиям используемой технологии, максимальное применение разрезных и гибких конструкций — достигается повышение податливости конструкции, в этом случае в обязательном порядке должна обеспечиваться устойчивость всех отдельных элементов;
• увеличенная площадь опирания конструктивов и повышенная водонепроницаемость стыков сборных элементов;
• различные приспособления при необходимости способные выравнивать положение отдельных конструктивных элементов;
• соблюдение расстояний, определяемых расчётным путём, на которых можно размещать работающее оборудование от инженерных сооружений.

Общую пространственную жёсткость и прочность можно повысить путём:

• разрезкой сооружения на отдельные секции по осадочным швам;
• усилением прочности стыковых соединений;
• устройством армированных поясов;
• сборными железобетонными горизонтальными диафрагмами;
• фундаментами из монолитного железобетона.

Расположение осадочных швов должно соответствовать местам, где меняется высота здания и нагрузки на фундаменты. Это определяется расчётным путём и составляет от 20 до 40 метров.

Конструктивно швы должны обеспечивать возможность перемещения отдельных частей конструктива по горизонтали и вертикали от крыши до фундамента. При воздействии равных нагрузок на фундаменты смежных участков допустимо возведение общей фундаментной подушки.

Армопояса повышают прочностные показатели стен с приданием зданиям большей жёсткости. В кирпичных одноэтажных зданиях они устраиваются над окнами и дверями, при большем числе этажей непосредственно под перекрытиями. Обязательное требование – пояса должны устраиваться по всем несущим стенам и без разрывов.

При наличии просадочных грунтов, пояса необходимо обязательно устраивать в низу и верху стен.

Стыки между сборными жбк выполняются по углам при помощи электросварки закладных деталей. При укладке плит перекрытия и покрытия их устраиваются накладками, соединяющими строповочные петли с обязательной анкеровкой в кирпичной кладке.

Что можно выполнить в процессе строительства объекта

При ведении работ выполняется:

• обоснованная последовательность сооружения отдельных конструктивов, различающихся по своей высоте или нагрузкам на грунтовое основание;
• регулировка величины и сроков по загружению участков с медленно консолидирующимися грунтами;
• для уменьшения площади поверхности конструкций, соприкасающихся с грунтами и горизонтального воздействия на фундаментно-подземную часть, эффективно устройство компенсационных траншей;
• при условии соблюдения своевременности и безопасности монтажных работ стыки сборно-монолитных конструкций замоноличивать позднее;
• если несущая способность грунтов и величина морозного пучения позволяют, то по боковой поверхности фундамента устраивается экран, что значительно снижает величину воздействия сил трения грунтов на конструктивы.

На конкретный выбор выполнения одного или нескольких мероприятий влияют конструкция и назначение объекта, а также условия его предполагаемой эксплуатации.