5.2. Ошибки при проектировании,
строительстве и эксплуатации

Дефекты, возникающие при строительстве и эксплуатации зданий, снижают эксплуатационные качества и сроки службы, иногда требуют остановки производства. Чрезмерные деформации часто вызываются неравномерной осадкой оснований. Причиной этих осадок является несоблюдение требований СНиП при строительстве и эксплуатации зданий, несвоевременный и некачественный ремонт.

Ошибки при изысканиях и проектировании: неправильная информация о гидрогеологических и инженерно-геологических условиях строительной площадки, выбор материалов без учета особых условий работы основания и конструкции, применение неэффективной защиты конструкций от воздействия воды и растворов, ошибки в выборе расчетной схемы.

Ошибки при строительстве: нарушение естественного сложения грунтов, затопление котлованов и траншей водой, промораживание грунтов основания, недопустимое отклонение осей фундаментов от проектного положения, неисполнение требований к материалам и конструкциям, эксплуатировавшимся в особых условиях, к их гидроизоляции и антикоррозионной защите; неудовлетворительное качество строительно-монтажных работ.

Дефекты, связанные с эксплуатацией: замачивание грунтов основания, несвоевременная ликвидация протечек технологического оборудования, нарушение сроков выполнения ремонтно-восстановительных работ, изменение нагрузок на конструкции (при замене технологического оборудования, скоплении пыли, складировании устаревшего оборудования или материалов).

139

Повреждение основания при производстве работ нулевого цикла. В практике наблюдаются перекопы котлованов, разрушение естественной структуры грунта транспортом, промораживание, затопление водой, расструктуривание под действием температуры и осадков. Иногда это приводит к серьезным последствиям.

Неправильная эксплуатация зданий. Наблюдения показывают, что ликвидация утечек производится, в лучшем случае, на другой день. Для удаления воздушных пробок из отопительной системы воду спускают на пол подвалов. Толщина слоя воды достигает 30 см. В отдельных подвальных помещениях вода постоянно покрывает пол. В ряде обследованных зданий, в том числе в корпусе ТИХМа по ул.Мичуринской, дождевая вода из-за неисправности ливневой канализации все время скапливается в подвале. Все это приводит к замачиванию основания и снижению прочностных и деформативных свойств грунта.

В последнее время резко возросло число случаев отрывки в подвалах жилых зданий ям для хранения картофеля и других овощей. Особенно это опасно при ленточных фундаментах, что может привести не только к повышению трещин, но и к разрушению здания.

На отдельных объектах химического комбината в г.Уварове на первых этажах здания или вблизи них скапливаются насыпи сырьевых материалов высотой до 4 м. Это приводит к появлению дополнительных напряжений в основаниях фундаментов и дополнительных, часто неравномерных осадок. На этом же комбинате вблизи корпусов образуются огромные лужи, не пересыхающие даже в сухую погоду. Насыщение основания водой при вибрационных и динамических воздействиях может резко снизить прочность грунтов. Дополнительные и неучтенные проектом нагрузки возникают при скоплении производственной пыли на перекрытиях и покрытиях. При насыщении пыли водой при высоте куч до 2-х метров возникают значительные нагрузки на основание. Так, при осмотре конструкций на складе огарка Уваровского химического комбината было сделано предупреждение, что на днях должно произойти обрушение плиты покрытия, вследствие чрезмерного скопления пыли. Мероприятий никаких не было сделано. Обрушение действительно произошло с падением пыли и конструкций на нижележащий этаж. При этом возникала не предусмотренная проектом значительная динамическая нагрузка на фундаменты и основание. Не исключено разрушение ступеней отдельных фундаментов, значительные перенапряжения в конструкциях.

Кладка стен и столбов старых зданий и сооружении часто отличается значительными колебаниями в прочности кирпича (0...20 МПа) и раствора (0...15 МПа). Это отмечали, например, при обследовании здания по ул.Носовской (г.Тамбов), в котором сейчас находится банк.

Аварию может вызвать снятие в старых зданиях и сооружениях элементов крепления: кованных тяжей, хомутов, скоб, анкеров.

140

Значительные повреждения могут возникнуть при сносе одного здания, примыкающего к действующему и служащего контрфорсом.

На некоторых зданиях с металлическим каркасом выступающие части фундаментов постоянно засыпаны сырьем. Происходит коррозия бетона и опорных частей рам. Узлы сопряжений фундаментов с рамами не осматривают и не знают их состояние. Это может привести к катастрофе

Снижение прочностных свойств грунтов при затоплении котлованов.При строительстве Воронежского спортивного комплекса вблизи ул.Кольцовской талыми водами был заполнен котлован глубиной до 4 м. К этому времени было изготовлено около 40% отдельных монолитных фундаментов. Часть котлована, ближняя к названной улице, длительное время была покрыта слоем воды. Исследования геологов показали, что в этой части суглинок тугопластичной консистенции стал мягкопластичным. Механические характеристики резко снизились. Запроектированные площади подошв фундаментов оказались недостаточными. Рассмотрены два варианта. По первому предусмотрено демонтировать фундаменты и изготовить свайные фундаменты из забивных свай. По второму варианту планировалось устроить сеть дренажных скважин до расположенного на глубине 2-х м ниже дна котлована песка средней крупности и осушить суглинок. Последний вариант был принят для исполнения. Дренажные скважины заполнялись щебнем. Через месяц влажность суглинка существенно снизилась, прочностные характеристики возросли и были продолжены работы по устройству фундаментов.

Часто допускают грубые ошибки при устройстве буронабивных фундаментов. Скважины обычно бурят "насухо", вычищают разрыхлительный грунт со дна, зачищают грунт у дна скважины, (при необходимости устанавливают арматуру), заполняют скважину бетоном с уплотнением вибраторами. Обследование деформированных зданий (на ряде объектов Воронежской и Курской областей) показало, что под подошвой фундаментов имелся рыхлый грунт (часто осыпавшийся чернозем), бетон не уплотняли и он имел пористую структуру, оси фундаментов не совпадали с проектными осями, вблизи фундаментов отрывали котлованы или траншеи.

Не редки случаи, когда в течение нескольких месяцев котлованы под фундаменты или с изготовленными фундаментами затапливаются дождевой или снеговой водой. Это наблюдали при строительстве зданий Курского политехнического института, корпуса "Д" ТГТУ и др. Такое замачивание, и, как правило, неравномерное по площади приводит к появлению ослабленных участков основания, а в последующем и к неравномерным деформациям.

Насыщение основания агрессивной по отношению к бетону, арматуре и грунтам водой может привести к резкому снижению несущей способности фундаментов и основания.

На предприятиях химической промышленности не известно состояние подземных конструкций, степень снижения их прочности, скорость

141

коррозии, степень снижения характеристик основания. При определенных сочетаниях параметров возможно резкое возрастание скоростей процессов.

Разрушение отдельных фундаментов. В отдельных фундаментах зазор между стенками стакана и колонной должен заполняться бетоном на щебне мелкой фракции. Прочность бетона должна быть не ниже прочности бетона фундамента и класс бетона должен быть не менее 15 МПа. Толщину дна стакана принимают не менее 200 мм из условия продавливания колонной при монтаже (до замоноличивания стыка). Заделку зазора между колонной и стаканом фундамента иногда выполняют некачественно и возможны (но достаточно редки) случаи продавливания фундамента колонной.

Такой случай имел место на Воронежском механическом заводе при строительстве убежища. Сооружение состояло из отдельных фундаментов, сборных железобетонных колонн, объединяющей монолитной железобетонной плиты толщиной 60 см, обваловки из грунта толщиной до 2 м. После выполнения всех работ в ночное время отдельные колонны прорезали фундаменты и ушли в грунт (тугопластичный суглинок) до 1,5 м. Плита получила сложную пространственную деформацию. Требовалась полная разборка сооружения.

Нередки случаи консервации готовых фундаментов на длительное время. В этот период возможны механические и другие повреждения. При продолжении строительства необходим специальный осмотр фундаментов и основания, определение прочности бетона. В составленном акте указывают все обнаруженные дефекты и делают заключение о возможности использования фундаментов для дальнейшего строительства.

Рассмотрим один поучительный случай. В первом квартале 1977 года были закончены работы по устройству отдельных монолитных железобетонных фундаментов ампульного цеха Курского химико-фармацевтического завода. После этого работы были прекращены и фундаменты засыпали грунтом. Через два года провели осмотр нескольких фундаментов с целью определения их технического состояния и возможности их использования. После отрывки четырех фундаментов до уровня подошвы установлено, что стаканная часть всех фундаментов имела трещины шириной раскрытия до 4 мм. Прочность бетона в стаканной части, определенная с помощью молотка К.П.Кашкарова, составила 7...25 МПа, ниже стаканов - 15...25 МПа.

Причиной появления трещин является периодическое замерзание -оттаивание влаги в условиях высокой влажности грунта, бетона и скопления воды в стаканах. Стаканные части фундаментов с трещинами рекомендовано усилить железобетонными рубашками толщиной 10 см.

Ошибки при устройстве свайных фундаментов. Как известно, на территории ЦЧР широко распространены просадочные грунты 1-го типа. Они расположены ниже растительного слоя и имеют мощность от 2 до 10 м. В проектах, как правило, предусматривают прорезку просадочного грунта

142

и заглубление свай в непросадочный. Сваи в пределах одного фундамента часто имеют разную глубину погружения, отличающуюся до двух метров и более. Вследствие этого, концы одних свай могут находиться в просадочном грунте, других - в непросадочном. При замачивании грунтов возникают значительные неравномерные осадки и крены. Такие случаи имели место, например, в г.Воронеже на цилиндрических емкостных сооружениях кормозавода. После замачивания основания емкости получили недопустимый крен.

В свайных фундаментах иногда отмечается низкое качество бетонных работ при устройстве монолитных ростверков. Так на главном корпусе Золотухинского сахарного завода в Курской области, на инженерно-лабораторном корпусе в г.Курске прочность бетона оказалась существенно ниже проектной. Одной из причин этого является плохая организация работ, особенно при бетонировании в зимних условиях (Золотухинский сахарный завод) и низкая квалификация рабочих.

Проектная несущая способность свай в песчаных грунтах занижена. При устройстве свайных фундаментов под жилые дома п."Волокно" г.Курска встретились со следующей особенностью. Строительная площадка сложена песками мелкой и средней крупности, средней плотности. Под нагрузку порядка 500 кН были запроектированы сваи сечением 30x30 см и длиной 6 м. Практически сваи смогли погрузить на 3,5...4 м. Последующее проведение статических испытаний свай показало, что при нагрузке на сваи до 1000 кН осадки не превышали 5 мм. Разрушающая нагрузка не была установлена. С подобным явлением столкнулись и в Воронежской области.

В последнее время все чаще возводятся здания на засыпанных оврагах (ряд зданий в Курске и в Воронеже). В г.Воронеже один из корпусов электромеханического завода строился на овраге, засыпанном в начале века навозом и мусором. В качестве фундаментов предусмотрены свайные из забивных свай. Насыпной слой был удален и после проводилась планомерная засыпка песчаным и глинистым грунтом с послойным уплотнением колесным транспортом и бульдозером. Через насыпь забивали сваи. Сопротивление грунта по боковой поверхности в пределах насыпной толщи не учитывали.

В первоначальном проекте свайных фундаментов для Курской обувной фабрики (построенной на овраге) учитывали положительное трение по боковой поверхности в боковой поверхности в пределах насыпного слоя. Учитывая низкое качество земельных работ, по настоянию одного из авторов это трение не учитывали.

Деформации зданий вследствие просадки грунта оснований. На территории Курской, Воронежской и Тамбовской областей (где автор проводил обследования) широко распространены просадочные грунты 1-го типа по просадочности (εsl =#0,01 - 0,12; ρsl=0,05-0,15 МПа). В проектах часто предусматривают уплотнение грунтов тяжелыми трамбовками. Строители, как правило, переходят на другие способы подготовки

143

основания, так как это трудоемкий и длительный процесс, быстро изнашивается оборудование. Часто переходят на свайные фундаменты или не выполняют никаких мероприятий. Такое имело место при строительстве Золотухинского сахарного завода в Курской области и Знаменского сахарного завода в Тамбовской области. Леденев В.В. вместе с проф. А.М.Алексеевым и доцентом Б.С. Одингом в конце 60-х годов внедряли забивные призматические сваи в г.Курске и Тамбове. При этом просадочные деформации практически исключались.

При возведении зданий на отдельных или ленточных фундаментах без проведения противопросадочных мероприятий при аварийном замачивании водой или водой, скопившейся в близлежайших к зданию котлованах, происходили просадки грунтов и появлялись трещины в стенах зданий и в узлах сопряжений конструкций. Ширина раскрытия трещин достигает 40 мм. Просадка протекает в течение 3-15 дней. Послепросадочные деформации незначительны. Приведем пример.

Главный корпус завода чертежных приборов в г.Рыльске - одноэтажное четырехпролетное каркасное здание размером в плане 72x126 м, высотой до фонаря 10.08 м. Сечение железобетонных колонн 40x50 см. По колоннам уложены продольные и поперечные балки, а по ним сборные железобетонные ребристые плиты покрытия. Каркас корпуса смонтирован в 1968 году, а в момент осмотра (июнь 1976 года) внутри велись отделочные работы.

Колонна в осях Ж-13 просела на 7,5 см. За период наблюдения, в период с 24 мая по 8 июля, дополнительных осадок не было. Глубина заложения фундамента 2 м, размеры подошвы в плане 3,2x3,4 м. До глубины 1,5 м вскрыт насыпной грунт, ниже до глубины подошвы гумусированный суглинок с кротовинами. Основанием фундаментов является макропористый суглинок (ω = 0,209...0,233; ωр = 0,183...0,233; е = 0,93...1,05; φ = 12...17°; с = 0,02...0,25 МПа; Е = 2,4...12,4 МПа; εsl = 0,033...0,051 (ρ = 0,2 МПа) и εsl = 0,041...0,064 (ρ - 0,3 МПа). Мощность слоя 2,6...3,1 м. Ниже залегает непросадочный суглинок. Причиной просадки явилось насыщение основания водой из внутренней славной канализации. Осадка основания должна по расчету составить 2,3 см, просадка - 5,4 см.

Ряд зданий в г.Тамбове, построенных на просадочных суглинках 1-го типа, получили значительные повреждения. По данным представителей проектного института давление на грунт сначала принимали около 0,5 МПа, затем уменьшили до 0,3 МПа и не учитывали снижение механических характеристик грунтов основания вследствие замачивания или повышения влажности, а также проявления просадочных свойств. Конструктивных и водозащитных мероприятий не предусматривали.

Деформация конструкций при недопустимых неравномерных осадках фундаментов. В одноэтажных каркасных зданиях, возведенных на слабых глинистых основаниях, часто наблюдались косые и вертикальные трещины у верха опорной части балок.

144

Причинами появления трещин, на наш взгляд, являются значительные неравномерные осадки соседних фундаментов и колонн, наклон при этом балок, имеющих защемленные верхние опорные концы плитами покрытия и соединенные приваренными накладками.

Повреждения от вибраций, вызванных движением транспорта. Колебания подземной и надземной частей здания и основания при интенсивном движении транспорта приводит к дополнительным неравномерным осадкам, крену, перекосам, появлению трещин в конструкциях и стыках.

В г.Тамбове проведен осмотр ряда жилых зданий в связи с появлением трещин (ул.Московская, Октябрьская и др.). Жилые кирпичные дома высотой 2-5 этажей имели деревянные поперечные стены - перегородки. Надежной промежуточной связи между наружными продольными стенами не было. Влажность грунта основания фундаментов в последние годы резко возросла. Грузоподъемность машин и интенсивность движения также возросли. Вследствие вибрации от транспорта и снижения прочностных характеристик грунта в несущих кирпичных стенах, деревянных перегородках и перекрытиях появились многочисленные трещины. Характер трещин в наружных стенах свидетельствовал о том, что продольные стены у улицы получили наклон в сторону дороги. Неравномерные дополнительные осадки этих стен вызывали вертикальные сквозные трещины. В удаленных от дороги продольных наружных стенах трещин было значительно меньше. Вертикальные разрывные трещины появились в торцовых стенах. Сеть мелких трещин имелась в штукатурке по перегородкам и потолкам. Со временем появились новые трещины, а с существующих постоянно осыпалась мелкая растворная пыль, что свидетельствовало о нестабилизированных деформациях здания. Жильцы говорили о том, что ночью слышно потрескивание в стенах и перекрытиях. После поэтажного усиления зданий напряжениями металлическими тяжами деформации зданий практически прекратились.

Группа общественных и производственных зданий в г.Тамбове получила одинаково расположенные схемы трещин. Здания кирпичные. Окна площадью 12-16 м . Ширина простенков 1-2,5 м. Толщина стен над и под окнами 51 см, простенков - 64 см. У простенков часто устраивались кирпичные пилястры или колонны для опирания ригелей. Фундаменты бутобетонные или сборные железобетонные. Грунты в основании - суглинки непросадочные или 1-го типа по просадочности, мелкие пески. Сквозные вертикальные трещины исходили из верхних углов оконных проемов. Ширина раскрытия трещин почти одинаковая по всей длине и высоте зданий. Причиной появления трещин, на наш взгляд, явилась разная жесткость и нагруженность простенков и участков с оконными проемами. Увеличение влажности грунтов способствовало появлению и развитию трещин.

К дефектам железобетонных фундаментов относятся неровности, каверны, раковины, пустоты, не обработанные рабочие швы, сколы, рыхлая структура, непараллельность плоскостей и не перпендикулярность граней.

145

Повреждения от коррозии и выветривания. Отметим одну досадную оплошность на Тамбовском кирпичном заводе № 1. В одном из цехов в качестве несущих элементов покрытия были установлены двускатные железобетонные балки. По всей длине здания по середине пролета был изготовлен металлический остекленный фонарь. Вода с крыши постоянно стекала на балки. В результате коррозии получили значительное разрушение почти все балки при относительно небольшом сроке службы. При протекании воды с крыши на сборные железобетонные ребристые плиты было повреждено коррозией около 40 плит. Из цеха формовки кирпича вода стекала в яму и далее фильтровала в грунт, в том числе, в основание фундаментов. Учитывая значительную относительную высоту стен, превышающих 20-ти, устойчивость фундаментов стен может быть легко нарушена.

Разрушение кирпичной кладки вследствие выветривания чаще всего происходит в месте примыкания стены к фундаменту, где наиболее неблагоприятные условия эксплуатации. Вследствие этого резко возрастает эксцентриситет нагрузки на фундаменты. На рассматриваемом здании цоколь был завален отходами кирпичного производства и мусором. После отрывки и осмотра кладки у цоколя оказалось, что местами кирпич разрушен на глубину до 11 см.

Повреждения из-за ошибок при проектировании и строительстве. Отдельные здания возводят собственными силами без квалифицированно выполненной технической документации и при низком качестве строительства. Ряд обследованных автором зданий построен на насыпных неслежавшихся грунтах, на склонах, слабых водонасыщенных глинах. Негативные процессы начинают проявляться в период строительства и продолжаются при эксплуатации. Приведем в качестве примера случай недопустимого деформирования гаража, построенного в г.Тамбове у берега ручья. Здание одноэтажное каркасное, с металлическими колоннами и фермами. Стены навесные из стеновых панелей. Фундаменты отдельные монолитные железобетонные. Обследование зданий показало, что оси большинства колонн смещены от проектных осей до 13 см. Верх отдельных колонн отклонен по отношению к низу в сторону склона до 15 см. Появились трещины в панелях шириной раскрытия до 30 мм. В основании находились насыпные грунты при большой крутизне склона. Ремонт здания нецелесообразен.

Допустимые отклонения (разбивочных осей от вертикали, горизонтали, по высоте, в плане, по осям анкерных болтов, по положению закладных деталей, по основным размерам конструкций в плане и по высоте) часто нарушают. Это приводит к дополнительным моментным нагрузкам, вибрационным, динамическим и ударным воздействиям, к дополнительным кренам фундаментов, к резкому увеличению краевых напряжений.

Деформации кирпичных стен встроенных помещений Курского элеватора пивоваренного завода произошли вследствие разных осадок силосных корпусов и этих помещений. Эпюры осадок показаны на рис. 5.1. Деформационные

146

швы между всеми помещениями не были оставлены. Ремонт стен стал нецелесообразен.

Повреждение конструкций из-за просадки основания полов. Часто обратную засыпку котлованов производят с грубым нарушением требований нормативных документов. Это приводит к разрушению полов, перегородок, трубопроводов, нарушению технологического процесса.

При строительстве Курского завода резиновых технических изделий был открыт котлован глубиной 3,5 м. Затем он был засыпан местным грунтом, состоящим из чернозема, строительного мусора и отходов резинового производства. Полы - бетонные, толщиной до 20 см. После пуска завода в эксплуатацию в полах появились значительные трещины, пол раскололся на отдельные блоки. Некоторые из них получили крен до 10°. В лабораториях пол разрушался по схеме "конверт". Происходил разрыв трубопроводов, нарушалась соосность машин. Под полом имелись пустоты. Причиной этого явилась неорганизованная засыпка грунтом с большим содержанием органических включений без уплотнения. При замачивании грунт просел и повлек за собой прогиб бетонной плиты пола.

Подобную картину наблюдали в нескольких школах г.Воронежа и г.Тамбова. Туалеты устанавливали на неуплотненной засыпке из чернозема. Последующее замачивание вызвало просадку, разрушение пола, перегородок и стен кабин.

При осмотре полов Рассказовского молокозавода Тамбовской области по этой же причине прогибы бетонного пола достигли 85 мм, бетонные лотки разрушались. Техническая вода уходила под пол и далее за пределы подземной части здания. Цементный раствор между стеновыми блоками фундаментов разрушен, и в пазах между блоками отложен чернозем.

Деформации и разрушения при изменении режима грунтовых вод. После строительства водохранилищ изменяется режим грунтовых вод, происходят переработка берегов и оползневые процессы. Такие оползни наблюдались после строительства больших водохранилищ, например, Воронежского, и при устройстве сельских прудов, например, в с.Эксталь Тамбовской области. Здания и сооружения на пойме часто подвергаются неблагоприятным воздействиям. Одну из церквей на правом берегу Воронежского водохранилища решили использовать для создания музея Русского флота. Однако, строители столкнулись с серьезным препятствием. Вода по стенам капиллярно поднималась на высоту до 5 м. Выполнить отсутствующую гидроизоляцию стен и столбов оказалось сложным делом. Осушение территорий вследствие пуска воды из протекающих по городу ручьев в трубы приводит к разрушению деревянных опор старинных зданий.

Строительство зданий на пути движения грунтовых вод может привести к серьезным повреждениям. Это, на наш взгляд, явилось причиной деформаций кирпичных стен пристроенных служебных помещений Курского цирка.

147

Рис. 5.1. Эпюры осадок фундаментов зданий элеватора Курского пивоваренного завода.
Рис. 5.1. Эпюры осадок фундаментов зданий элеватора
Курского пивоваренного завода.

Механические повреждения конструкций. Автотранспорт повреждает опоры линий электропередач, колонны ограждающих конструкций, арматурные каркасы при устройстве монолитных подземных конструкций, фундаменты. На кирпичных заводах тросами лебедок подрезают кирпичные столбы и простенки. Поперечное сечение отдельных столбов уменьшилось на 20...40%. Кроме резкого увеличения давления на оставшуюся часть кирпичной кладки, изменялись условия передачи нагрузки на фундамент. Значительно возрастали моментные нагрузки.

Иногда по каким-то причинам вырезают отдельные элементы конструкций (стойки, раскосы). Нередко к колоннам, балкам и плитам производственных зданий подвешивают технологические трубопроводы. Дополнительные вертикальные внецентренные нагрузки могут быть значительными.

Разуплотнение песчаного основания под фундаментами главного корпуса пивзавода в г.Курске. Котлован был отрыт до глубины 3,1 м. В отдельных местах котлована основание уплотняли трамбующей плитой. В период с января по март выполняли работы по устройству монолитных железобетонных фундаментов под колонны. Параллельно с этим производили обратную засыпку котлована мелкозернистым песком, одновременно являющимся основанием фундаментов под оборудование. Укладку песка выполняли бульдозером в 3 слоя мощностью по 1 м и послойно уплотняли трамбующей плитой, а верхний слой дополнительно уплотняли виброкатком. В марте бетонировали фундаменты под оборудование.

148

В весенний период песчаное основание получило насыщение поверхностной водой и в отдельных местах произошло разжижение песков. По осям 15-22 фундаменты под оборудование получили неравномерные осадки и перекосы. Фундаменты демонтировали, верхний слой песка сняли, затем уложили заново с уплотнением катками и снова установили фундаменты. Однако грунт еще более оказался разжиженным и увеличился крен фундаментов. Было принято решение удалить воду из песчаной подушки. Для этого в стороне от здания отрыли котлован, соединенный траншеей с основным котлованом. После откачки воды произведена укладка песка с уплотнением до ρd = 1,61 г/см , смонтированы фундаменты и установлено оборудование.

Причиной разжижения песка явилось заполнение котлована водой от таяния снега, дождей и укладка песка с примесью снега и смерзшихся камней.

Деформация конструкций канализационной насосной станции на 5 насосов 24ФВ-В при глубине подводящего коллектора 5,5 м. Проект выполнен Гидрокоммунводоканалом (типовой проект 902-1-27). Подземная часть насосной станции представляет собой монолитную железобетонную коробку толщиной 60 см из бетона класса 817,5 со средней стенкой, отделяющей насосную от грабельного помещения (рис. 5.2). Надземная часть здания имела разную конструктивную схему: производственная часть - каркасную с навесными панелями, административная - кирпичные стены и перегородки. В архиве треста отсутствовали данные, касающиеся технологии качества ведения работ. Нет данных об очередности производства работ, о состоянии основания после отрывки котлована, об особенностях армирования. Произошел излом здания вследствие ослабления оснований под одной из стен.

Деформация здания детского сада № 42 в г.Тамбове. Здание построено в 1960 году. В наружных и внутренних стенах имеется множество трещин преимущественно вертикального направления с шириной раскрытия до 30 мм. Площадка сложена делювиально-алювиальными отложениями четвертичного возраста. Ниже почвенно-растительного слоя (1,0...1,3 м) до глубины 3 м залегает пылеватый карбонатный суглинок твердой консистенции (ρ =1,7...1,83 г/см3; ω =0,1...0,22; ωL -0,25...0,39; ωр =0,165...0,259; IP - 0,0657...0,126; с = 0,045...0,05 МПа; φ = 17...24 град; εsl,= 0,001...0,05).

Здание двухэтажное кирпичное с размерами в плане 12x42 м. Толщина стен 64 см. Кирпич силикатный марки 50...75. Перекрытие выполнено из сборных железобетонных плит. В осях 1-2, 8-9 плиты уложены в продольном направлении и опираются на балки, расположенные в поперечном направлении. Продольные стены в этих осях имеют большую свободную длину. Наружные продольные стены по осям А и В полностью повреждены трещинами, имеющими преимущественно вертикальное направление. Ширина раскрытия трещин достигает 30 мм и почти постоянна по высоте здания. Трещины проходят от карниза до подошвы фундамента. Участок стены

149

по оси А между осями 8-9 имеет заметный выгиб. Имеются трещины в продольной стене и перегородках.

Фундамент ленточный бутовый выполнен из рваного бутового камня прочностью 30...80 МПа на цементно-известковом растворе. Камни наложены бессистемно. Между ними имеются пустоты диаметром до 70 мм и глубиной до 30 см. Трещины от стены переходят в фундамент, имеют вертикальное направление, обходя отдельные камни. Контакт с основанием имеется в местах опирания камней на грунт, глубина заложения фундаментов 1,7 м. Непосредственно под подошвой фундамента отмечена прослойки водонасыщенного грунта с черноземом. Толщина прослойки 5 см

Осадка грунта природной влажности при ρ = 129 кН/м2 равняется 1,08 см, просадка -2,15 см. Суммарная величина вертикальных перемещений основания составляет 3,23 см. Причиной появления трещин явились неравномерные деформации основания. При строительстве не были выполнены конструктивные и водозащитные мероприятия. В процессе эксплуатации здания имели место случаи замачивания основания. Неисправна наружная канализация. В весенний период происходит подтопление сарая с погребом. С фасадной стороны осуществлялся интенсивный полив растений. Наличие пустот в фундаменте способствует замачиванию основания и подвижке камней.

Пространственную жесткость здания повысили устройством напряженных поясов.

Деформации зданий школ № 18 и 24 г.Тамбова, Здания - трехэтажные, П-образные в плане формы. Построены в том же районе, что и детский сад № 42. Стены кирпичные из силикатного кирпича марки 50...75 на цементном растворе марки 15...25. Фундаменты ленточные из бутового камня на цементном растворе. Местами (преимущественно у подвалов) монолитные бетонные из бетона класса 10... 15. Перекрытия из сборных железобетонных многопустотных плит.

Основными дефектами зданий являются трещины в наружных стенах. Трещины косые и вертикальные шириной раскрытия от 0,5 .до 7 мм (рис. 5.2). Проходят по всей высоте зданий и по всему контуру. На отдельных участках плотность трещин выше, на других ниже. Трещины в основном стабилизировавшиеся. На некоторых участках стен (например, у туалетов в школе № 24) трещины продолжают расти.

Причиной появления трещин являются неравномерные деформации грунтов основания, вследствие некачественного выполнения фундаментов, ошибок при их проектировании и замачивании грунтов основания.

Отрывка шурфов (школа № 24) показала, что под подошвой фундаментов встречается чернозем. Между бутовыми камнями имеются пустоты. Под фундаментами нет железобетонной или бетонной распределительной подушки. В результате - контакт основания с фундаментами частичный в местах опирания камней. Ширина и глубина заложения фундаментов оказались недостаточными.

150

Причины появления сквозных трещин в стенах лейкопластырного цеха химико-фармацевтического завода в г.Воронеже. К моменту осмотра (декабрь 1980 г.) в стенах и пилястрах существующего здания и в пристройке появились трещины, вызвавшие опасения в устойчивости отдельных конструкций и части здания.

Территория площадки сверху покрыта насыпными грунтами мощностью 0,8...2,4 м. Ниже залегает растительный слой - 0,7...1 м. Далее вскрыты суглинки полутвердой консистенции (ω = 0,164...0,299; ρ = 1,89...2,04 г/см3; е = 0,54...0,75; I1 - 0,02...0,14; с = 0,03 МПа; φ = 23°; Е = 20 МПа). Ниже находится среднезернистый песок средней плотности (ω = 0,024...0,04; ρ = 1,67...1,81 г/см3; е = 0,51...0,61; с = 0,004 МПа; φ - 36°; Е=30 МПа). Суглинки и пески по глубине чередуются. Грунтовые воды до глубины 10,5 м не встречены.

Здание четырехпролетное, шириной по осям 18м. Наружные стены опираются на фундаментные подушки Ф-20, железобетонные колонны - на монолитные фундаменты стаканного типа с размером 3,8x3,8 м с отметкой подошвы 5,2 м, Подошва фундамента у деформированной части здания запроектирована на отметке 6 м, а с удалением от него глубина заложения фундамента уменьшается до - 4,2 м.

Давление на основание столбчатого фундамента по оси 13 составляло 0,156 МПа, а в осях Е-14 - 0,222 МПа. Ось стены ленточного фундамента по оси 14 смещена относительно центра фундамента на 0,7 м. Это создавало дополнительный момент на фундамент от участка стены длиной 3 м и большую разницу краевых напряжений (σmax = 0,338 МПа и σmin = 0,106 МПа). Относительная разность осадок фундаментов по осям 14 и 15 на период завершения строительства составляла 0,065, что в три раза больше предельно допустимой. Фактически осадки стены по оси 15 (крайняя ось пристройки) еще больше. Во время строительства происходило неоднократное замачивание и ослабление грунтов основания. Кроме того, вблизи фундамента у оси 15 работали двигатели, вызывающие вибрацию основания. Все это приводило к дополнительным осадкам фундамента по оси 15 и к еще большей относительной разности осадок. При осадке фундаментов по оси 15 происходило перемещение металлических балок, жестко заделанных на уровне всех этажей в соседние поперечные стены существующего здания и пристройки. Вследствие этого, стена по оси 14 получила наклон в сторону пристройки.

Наружные кирпичные стены схематически можно представить в виде чередующихся вертикальных полос разной жесткости. Полосы с пилястрами имели значительно большую жесткость и нагруженность, чем более тонкие полосы с оконными проемами. При равной ширине фундаментов напряжения в основании и осадки фундаментов под полосами разной жесткости существенно отличались. Трещины располагались по краям более тонких участков стен. Ширина раскрытия их по высоте была примерно одинаковой и достигала 15 мм. Наиболее деформированы кирпичный столб

151

в осях Е-14 и продольная наружная стена по оси А в промежутке между осями 13-14. Ширина раскрытия наклонных трещин в кирпичном столбе достигала 5 мм. В месте примыкания плит перекрытий и лестничных площадок к стене по оси 14 появились трещины, свидетельствующие о смещении стены в сторону оси 15.

Наблюдения за деформациями здания в течение двух месяцев показали, что ширина раскрытия отдельных трещин увеличилась до 1 мм. Происходило не плавное, а скачкообразное увеличение деформаций.

Проведенные исследования показали, что причиной появления сквозных трещин в стенах и перегородках явились ошибки при проектировании и строительстве основного здания и пристройки.

При проектировании существующего здания следовало бы предусмотреть монолитный железобетонный пояс, а в месте примыкания пристройки к существующему зданию сделать деформационный шов. Установка соединительных металлических балок между поперечными стенами здания (ось 14) и пристройки (ось 15) была ошибкой. Учитывая наличие в основании прослоек из суглинка и планируя установку вибрационного оборудования между осями 15 и 16, следовало бы увеличить площади подошвы фундаментов под пристройку.

Рис. 5.2. Схема трещин в стенах школы №24
Рис. 5.2. Схема трещин в стенах школы №24

При строительстве основного здания глубина фундаментов по оси 14 была завышена на 90 см. Под стеной вместо фундаментной подушки Ф-16 поставлен блок СПб. Происходило затапливание котлована водой во время

152

строительства. К числу грубых ошибок относится несовпадение осей стен и фундаментов.

По результатам обследования был разработан проект усиления здания. Основным этапом усиления явилась разгрузка стен по оси 14 путем передачи части нагрузки на стальные балки и колонны на самостоятельных фундаментах.

Рис. 5.3. Идеализированная схема деформаций основания
Рис. 5.3. Идеализированная схема деформаций основания

Деформация стен приборостроительного техникума. Поврежденная сквозными трещинами часть здания обозначена на рис. 5.3. буквой "А". Цифры соответствуют и очередности строительства. Здание кирпичное с перекрытиями

153

из сборных многопустотных плит, фундаменты ленточные из сборных железобетонных плит и блоков.

Причинами появления трещин явились отсутствие осадочных швов между 9 и 4-этажными корпусами и постоянное замачивание грунтов основания поверхностными водами, [см. 101].

Деформации стен Тамбовской музыкальной школы № 2. Здание построено в 1970 году. Двухэтажное с подвалом под частью здания. Стены кирпичные, фундаменты - ленточные из блоков, перекрытия - железобетонные из многопустотных плит, кроме чердачного над актовым залом. Несущие конструкции перекрытия над залом - металлические двускатные фермы пролетом 12 м и шагом 3,2 м. Крыша покрыта кровельной сталью.

Грунт основания - просадочный. Относительная просадочность слоя № 3 на глубине 2...4 м составляет 0,012. В районе левого крыла здания скапливались атмосферные осадки, которые и вызвали деформации (рис. 5.4, 5.5). Наибольшие деформации стен и фундаментов отмечены в районе осей А, Б рядов 1...3.

По рекомендациям Тамбовгражданпроекта от 13.07.90 произвели: вертикальную планировку территории, устроили отмостку шириной 2 м, зачеканили трещины, изготовили напрягаемые пояса (рис. 5.4, 5.5.).

Причины аварии на бытовом корпусе и способ их устранения. Зимой 1967 года в Тамбове1 произошло обрушение четырех этажей двух крайних пролетов площадью 12x12 м бытового корпуса. Бытовой корпус был запроектирован четырехэтажным зданием размером в плане 12,31х 49,02, м, пристроенным к производственным помещениям блока цехов.

Конструктивная схема бытового корпуса представляет собой продольную четырехэтажную восьмипролетную раму и несущие кирпичные стены. Продольная рама была запроектирована из железобетонных колонн и ригелей серии ИИ-41 и связанным с ними железобетонным многопустотным настилом, опирающимся другим концом на продольные кирпичные стены. Железобетонные ригели приняты двух типов: средние с опиранием на консоли колонн 1 = 5,35 м и крайние с опиранием на консоли колонны и торцевую кирпичную стену 1 = 6,05 м.

Оба типа ригелей имеют сложной формы поперечное сечение: верхняя зона ригеля прямоугольная, нижняя - трапецеидальная, предусматривающая опирание плит настила на "полки" трапеции по 12 см. Крайний ригель в опорной части, предназначенной для опирания на кирпичную стену, имеет прямоугольное сечение на длине 38 см. Ширина сечения в этом месте равна ширине сечения верхней прямоугольной зоны ригеля - 25 см. Перекрытия запроектированы из настила с круглыми пустотами, стены - из силикатного кирпича толщиной 51 см.

154

Рис. 5.4. Конструкция напрягаемых поясов: а) на фасаде; б) в плане; в) детали пояса
Рис. 5.4. Конструкция напрягаемых поясов:
а) на фасаде; б) в плане; в) детали пояса

155

Рис. 5.5. Детали крепления здания по типу наружного каркаса
Рис. 5.5. Детали крепления здания по типу наружного каркаса

Поперечная жесткость бытового корпуса обеспечивалась плитами настила, связанными между собой заливкой швов цементным раствором и установкой арматурных каркасов в каждом шве через ригель и анкеровкой плит в кирпичных стенах. В продольном направлении жесткость обеспечивалась ригелями продольной рамы. Средние ригели должны были привариваться к консолям колонн, а крайние к опорным подушкам, закладываемым в поперечные торцевые стены. При данной конструктивной схеме без поперечных стен (лестничные клетки вынесены в производственные помещения) здание не обладает большой жесткостью.

В период строительства корпуса была произведена замена железобетонных колонн на кирпичные столбы переменного по этажам сечения:

  • на первом этаже 77x77 см;
  • на втором этаже 64x77 см;
  • на третьем этаже 64x64 см;
  • на первом этаже 51х51 см.

156

Кирпичные столбы были армированы через 4 ряда кладки сеткой (06 А-1 с ячейками 12,5x12,5 см). Кирпич и раствор по паспорту должны были быть марки 100. Кладка производилась в зимнее время методом замораживания. На кирпичные столбы были установлены ригели, предусмотрены серией ИИ-41 только для крайних пролетов со свободным опиранием на железобетонные подушки, без приварки к закладным пластинам. Швы между плитами заполнялись цементным раствором, а арматурные каркасы, связывающие плиты между собой через ригель, не были установлены.

По принятой конструкции в узле сопряжения ригелей со стойками получалась передача части нагрузки от столба через плиты настила, которые частично, на длине 38 см, не имели опоры в местах отсутствия колонн у ригеля в опорной части. Отсутствовало омоноличивание всего опорного узла. Выполненная конструктивная схема имела недостаточные связи, обеспечивающие общую устойчивость здания.

Все обрушившиеся конструкции оказались в самом здании и только незначительная часть кирпичной кладки - за пределами корпуса, вывалившаяся в проем. Обрушились плиты настила, ригеля и кирпичный столб до первого этажа. В первом этаже большая часть плит настила сохранилась, не имея видимых нарушений. Сохранилась также и наружная торцевая стена. Ригели перекрытия над третьим этажом сохранились на своих опорах, другими концами ригели опирались на остаток кирпичного столба, стоящего на завале. Соседний кирпичный столб сохранился, несмотря на обрушение ригелей. При разборе завала была обнаружена сохранившаяся верхняя часть кирпичного столба с железобетонной подушкой второго этажа.

Во время обследования сохранившейся части здания было выявлено под штукатуркой большое количество значительных трещин в нижних опорных частях кирпичных столбов с раскрытием от низа к верху столба. Такие трещины были обнаружены у многих кирпичных столбов всех этажей, кроме первого.

Основной причиной аварии явилась неудачная схема каркаса здания, выбранная при замене железобетонных колонн на кирпичные столбы. Жесткость каркаса в выполненной схеме в поперечном направлении обеспечивалась плитами настила, зажатыми кирпичными столбами, и поперечными кирпичными перегородками; продольная жесткость каркаса - ригелями, зажатыми кирпичными столбами, и продольными кирпичными перегородками. Выход из равновесия любого вертикального элемента каркаса столба или стены мог привести к обрушению всего здания. Такой выход из равновесия был вызван потерей несущей способности в нижней части кирпичного столба третьего этажа. При выполненной конструкции работа кирпичного столба находилась в очень неблагоприятных условиях для кирпичной кладки. Нижней опорой кирпичный столб частично опирался на ригель и плиты настила, которые не имели опоры и являлись консолью, податливой опорой. При такой конструкции опорного узла кирпичные столбы работали со значительными эксцентриситетами - центр тяжести сечения кирпичного столба и центр давления нагрузки не

157

столба и центр давления нагрузки не совпадали. Кирпичные столбы, кроме столбов первого этажа, в нижнем сечении работали тавровым сечением. Кроме того, площадка местного смятия была слишком мала. Напряжения в кладке столбов превосходили местами нормативные. Можно было ожидать потерю устойчивости у любого кирпичного столба, кроме столбов первого этажа. Побудительной причиной к аварии послужил выход из строя на 4-5 часов системы отопления на третьем этаже. В течение этого времени горячая вода находилась на перекрытии второго этажа, что привело к замачиванию силикатного кирпича столбов с одной стороны и уменьшению сил трения в опорной части столбов.

Усиление каркаса здания бытового корпуса было произведено из условия увеличения несущей способности и устойчивости кирпичных столбов и увеличения жесткости всего каркаса здания.

Все сохранившиеся кирпичные столбы взяты в стальные обоймы из вертикальных уголков 100x100x10 мм и поперечных планок b - 10 мм. Стальная обойма внизу опирается через такой же опорный уголок на первом этаже на обрез фундамента, а на вышестоящих этажах на плиты настила. Вверху стальная обойма подведена под ригель и приварена к металлическим пластинам, пристреленным к ригелю.

В нижней части столбов на высоту 1,2 м от пола выполнена железобетонная обойма толщиной 15 см. Кроме того, опорные узлы обетонированы бетоном на мелком щебне марки 200. Для увеличения поперечной жесткости каркаса здания в сохранившейся части установлены в подготовке под полы каждого перекрытия тяжи ø16 А-1, стягивающие продольные стены. Тяжи установлены с обеих сторон кирпичного столба на расстоянии одного метра от его оси. Все плиты перекрытий связаны между собой арматурными анкерами за петли или через арматурные анкера, забетонированные в пустотах плит настила. Выполнена также дополнительная анкеровка внутренней продольной стены к железобетонным колоннам производственных помещений.

Кроме того, для увеличения поперечной жесткости здания и разделения сохранившейся и обрушившихся частей здания выполнена кирпичная стена толщиной 38 см на высоту всех четырех этажей. Вновь возведенная стена стоит на ленточном фундаменте и перевязана обеими продольными стенами, подходит по оси кирпичного столба, а раскладка плит перекрытий выполнена таким образом, что плиты перекрытий на стену не заходят.

Восстановление обрушившейся части было осуществлено в тех же конструкциях, но с выполнением всех мероприятий по усилению: устройством стальных и железобетонных обойм кирпичных столбов, бетонированием опорных узлов, устройством монолитных железобетонных подушек по верху ригелей и плит для нижней опорной части кирпичного столба, установкой тяжей в подготовке пола каждого перекрытия и арматурных анкеров.

158

Внутренняя продольная стена, отделяющая бытовые помещения от производственных, на отметке перекрытий третьего этажа при обрушении конструкций была сдвинута на 5-7 см в поперечном направлении. Непригодными для укладки плит перекрытий оказались большие участки стен, служившие раньше опорами для плит перекрытий. Поэтому в этом месте стена была разобрана и выложена вновь с одновременной укладкой плит перекрытий. Три бойлера, установленные на четвертом этаже, один из которых был в обрушившейся части, перенесены при восстановлении на первый этаж.

Хотя вышеописанный способ усиления конструкций и был принят проектной организацией, надо отметить, что в данном случае, т.е. при больших эксцентриситетах в кирпичных столбах и значительном местном смятии, стальные и железобетонные обоймы малоэффективны. Эффективней было бы около кирпичных столбов под ригели поставить металлические стойки, разгрузив тем самым кирпичные столбы.

Реконструкция учебного корпуса Воронежского инженерно-строительного института. Стены здания - кирпичные, перекрытия -деревянные. За период эксплуатации (более 50 лет) перекрытия местами разрушились, в стенах имелись слабые участки, на которых кладка выполнена из шлакоблоков. Было решено сохранить здание, отличающееся архитектурной выразительностью. Стены отремонтировать, а перекрытия заменить на железобетонные из мелкоразмерных плит по стальным балкам. Особое внимание уделяли устойчивости стен после снятия перекрытий. Здание в настоящее время успешно эксплуатируется.

Примеры оригинальных технических решений. В прибрежном районе Техаса (США) построен один из самых крупных балочно-вантовых мостов Фреда Хармана с пилонами в виде сдвоенных ромбов высотой 130 м (рис. 5.6). Канаты, расположенные в четырех плоскостях, несут два настила шириной по 23,8 м. Мост имеет восемь полос движения и две обочины.

Рис, 5.6. Хьюстонский мост над судоходным каналом: а) продольный разрез; б) конструкции ромбических пилонов
Рис, 5.6. Хьюстонский мост над судоходным каналом:
а) продольный разрез; б) конструкции ромбических пилонов

159

Основной нагрузкой являются скорости ветра, возможные один раз в 100 лет и равные 177 км/ч на отм. 12 м; 288 км/ч на уровне настила моста и 314 км/ч - на уровне пилона. Для обеспечения крутильной жесткости приняты спаренные ромбообразные пилоны высотой 130 м. Толщина стоек равняется 2,1 м. Ширина их в направлении продольной оси моста меняется от 7,3 м у основания до 4,6 м у вершины. Ромбы изготовлены из монолитного бетона и имеют коробчатое сечение с толщиной стенки 0,3 м. Распору от наклонных стоек препятствуют стяжки из предварительно напряженных железобетонных балок.

Рис. 5.7. Башня "Латино-Американа" в Мехико-Сити: 1 - глины формации Такубайа; 2 - глины формации Таранго; 3 - плотные пески
Рис. 5.7. Башня "Латино-Американа" в Мехико-Сити:
1 - глины формации Такубайа; 2 - глины формации Таранго; 3 - плотные пески

Ноги пилона опираются на куст из 132 предварительно напряженных свай, каждая из которых имеет несущую способность 204 т. Для зашиты от коррозии арматуру покрыли эпоксидной смолой до отметки +6,4 м.

Балочная часть дороги состоит из стального каркаса, монолитной железобетонной плиты толщиной 20 см и железобетонного верхнего слоя дорожного покрытия толщиной 10 см. Главные стальные балки имеют

160

длину 15,2 м, высоту 1,6 м. Канаты состоят их параллельных проволочных прядей в полиэтиленовой трубчатой оболочке. Каждый канат включает от 19 до 61 семипроволочных прядей диаметром 15 мм. Проект допускает аварийный обрыв любого из канатов при полной временной нагрузке. Наибольшую опасность представляют автоцистерны с бензином. Нижние 15м каждого каната находятся в полиэтиленовой трубке большего диаметра. Кольцевой зазор в 2,5 см заполнен цементным раствором.

Проведено несколько серий испытаний моделей моста в аэродинамической трубе. Исследовали модель целого моста в масштабе 1:250 и модели поперечных сечений в масштабе 1:96.

В основаниях, сложенных из переслаивающихся глин и песков, при эксплуатации здания и инженерно-хозяйственной деятельности людей, например, при откачке воды из скважин, скорости и относительные скорости осадок отдельных слоев могут быть переменными во времени и вызывать разные условия работы фундаментов. В зависимости от соотношения скоростей осадок слоев выше и ниже острия свай за время эксплуатации боковое может быть положительным, равным нулю и отрицательным.

Приведем поучительный пример из практики [6]. В Мехико-Сити в 50-х годах построена 43-этажная башня "Латино Американа" высотой 140 м (рис. 5.7). Инженерно-геологические условия исследовались на глубину 70 м. Сверху на глубину 5,5 м залегал насыпной грунт; далее 3,6 -метровый слой вулканического пепла, алевристых глин, пемзовых песков; слой глин формации Такубайа. (ω = 100...350%; ωL = 400%; ωр - 140%) мощностью 24,35 м из озерных вулканических глин с прослоями вулканического пепла; ниже вскрыты отложения формации Таранго из плотных песков (φ = 36...45%) и озерных монтмориллонитовых глин (ω = 190%; ωL - 260... 108%). Фундаментная плита опущена на глубину 13м.

Давление от здания составляло 0,21 МПа, взвешивающее - 0,11 МПа. Нагрузка от фундамента передавалась через 361 сваю на пески формации Таранго. Первичная консолидационная осадка подстилающих глин Таранго должна составить 200 мм, вторичная компрессионная значительно меньше. Вначале сваи должны испытывать положительное трение, так как скорость осадки подстилающих глин Таранго выше скорости осадки перекрывающих пород. При общем понижении пьезометрического уровня в глинах формации Такубайа возникнет отрицательное трение по боковой поверхности свай. При проектировании учитывалась сейсмичность района. Отрывка котлована могла вызвать выпор грунтов ниже дна, осадки и повреждения соседних зданий. Для предотвращения этого была разработана специальная гидравлическая система снаружи и внутри котлована, использующая водопроницаемые прослои на различных глубинах. Котлован оградили водонепроницаемой перегородкой из деревянных свай. Нагнетание воды в четыре алевритисто-песчаных горизонта поддерживало постоянный внешний режим подземных вод, По четырем углам котлована были размещены нагнетательные скважины для коррекции наклона здания.

161

Выводы

  1. Анализ причин недопустимых деформаций зданий и сооружений показал, что примерно в 15% случаев повреждения связаны с ошибками при изыскании и проектировании, в 35% случаев - при строительстве и 50% случаев - при эксплуатации. Около 65% случаев повреждений зданий и сооружений были связаны с неравномерными деформациями оснований. Более, чем в 70% случаев причиной повреждения зданий и сооружений явились аварийные утечки воды из систем водоснабжения или канализации, протекания воды с крыш и из технологических трубопроводов.
  2. Службы контроля качества строительно-монтажных работ и эксплуатации зданий и сооружений часто играют второстепенную роль в процессе возведения и эксплуатации объектов. Постоянная нехватка материалов и конструкций, слабая техническая оснащенность лабораторий, недостаточная квалификация кадров, отсталая техническая база строительных комплексов, неотработанность и нарушение технологических процессов приводят к накоплению повреждений на всех этапах строительства.
  3. Планово-восстановительные работы, как правило, не проводятся. Огромную экономию средств можно было бы достичь, выполняя своевременно ремонт крыш, водоотводящих систем водопровода и канализации, технологических трубопроводов, отмосток и т.п.
  4. Проектирование и строительство отдельных зданий иногда ведут при неоправданно сложных инженерно-геологических условиях. Так, здания возводят на овраге или на откосе, когда без всякого ущерба можно было бы отнести на некоторое расстояние.
  5. Отмечается неудовлетворительное ведение документации во время строительства и в период эксплуатации.
  6. При строительстве и эксплуатации в сложных условиях необходимо привлекать крупных ученых и специалистов для постоянных консультаций.

162


1 Материал предоставлен М.З. Столером
Rambler's Top100
Lib4all.Ru © 2010.