Особенности технического зданий, построенных в засушливых районах

Районы с просадочными грунтами носят «островной» характер, но в общей сложности занимают значительную территорию, например 85 % УССР, почти всю Центрально-Черноземную область, часть территории Казахстана, Средней Азии и др.

Просадочные грунты являются разновидностью глинистых грунтов — лёссов, лёссовидных грунтов и суглинков. Такие грунты в сухую погоду весьма прочны, а при увлажнении теряют несущую способность. Их пористость составляет примерно 50 % объема, вследствие чего они, теряя несущую способность, сильно деформируются и вызывают значительные деформации сооружений. Все просадочные грунты по СНиП делятся на два типа:
I     — грунты, для которых просадка от собственной массы практически отсутствует или не превышает 5 см;
II     — грунты, для которых возможна просадка от собственной массы, превышающая 5 см.

Тип грунтов в каждом конкретном случае определяется путем натурных испытаний при увлажнении и постоянном давлении 0,3 МПа.
Строительство на лёссовых грунтах ведется по одному из следующих принципов:
I     — предварительно ликвидируется просадка грунтов путем полива и укатывания тяжелыми катками, после чего здания возводятся, как на обычных грунтах; так поступают при мощности просадочных грунтов до 1,5 м;
II     — проходка слоя просадочных грунтов сваями или фундаментами и опирание последних на непросадочные основания;
III     — использование конструкций, не реагирующих на деформации просадочных оснований;
IV     — гарантированная защита просадочных оснований от увлажнения во время эксплуатации посредством карнизов с выносом 80 см, отмосток шириной до 200 см и т. п.

Персонал эксплуатационной службы, принимая в эксплуатацию здания, возведенные на просадочных грунтах, должен знать и учитывать гидрогеологические условия и принцип их строительства, принимать меры для их сохранения, а главное— постоянно оберегать их от увлажнения.

Просадки сооружений чаще всего образуются в пустынных и засушливых районах, занимающих около 20 % территории СССР, в результате подтопления сооружений грунтовыми или поливными водами при неправильном устройстве системы оро-
шенйя земель и поливкй насаждений, расположенных среди застройки. Грунты в таких районах, в частности в Южном Казахстане, содержат до 40 % гипса и в сухом состоянии весьма прочны, напоминая туф, но при увлажнении они превращаются в жидкость, которую местные жители используют в качестве краски для фасадов зданий. В практике известны случаи подтопления целых поселков; за 10—-15 лет грунтовая вода вследствие искусственного обводнения поднималась на 3 м и выше, подтапливая все сооружения в них.

При эксплуатации застройки в засушливых поливных районах необходимо считаться с опасностью поднятия уровня грунтовых вод; в связи с этим вредное влияние оросительных систем должно быть исключено устройством рядом с ними дренажных систем. Надо также обеспечить безаварийную работу инженерных сетей, предельно снизить неорганизованный сброс водопроводной воды на рельеф, в выгреба, септики и т. п., не допускать заболачивания участков. Отмостки вокруг сооружений должны быть широкими и исправными; поливаемые деревья рекомендуется сажать на удалении (6 м) от сооружений.
В некоторых случаях по программе, разработанной проектной организацией, и по созданной опорной сети ведутся инструментальные наблюдения за состоянием сооружений.

Подтопление сооружений в пустынных и засушливых районах приводит также к солевой коррозии их конструкций. При усиленном испарении влаги повышается засоленность верхних слоев грунта'; в дальнейшем грунтовые воды, поднимаясь, минерализуются. Увлажнение фундаментов минерализованной водой, капиллярное и электроосмотическое поднятие влаги в цоколь и стены, а затем ее испарение способствуют накоплению в конструкциях кристаллов солей. Вследствие повторного увлажнения конструкций кристаллы эти превращаются в кристаллогидраты, которые, увеличиваясь в объеме, заполняют поры, а потом разрушают конструкции. Опасно для конструкций и наличие в грунтовых водах сульфатов натрия и магния. Подземные металлические конструкции под воздействием агрессивных вод интенсивно корродируют.

Для предотвращения солевой коррозии (кристаллизационного разрушения) в эксплуатируемых сооружениях их конструкции надо тщательно предохранять от увлажнения, т. е. понижать уровень грунтовых вод, восстанавливать горизонтальную и вертикальную изоляцию фундаментов. Главное при этом — не допустить минерализованную грунтовую воду в надземные конструкции, где она, испаряясь, создает условия для кристаллизации солей.

Для понижения уровня грунтовых вод, с одной стороны, ограничивают приток их в грунт, а с другой стороны — организуют их отвод, устраивают горизонтальный или вертикальный дренаж.

В условиях эксплуатируемой застройки прокладывать горизонтальный дренаж весьма сложно из-за наличия подземных коммуникаций; кроме того, он эффективен только в песчаных и супесчаных грунтах, т. е. при коэффициенте фильтрации не менее 1 м/сут. Поэтому целесообразно устраивать вертикальный дренаж: одна скважина с гравийным фильтром при высокой фильтрации грунтов и откачке воды насосами, эрлифтом может понизить уровень воды на 20—30 м в радиусе 1 км.