Техническое обслуживание и усиление оснований

PDF Печать E-mail

Устойчивость оснований является гарантией целости всего здания. Для обеспечения надежной его устойчивости ведутся тщательные изыскания, определяется фактическая несущая способность грунтов основания, их влажность, деформативность, глубина промерзания и др. С учетом этих факторов и нагрузок от здания назначают глубину заложения фундаментов и их размеры. В ходе строительства надо строго придерживаться проектных решений, а при необходимости закреплять грунты оснований.

В процессе эксплуатации очень важно сохранять проектные условия оснований, для чего прежде всего их нужно защищать от увлажнения и промерзания. При увлажнении они теряют несущую способность, а при замерзании глинистые грунты, удерживающие влагу, выпучиваются, что приводит к выпиранию фундаментов и разрушению вышележащих частей здания.

Установлено, что осадка фундаментов, здания, возведенного на песчаных грунтах, практически прекращается с окончанием строительства. У зданий, возведенных на глинистых грунтах, осадка фундаментов продолжается в течение нескольких лет и нарастает пропорционально нагрузке.

При эксплуатации нередко могут сложиться такие условия, когда нужно усилить основания, например из-за повышения уровня грунтовых вод вследствие повреждения водоводов, йолива соседних территорий и т. п., возрастания полезной нагрузки на перекрытия, увеличения нагрузки на фундаменты и т. п. При этом создается положение, при котором основания теряют несущую способность, а кроме того, и нагрузки на них возрастают. В зависимости от конкретных условий должен быть принят наиболее целесообразный способ решения возникшей задачи: осушение территории, закрепление грунтов, усиление основания набивными сваями, уширение фундаментов или сочетание перечисленных способов.

При понижении уровня грунтовых вод снижается статическое давление, грунт уплотняется, повышается его несущая способность, но это может сопровождаться и осадкой. Поэтому за сооружениями, построенными в водоносном слое или попадающими в зону водопонижения, должен вестись специальный контроль и приняты меры, предотвращающие вымывание грунта (например, устройство шпунтового ряда). В отдельных случаях для понижения уровня грунтовых вод в существующей застройке устраивают горизонтальный, вертикальный или комбинированный дренаж.

Самая простая дренажная система — открытые канавы-осушители с уклоном в сторону водосброса; на их откосы обязательно наносят покрытие, пропускающее грунтовые воды.

Закрытый дренаж содержит фильтрующий слой; наиболее целесообразен такой дренаж с перфорированными трубками для отвода воды, которые периодически можно прочищать. При трубчатом дренаже через 40—50 м, на поворотах и пересечениях, устраивают смотровые колодцы для его осмотра и прочистки; их открывают только на время работы в них; их нельзя использовать для сбора поверхностных вод и мусора.

Вертикальный дренаж состоит из трубчатых и шахтных колодцев-иглофильтров, погруженных в водоносный слой, которыми откачивают грунтовую воду. Для ускорения этого, кроме иглофильтров, используют электроосмос: недалеко от иглофильтров устанавливают металлические стержни, соединяют их с положительным полюсом — анодом генератора, и под действием постоянного тока вода движется к иглофильтру — катоду, присоединенному к отрицательному полюсу генератора, и удаляется насосом.

Упрочение грунтов может достигаться цементацией, смоли- зацией, силикатизацией, термическим закреплением (табл.12.1 и рис. 12.2). Цементацию осуществляют для закрепления крупнозернистых песков, силикатизацию — песков и лёссов, смоли- зацию—мелкозернистых песков, термическое закрепление — лёссов, чернозема и лёссовых песков. Сущность этих способов закрепления — упрочения грунтов заключается в том, что нагнетаемое вещество, отверждаясь, скрепляет их.

img-245

В зависимости от характера грунтов применяют разные тампонажные вещества: при цементации — цемент; при смолизации — синтетические смолы, например мочевиноформальде- гидную, и отвердитель — 4%-ный раствор щавелевой кислоты; при силикатизации — силикат натрия и хлористый кальций.

Можно ускорить закрепление грунтов путем электрохимического воздействия на них, основанного на физико-химических процессах, происходящих при пропускании через увлажненный глинистый грунт тока. При этом происходит необратимая коагуляция глинистых частиц и их закрепление, а осушение грунта приводит к дополнительному его уплотнению. На 1 м3 закрепляемого грунта расходуется от 50 до 200 кВт электроэнергии при силе тока 5—15 А и напряжении 110—500 В.

Применяют также электросиликатизацию, которая отличается от силикатизации тем, что через грунт пропускают ток, способствующий перемещению в нем тампонажного раствора.

Упрочение грунтов — сложный и дорогостоящий процесс. Поэтому необходимо выполнить технико-экономическое обоснование выбранного варианта и сравнить его с вариантом усиления фундаментов.