Грунтовые условия

Содержание

2 Определение типа грунтовых условий

2.1 Для расчета просадки грунта просадочная толща разбивается на отдельные слои h_i , в соответствии с литологическим разрезом (взятым для учебного проектирования, основания в структурно-устойчивых грунтах). При этом толщина каждого слоя должна быть не более 2 м. При расчете просадки основания учитываются только те слои грунта, относительная просадочность которых при фактическом напряжении ξ_sl≥ 0,01 .

Построить графики зависимости относительной просадочности от давления по данным таблицы 1 для заданного номера варианта и следующих за ним строкам таблицы 1 по числу дренирующих слоев грунта (т.е. для суглинков и супесей). Для каждого графика определить значение начального просадочного давления p_sl_,_i

, при котором ξ_sl= 0,01.

2.2 Рассчитать просадку грунтов от собственного веса при замачивании всей просадочной толщи по формуле:

, (1)

где — относительная просадочность i— го слоя, принимаемая студентом по таблице 1: для первого от поверхности слоя грунта — по заданному номеру варианта, для последующих слоев грунтов — по следующим за заданным номером варианта строкам таблицы 1. Для промежуточных значений давления σ_zg значения ξ_sl определяются интерполяцией между столбцами таблицы 1;

h_i — толщина i — го расчетного слоя, принимаемая не более 2 м;

k_sl_,_I

— коэффициент, принимаемый равным единице.

Давление грунта от собственного веса, т.е. природное давление σ_zg , необходимо рассчитывать по плотности грунта в водонасыщенном состоянии, т.е. при S_r= 1,0, но без учета взвешивающего действия воды (в случае поднятия уровня грунтовых вод). Эпюру природного давления и таблицу значений просадки можно совместить на одном рисунке (рисунок 1).

2.3 Определить тип грунтовых условий по просадочности по п. 2.2 и сделать вывод о возможности применения фундамента на естественном основании.

Рисунок 1 — Пример определения просадки грунтов от собственного веса при замачивании, соответствующий 9-му варианту таблицы 1.

Плотность грунта в водонасыщенном состоянии указана под названием грунта в т/м³

Грунтовые условия относятся к I типу по просадочности

3 Определение расчетного сопротивления грунта

Определить предварительные размеры подошвы фундамента, пользуясь табличными значениями расчетного сопротивления замоченных просадочных грунтов R_o (таблица 2). Сконструировать фундамент из стандартных элементов или в соответствии с модульной системой.

Вычислить расчетное сопротивление грунта основания R по формуле (7) СНиП 2.02.01-83* (или 33*) Пособия по проектированию, 1986, с использованием расчетных значений характеристик прочности грунта C_II и φ_II в водонасыщенном состоянии (таблица 3).

Уточнить размеры подошвы фундамента по условиям:

σ_op≤R, σ_max≤1,2R, σ_min>0, (2)

где σ_op — среднее давление на подошве фундамента;

σ_max и σ_min

— максимальное и минимальное значения давления на подошве фундамента.

Т а б л и ц а 3 (учебная) — Расчетные значения прочностных характеристик замоченных просадочных грунтов

Название грунта и число пластичности	Обозначение и размерность характеристики		Значение характеристик при коэффициенте пористости, равном:
Название грунта и число пластичности	Обозначение и размерность характеристики		0,40	0,50	0,60	0,70	0,80	0,90	1,00
Супесь 0,014 ≤I_р≤ 0,07	C_II φ_II	кПа град.	10 15	8 14	7 13	6 12	5 11	— —	— —
Суглинок:
0,07≤I_р≤ 0,12	C_II	кПа	22	20	18	16	14	12	—
	φ_II	град.	14	13	12	11	10	9	—
0,12≤I_р≤ 0,15	C_II	кПа	20	18	16	14	12	10	8
	φ_II	град.	13	12	11	10	9	9	8
0,15≤I_р≤ 0,17	C_II	кПа	18	16	14	12	10	8	6
	φ_II	град.	12	11	10	9	9	6	8
П р и м е ч а н и е – В таблице отсутствуют характеристики грунтов, не обладающих строительными свойствами.

studfiles.net

Определение типа грунтовых условий по просадочности

Одним из наиболее важных вопросов инженерно-геологических изысканий на площадках, сложенных просадочными грунтами, является правильное установление типа грунтовых условий по просадочности, который может быть определен:

а) на основе анализа общего инженерно-геологического строения рассматриваемого участка и местного опыта строительства;
б) по данным лабораторных испытаний грунтов на просадочность;
в) замачиванием опытных котлованов.

При определении типа грунтовых условий по просадочности по пункту а) одновременно анализируют:
географическое расположение и климатические условия исследуемой площадки;
форму рельефа, наличие суффозионно-просадочных явлений и просадочных блюдец, которые обычно свидетельствуют о происшедших просадках грунтов от собственного веса и возможности II типа грунтовых условий на соседних участках;
генезис и литологическое строение исследуемой толщи грунтов с учетом того, что для II типа грунтовых условий наиболее характерно залегание супесей и суглинков с числом пластичности до 0,12—0,14 и в меньшей степени — глин и песков;

состав, степень плотности, влажность грунтов и изменение их по глубине, имея при этом в виду, что повышенное содержание быстрорастворимых солей, низкая влажность и степень плотности свидетельствуют о более высокой просадочности и возможности II типа грунтовых условий по просадочности;
наличие давнего или современного орошения, при котором полностью завершаются просадки грунтов от собственного веса;
результаты исследований просадочных свойств грунтов, опытного и производственного замачивания их на соседних площадках с подобными грунтовыми условиями;
данные по условиям эксплуатации, характеру деформаций существующих зданий и сооружений, просадок грунтов от собственного веса, источника замачивания и т. п.

На основе совместного анализа перечисленных выше материалов выявляется возможность проявления просадки грунтов от собственного веса, предполагаемый тип грунтовых условий по просадочности, объем необходимых лабораторных исследований по уточнению типа грунтовых условий и необходимость проведения замачивания опытных котлованов.

При расчетных просадках грунтов от их собственного веса от 5 до 20—25 см фактические просадки в натуре, особенно при просадочных толщах более 15—20 м, часто отсутствуют или не превышают 5 см. В то же время нередки случаи, когда при этом диапазоне изменения расчетных просадок фактические их величины превышают 5 см, что свидетельствует о наличии II типа грунтовых условий по просадочности.

Наиболее достоверным путем определения типа грунтовых условий по просадочности является замачивание опытных котлованов, которое выполняют, как правило, на вновь осваиваемых площадках массовой застройки при необходимости уточнения:
типа грунтовых условий по результатам лабораторных исследований грунтов в случаях, когда грунтовые условия относятся ко II типу, но достаточно близки к I типу, т. е. при величине расчетной просадки от собственного веса грунта от 5 до 20—25 см;
величины просадки грунтов от их собственного веса;
величины просадочной толщи грунтов;
глубины, с которой происходит просадка грунтов от его собственного веса;
величины начального просадочного давления грунта при просадке его от собственного веса.

Опытное замачивание грунтов производят в котлованах с размерами сторон, равными величине просадочной толщи, но не менее 15 м и глубиной 0,4—1 м, отрываемых за счет снятия растительного и насыпного слоев.

Опытные котлованы располагают, как правило, на незастраиваемой территории в пунктах с наибольшими расчетными просадками грунтов и величиной просадочной толщи.

Замачивают грунт на опытном котловане с поверхности дна котлована или для ускорения замачивания через дренирующие скважины. Для предотвращения возможности заиливания дна котлована при замачивании его дно покрывают дренирующим слоем из песка, мелкого гравия и т. п. толщиной 6—10 см.

Для наблюдений за просадкой грунтов на дне котлована и за его пределами на расстоянии до (1,5—2) H устанавливают поверхностные, а в центре котлована глубинные марки. Поверхностные марки устанавливают по двум — четырем поперечникам через 2—4 м одна от другой, а глубинные марки через 2—3 м по глубине в пределах всей величины просадочной толщи. Кроме этого, замер на поверхности горизонтальных перемещений осуществляется по поверхностным маркам мерной лентой, для чего в створе по 1—2 поперечникам устанавливают за пределами зоны развития просадок опорные знаки.

Замачивают грунты в опытном котловане до полного промачивания всей толщи просадочных грунтов и условной стабилизации просадки, за которую принимается прирост ее не более 1 см за 10 дней.

В процессе замачивания замеряют количество залитой воды в грунт и через 5—7 дней производят нивелировку поверхностных марок относительно системы временных реперов, расположенных за пределами зоны развития просадок.

По результатам замачивания грунта в опытном котловане строят графики: суточного и общего расхода воды по времени; просадки глубинных и наиболее характерных поверхностных марок во времени; изменения просадки и относительной просадочности отдельных слоев грунта по глубине, а также линии равных просадок поверхности грунта в замоченном котловане и за его пределами; поперечных профилей просадки поверхности грунта.

Необходимость замачивания опытных котлованов больших размеров в плане приводит к значительному увеличению объемов работ, потребного количества воды, сроков их выполнения, трудоемкости и стоимости. При чаще всего применяемых размерах котлованов 20X20 м замачивание обычно выполняют в течение 1,5—3 месяцев, при этом расходуется около 3—4 тыс. м³ воды, подача которой часто затруднена из-за отсутствия близко расположенного источника замачивания. Существенно упростить работы и сократить расход воды и времени можно при значительном уменьшении размеров опытных котлованов. Однако при этом необходимо учитывать взаимодействие увлажненного и неувлажненного массивов грунта и, в связи с этим, зависимости просадки грунта от его собственного веса от ширины замачиваемой площади.

Для исключения влияния окружающего неувлажненного массива на просадку грунта ранее применяли обуривание замачиваемых котлованов часто расположенными по периметру глубокими скважинами. В начале 70-х годов этот метод был использован КазГИИЗом при замачивании опытных котлованов размером в плане 2X2 м. Более детальные исследования по влиянию отрезки путем проходки часто расположенных скважин на просадки грунтов, выполненные НИИОСП, позволили разработать метод ускоренного замачивания опытных котлованов небольшой площади.

Сущность метода ускоренного замачивания опытных котлованов небольшой площади состоит в частичном, не менее чем на 60% уменьшении контакта между замачиваемым котлованом и окружающим грунтом путем бурения часто расположенных скважин по периметру котлована.

Площадь опытных котлованов при ускоренном их замачивании в зависимости от величины начального просадочного давления принимается равной 3—10 м², а глубина 0,3—0,8 м.

Рис. 29. План опытного котлована (а) и профиль просадки поверхности грунта (б): 1 — контурные скважины, засыпанные супесью; 2 — дренажные скважины, засыпанные песком; 3 — куст глубинных марок; 4 — поверхностные марки.

В котлованах для ускоренного замачивания устраивают (рис. 29): контурные скважины, расположенные по периметру котлована и предназначенные для частичной отрезки замачиваемого котлована от окружающего его грунта природной влажности, и дренажные скважины, расположенные в средней части котлована и предназначенные для равномерного увлажнения просадочного грунта под котлованом.

Глубина контурных и дренажных скважин, как правило, равна величине просадочной толщи, их диаметр при площади котлована F≥ 3—4 м². рекомендуется принимать равным 150 мм, а при большей — 200 мм. Расстояния между контурными скважинами по периметру котлована должны быть в свету не более 0,8 их диаметра, а между дренажными скважинами 0,8—1 м. Контурные и дренажные скважины на всю их глубину засыпают дренирующим материалом, имеющим низкое значение угла внутреннего трения и сцепления (например, мелким хорошо окатанным песком, керамзитом и т. п). При отсутствии хорошо окатанного песка засыпку контурных скважин через одну по периметру производят местным песком, а оставшиеся скважины засыпают местным размельченным супесчаным грунтом или суглинком с числом пластичности I≤ 0,10.

Для наблюдения за просадкой грунтов в пределах котлована равномерно по всей площади устанавливают 4—8 поверхностных марок, а за пределами — по 1—2 поперечникам через 1—2 м на расстоянии до 6—10 м от края котлована. Глубинные марки устанавливают в центре котлована через 3—4 м по глубине и, как правило, струнные, при которых обеспечивается минимальное нарушение структуры грунта внутри котлована.

Обработка результатов ускоренного замачивания опытных котлованов небольшой площади выполняется так же, как и обычных котлованов с размером сторон не менее величины просадочной толщи.

www.stroitelstvo-new.ru

Грунтовые условия.

Выбор материала для фундаментов зависит от характеристик грунта, находящегося под их подошвой, а также уровня грунтовых вод. Основными характеристиками грунта являются его плотность и влажность.

В плотных глинистых грунтах фундаменты могут быть из любых материалов. Надежность дома зависит от ширины фундаментной подушки, рассчитанной с учетом характеристик грунта.

При высоком или переменном уровне грунтовых вод фундаменты лучше делать из монолитного бетона. Его незначительная пористость снижает водопоглощение, фундамент при этом не вбирает в себя много влаги из грунта, которая зимой, превратившись в лед, может порвать его. Здесь лучше применять гидробетон, но и ему не помешает гидороизоляция.

При высоком уровне грунтовых вод лучше возводить фундаменты из монолитного бетона и обеспечить им надежную гидроизоляцию. Не обойтись здесь и без дренажа

Для дома без подвала в плотных глинистых грунтах (когда стенки траншей не осыпаются) можно делать фундаменты без опалубки. Бетон кладут в траншеи, застеленные пленкой и с уложенной в них арматурой. Это решение дешевле и менее трудоемкое (нет опалубки). Но у него есть недостатки. Первый — фундаментные стены будут большой толщины, равной ширине подошвы фундамента, что увеличивает расход бетона. Экономичными считаются фундаментные стены толщиной 25-40 см, Второй — это сложности выполнения тепло- и гидроизоляции, так как нужно откопать и очистить наружную плоскость фундаментных стен.

Фундаменты, возводимые в глинистых грунтах без опалубки, легко выполнить самостоятельно. Недостаток этой технологии — откапывание наружной поверхности фундамента для устройства тепло- и гидроизоляции

В песчаных грунтах можно делать фундаменты из любых материалов. Это дренирующие грунты, в них вода не задерживается, и фундаменты не подвержены постоянному воздействию влаги.

Для дома на косогоре или на стыке разнородных грунтов рекомендуют возводить фундаменты из монолитного железобетона. У него больше возможностей в проектировании фундаментных стен любой ширины, с армированием и без него. Главное, монолитные фундаменты имеют жесткую конструкцию, благодаря этому дом более устойчив к восприятию неравномерных просадок и горизонтальных сдвигов грунта.

Монолитные фундаменты предпочтительны для домов, строящихся на склонах

Кто оценит состояние грунта?

Для того чтобы получить точную информацию о виде и характеристиках грунта под подошвой фундамента, еще на этапе проектирования нужно провести инженерно-геологические изыскания.

Для этого необходимо обратиться в специализированную организацию или оговорить этот вопрос с проектировщиком при составлении договора на проектирование.

Отчет об инженерно-геологических изысканиях нужен проектировщикам, чтобы конструировать фундамент на основе реальных характеристик грунта и гидрологических условий. Это исключит нежелательные проблемы при эксплуатации дома и значительно облегчит выбор материала для фундаментных стен.

mainstro.ru

Грунтовые условия — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Грунтовые условия на них резко различались. [1]

Грунтовые условия, в которых эксплуатируются металлические сооружения, весьма неодинаковы. [3]

Грунтовые условия, в которых эксплуатируются металлические сооружения, неодинаковы. [4]

Грунтовые условия повторяют условия предыдущих частей. Грунтовые условия не меняются по сравнению с предыдущими. [5]

Грунтовые условия акватории существенно влияют на выбор варианта и конструктивное решение морского трубопровода. [6]

Вначале грунтовые условия, определяющие возможную область применения типового проекта, разбиваются на группы по величине расчетного давления на основание R, вычисленной по формуле (3.38) ( 17), с учетом предусмотренных проектом глубины заложения и ргк: — меров фундаментов для каждого варианта фундаментов. [7]

Сложные грунтовые условия и большие глубины предопределяют высокую стоимость производства подводных земляных работ. [8]

Грунтовые условия орошаемого участка характеризуются умеренно проницаемым суглинком, в котором встречаются линзы из песка и гравия. [10]

Грунтовые условия строительных площадок по просадочности делятся на два типа: I тип, когда просадка только от собственного веса грунта не возникает или значение ее не превышает 5 см; II тип, когда возможна просадка от собственного веса грунта. [11]

Когда грунтовые условия не позволяют погрузить сваи или столбы, а также при отсутствии необходимого оборудования для этого, можно сооружать рамные железобетонные опоры. Такие опоры состоят из стоек и сборных фундаментных башмаков. Стойки нужно надежно замоноличивать с башмаками, чтобы последние служили анкерами, противодействующими силам пучения. [12]

Если неудовлетворительные грунтовые условия вызывают необходимость применения железобетонного ростверка и свай, то их следует проектировать как и обычные железобетонные конструкции. [14]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Просадочные грунты с 1 типом грунтовых условий

Принимается, что неравномерные деформации грунтов в основании происходят только при местном их замачивании вследствие просадки в пределах деформируемой зоны от нагрузки фундаментов и частично собственного веса грунта. Возможные в этих условиях просадки грунтов от собственного веса ниже деформируемой зоны величиной до 5 см не учитываются, так как степень неравномерности их оказывается весьма незначительной по сравнению с просадкой от нагрузки фундаментов.

Степень изменчивости сжимаемости оснований на просадочных грунтах с I типом грунтовых условий оценивается коэффициентом и средним модулем деформации основания, определяемым ид значениям их при естественной влажности в водонасыщенном состоянии.

При расчете конструкций зданий на неравномерные просадки грунтов и возведении фундаментов на естественном основании просадки учитываются в пределах всей деформируемой зоны и полном водонасыщении грунта. В случаях частичного устранения просадочных свойств грунтов, а также при неполной прорезке просадочных грунтов свайными фундаментами просадка учитывается только в пределах слоя, залегающего ниже уплотненного, закрепленного слоя или торца сваи.

Просадочные грунты со 2 типом грунтовых условий

В целях упрощения расчеты зданий на прочность на площадках со II типом грунтовых условий предлагается выполнять по принципу независимости действия сил: на просадку или осадку от нагрузки фундаментов с учетом изложенных выше рекомендаций и на просадку от собственного веса грунта. В дальнейшем полученные усилия на эти два вида воздействия складываются с соответствующими знаками и на суммарные их величины проектируются конструкции зданий.

Неравномерность деформаций оснований при просадке лессовых грунтов от их собственного веса возникает вследствие изгиба поверхности грунта в пределах расположения всего здания или его части. В соответствии с этим рассматриваются два наиболее неблагоприятных варианта расположения источников замачивания по отношению к зданию, приводящих к образованию:
I вариант — односторонней консоли, источник замачивания у торца здания, в результате чего одна часть его расположена на лессовом грунте естественной влажности, а другая — на начальном участке кривой просадки поверхности грунта. В этом случае здание работает как консоль с креном в сторону источника замачивания;
II вариант — провисания, источник замачивания в центре здания.

В качестве расчетной схемы деформации грунта при расчете зданий на просадку от собственного веса принимается однородное винклеровское основание, искривленное по косинусоиде с условным радиусом кривизны.
Горизонтальные перемещения, возникающие в основании зданий и сооружений при просадке грунтов от собственного веса, взаимодействуют со зданием и благодаря наличию сил трения и сцепления между фундаментом и грунтом передаются на конструкции. Это влечет за собой возникновение в них дополнительных растягивающих или сжимающих усилий, а в некоторых случаях и усилий изгиба с кручением.

www.stroitelstvo-new.ru

Технологическая классификация местности характеризующая почвенно-грунтовые условия различных районов лесозаготовок

Для выбора параметров машин и определения области их применения необходимо иметь данные, характеризующие почвенно-грунтовые условия различных районов лесозаготовок.

За основу при распределении почвенно-грунтовых условий взяты типологии В. Н. Сукачева, П. С. Погребняка и В. Г. Нестерова. Почвенно-грунтовые условия по их эксплуатационным показателям для целей лесосечных работ распределены на четыре категории. Главным показателем принята проходимость лесозаготовительных машин. Почвенно-грунтовые условия первой категории позволяют самоходным машинам работать круглогодично. На грунтах второй категории возможен многократный проход машин по одному месту. В период весенней и осенней распутицы несущая способность этих грунтов заметно падает. К третьей категории отнесены условия, где влажность почвогрунтов остается значительной в течение всего теплого периода. Тракторы быстро разрушают растительный слой и образуют глубокие колеи. Четвертая категория — наиболее неблагоприятная для лесоэксплуатации: волоки заполнены жидкой грязью даже в сухую погоду.

При распределении условий принят во внимание и рельеф. По условиям применения трелевочных средств леса делятся на три группы: склон до 14°, от 15 до 22° и круче 22°. При создании машин для рубок ухода необходимо иметь достаточно исчерпывающую информацию не только о предмете труда (деревьях), но и о древостое и почве в качестве рабочей местности. С этим связано конструктивное решение машин, определение области их применения и планирования работ.

Вопросы создания классификации лесной местности изучаются во многих странах мира. С 1964 г. в рамках Международного союза лесных научно-исследовательских организаций (ИЮФРО) делалась попытка разработать международную систему классификации лесной местности. Позже был сделан вывод, что вследствие больших различий в лесных условиях общая система невозможна и следует ограничиться рамками одной страны.

В Чехословакии для нужд лесозаготовок и лесовосстановления одновременно с лесоустройством собирают данные для составления производственно-технологических карт (М 1:10 000).

Главными характеристиками классификации местности являются склон (уклон) и несущая способность грунта. Грунт делится на классы с достаточной и недостаточной несущей способностью (когда на протяжении безморозного периода несущая способность ниже 0,04 МПа). Третий фактор — препятствия выше 0,5 и больше 5 м.

Классификацию местности в настоящее время в Норвегии разрабатываю г как часть официальных лесоустроительных работ, проводимых в национальном масштабе. Цель сбора подобных данных — определить доступность и пригодность местности применительно к лесохозяйственным работам и проанализировать, как изменяется состояние лесов в соответствии с условиями проведения лесозаготовительных работ.

В Швеции классификация местности для лесного хозяйства используется при исследованиях динамики изменений лесных условий и при проектировании, создании и применении лесных машин. Шведская система классификации лесной местности базируется на трех основных признаках: условиях местности, рельефе и уклоне.

Канадская система классификации местности ориентирована по таким наиболее важным характеристикам, как уклон местности, неровность рельефа, тип почвы и влагосодержание. Каждый фактор в свою очередь делится на 5 классов.

В классификации местности в Великобритании за основу берутся 3 фактора: почвенные условия, рельеф местности, уклон.

Каждый из этих 3 критериев делится на 5 классов.

В США классификация лесных участков стала необходима в последние 2 десятилетия, когда значительно возрос уровень механизации лесных работ как следствие увеличения спроса на продукцию леса и уменьшения количества рабочей силы в лесном хозяйстве. Было признано, что существует связь между почвой и машиной, работающей на этой почве. Правильный подбор машин увеличивает продуктивность насаждений и уменьшает затраты. До этого существовала однофакторная оценка почв, где во внимание принимался размер частиц почвы. В настоящее время разработана классификация местности с учетом типа почвы, естественного уклона, влажности почвы, препятствий, количества осадков. При составлении данной классификации рекомендуется учитывать также интенсивность ведения лесного хозяйства и наличия техники.

В разных странах придают значение разным аспектам классификации местности, что связано с особыми задачами, стоящими перед ними. Однако принципы классификации остаются одинаковыми по отношению к трем основным показателям: уклону местности, неровностям рельефа и типу почвы. Эти три свойства считаются главными при любой классификации местности.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

www.activestudy.info

Грунтовые условия и подземная часть здания

Навигация:
Главная → Все категории → Техническая экспертиза зданий

Грунтовые условия и подземная часть здания
Грунтовые условия и подземная часть здания
Грунтовые условия. Строение и исторические образования грунтов на территории Ленинграда довольно сложны. Проведение исследований облегчается тем, что на застроенной тер-питории города пробурено почти 200 тыс. скважин. Имеется отчетная документация по результатам инженерно-геологических изысканий, каждая из скважин привязана к месту на топографической съемке. В период подготовки к проведению технической экспертизы существующих зданий рекомендуется ознакомиться с материалами, характеризующими инженерно-геологические условия территории, на которой возведены подлежащие экспертизе здания.

Изучение имеющейся информации позволит ограничиться минимальным объемом геологических изысканий на объектах, а в отдельных случаях, когда нет деформаций стен, составить обоснованное суждение по эксплуатируемому зданию на первой операции диагностического цикла без производства дополнительных геологических изысканий. Обобщение результатов произведенных в Ленинграде инженерно-геологических изыскании и обследований подземных конструкций позволило установить, что фундаменты жилых домов основаны на следующих грунтах:
— водонасыщенные пески различной крупности, образовавшиеся отложениями прибрежной полосы Балтийского моря, в их числе пылеватые пески, обладающие плывунными свойствами; супеси, состоящие на одну треть из глины, на две трети — из песка;
— суглинки, до половины объема состоящие из глины, а остальная масса заполнена песком, в отдельных случаях с растительными остатками и прослойками торфа;
— ленточные, слоистые, неясно слоистые и неслоистые глины; супеси и суглинки с включением гравия, гальки и более крупных камней.

Строители в прошлом исходили из того, что глубина промерзания грунта в городе-1,8 м и все названные типы грунтов, защищенные от морозного разрушения, могут быть использованы для возведения зданий при нагрузке на них от 0,1 до 0,3 МПа. Нормы указывали на то, что для временных и вспомогательных сооружений допускаемые напряжения можно повышать до 30%.

Этот очень осторожный подход к допускаемым напряжениям на грунт позволил в последующем некоторые двухэтажные дома надстроить до шести этажей и довести нагрузку на водонасыщенные пески и супеси до 0,3 МПа. Земляные работы при таких надстройках не велись, структура естественного основания не нарушалась, использовались преимущества обжатых весом здания грунтов. Эксплуатация надстроенных зданий в течение их службы не указывает на какие-либо отрицательные последствия от надстроек. Следует отметить, что на глубине До 200 м ниже названных грунтов находятся слои голубовато-зеленой кембрийской глины, покоящейся на кристаллических породах.

Важным вопросом при экспертизе здания является его осадка. Под осадкой подразумевается вертикальное понижение поверхности основания, вызванное увеличением действующих на него сил.

Абсолютная осадка в отдельных точках определяется нивелировкой. В тех случаях, когда осадка 3-7 см, определяют среднюю как арифметическое значение абсолютной осадки. При неравномерной осадке основания происходят наклон, перекос или крен одной или нескольких частей здания. Для того чтобы определить, действительно ли старый дом, осадка которого после возведения стабилизировалась, стал снова оседать, нивелировку нужно повторять и сопоставлять результаты за 5-10-летний период.

При каких же обстоятельствах может осесть, т.е. понизиться, поверхность основания в результате увеличения действующих на него сил от веса эксплуатируемого в течение многих десятков лет здания? Если здание не осело вскоре после постройки, то осадка спустя много лет может произойти только в исключительных случаях, например уплотнение деревянного основания под каменным зданием в результате гниения древесины, что обычно вызвано понижением уровня грунтовых вод. Теоретически она может произойти также в результате реологических процессов, проявляющихся в виде ползучести (непрерывного нарастания деформации во времени даже при постоянном напряжении) и релаксации (расслабления напряжения, необходимого для поддержания постоянной деформации)…

Несмотря на то что названные причины осадок носят исключительный характер, все они могут встретиться на практике, и точную причину осадки необходимо распознать, так как, только зная причину, можно обоснованно определить объем и характер капитального ремонта здания. Однако совершенно недопустимо приписывать осадкам основания любые деформации стен, так как последние могут иметь место по причинам, не связанным с основанием, или связанным с ним (просадка). Не следует смешивать осадочные явления с просадочными. Просадка- это коренное изменение сложения грунта, в частности уплотнение плывуна при сотрясении, что обычно происходит в результате движения тяжелого транспорта по проездам или при подработке территории.

С большой осторожностью следует подходить к реконструктивным работам в старых зданиях, связанных с отколкой грунта. При возведении здания вплотную к другому строители соблюдали меры предосторожности, хотя грунт разрабатывался только лопатой. Механическая разработка грунта требует еще большей предусмотрительности, так как глинистые грунты и плывуны обладают тиксотропными свойствами. Несущая способность таких грунтов меняется от прикосновения к ним. В результате вибраций или условий, создающих возможность

перемещения плывуна, его несущая способность может значительно снизиться и повлечь деформации прочных кирпичных стен.

Подземная часть здания. К подземной части здания относя: основания и фундаменты под строительные конструкции, С также подвал с его перекрытием до отметок цоколя включительно, подземные коммуникации от вводов в здание и до выпуска из него, смонтированные на уровне земли или пола первого этажа. Если здание имеет подвал, то фундаменты являются одновременно стенами подвала. В отчетной документации по результатам шестой операции диагностического цикла в разделе, следующем за инженерно-геологической характеристикой участка, дается оценка подземной части здания.

Плоскость, которой фундамент старого дома опирается на естественное или искусственное основание, называется подошвой. Подошвы более половины старых жилых домов Ленинграда опираются на искусственные основания. Основным видом искусственного основания являются деревянные лежни. При проведении освидетельствования фундаментов в отрытых для этого шурфах экспертам часть приходится видеть прелую с синевой древесину лежней. Причина повреждения древесины лежней заключается в том, что с понижением уровня грунтовых вод бревна оказались в условиях переменной влажности. Предложения о замене деревянных лежней бетонной подушкой не выдерживают критики, так как земляные работы в спрессованном весом здания грунте нанесут больший ущерб его надземным конструкциям, чем от смятия лежней.

Практика показала, что Стены старых кирпичных домов после комплексного капитального ремонта сохраняют свою устойчивость, несмотря на то что древесина лежней под фундаментами сгнила. Это объясняется тем, что устроенное между лежнями щебеночное основание вступило в общую работу с грунтом на сжатие, и такая конструкция, спрессованная весом здания, может продолжать служить опорой стен, если они не повреждены по другим причинам. Хуже, когда под подошвой фундамента — деревянный ростверк.

Разница между основанием из лежней и деревянным ростверком заключается в том, что в ростверке деревянные лежни основаны не непосредственно на грунте, а на коротышах из бревен, уложенных перпендикулярно траншее, и в эти коротыши врублены лежни. Обычно коротыши лежат с шагом 1,0- 1,4 м и их не просто найти, так как шурф, отрытый для обследования фундамента, может оказаться между этими коротышами. Ростверк отличается от лежней еще и тем, что по верху бревен, уложенных вдоль траншеи, перпендикулярно к ним, укладывали настил из 6,5-7,5-сантиметровых досок, которые прибивали гвоздями к бревнам. Этот настил, на котором покоится подошва фундамента, можно увидеть из шурфа…

Перед укладкой настила промежутки между всеми бревнами плотно утрамбовывали щебнем, иногда проливали раствором.

Строители прошлого знали, что лежни и деревянный ростверк представляют собой слабую и не очень долговечную конструкцию, однако считали эту конструкцию полезной в тех случаях, когда фундамент возводился на неравномерно сжимаемом грунте (в центральных районах города почти везде такой грунт), и лежни или ростверк предохраняли от нарушения связи между камнями, пока бутовая кладка еще не окрепла. Возведение кирпичных стен начинали, когда бутовая кладка становилась прочной и способной сопротивляться расслаивающим напряжениям вследствие неравномерной сжимаемости грунта. При возведении здание признавалось солиднее, если использовали ростверки, а не лежни. По истечении же нормативного срока службы здания представление об этой конструкции менялось: мощная деревянная конструкция под фундаментом каменного дома, ее большой объем отрицательно влияли на дальнейшую эксплуатацию здания.

Современные строители не изучали правил возведения деревянных оснований под каменными зданиями, не сталкивались с такими конструкциями при их возведении. Технические вопросы, связанные с описанными конструкциями, практически приходится решать только при технической экспертизе и капитальном ремонте старых зданий. Конструкция деревянного основания под крипичным домом должна быть тщательно изучена, вычерчена и лишь после этого могут быть подготовлены обоснованные рекомендации о капитальном ремонте дома.

Конструкции деревянных оснований под многоэтажными каменными домами Ленинграда не ограничиваются лежнями и ростверками. На территории некоторых районов, особенно Смольнинского, надежный материк, на котором можно было возводить фундаменты, залегал под слоем торфа ниже отметки замощения на 3,5-4,0 м. Строителям предстояло решить, отрывать торф до материка при условии, что уровень грунтовых вод ниже мостовой на 70-80 см, или устраивать бутовый фундамент на деревянных сваях. Этот вопрос решался по-разному. В настоящее время эксплуатируются дома с глубокими фундаментами, основанными на материке, и с фундаментами на свайных основаниях. Деревянные сваи срезали ниже отметки замощения примерно на 1,5 м, чтобы их головки оставались в воде, ниже уровня грунтовых вод. По этим головкам на шипах сажали деревянный ростверк, коротыши а и продольные бревна б (рис. 25), а затем по дощатой выстилке устраивали бутовый фундамент. Конструкция такого ростверка при понижении уровня грунтовых вод еще менее долговечна, чем уложенного непосредственно на грунт, так как загнивают не только ростверк, но и головки свай,

Рис. 1. Деревянный ростверк под бутовым фундаментом, основан на головках деревянных свай

Рис. 2. Фундамент жилого дома

Для свай использовали бревна диаметром 18-27 см в тонком конце. Сваи могут быть забиты рядами вдоль оси фундамента или в шахматном порядке на расстоянии 50-110 см одна от другой.

В некоторых домах бутовый фундамент основан непосредственно на головках деревянных свай без ростверка. В этих случаях расстояния между сваями составляют около одного диаметра сваи, а промежутки между ними заполнены одним-двумя рядами бутового камня или булыжника. Такой способ устройства свайного основания носил название «сваи чистовом». Но был и другой прием — шпунтовое ограждение, когда до забивки свай будущую траншею с обеих сторон ограждали шпунтовым рядом.

Под фундаментами старых домов встречаются также песчаные и щебеночные подсыпки, но в них нет ничего особенного, что бы привлекало внимание эксперта. Следует только отметить, что разницы в определении первой формы физического износа фундамента, основанного на щебеночной подушке на деревянном ростверке или на сваях, не имеется. Достоверная оценка этих различных по качеству и долговечности оснований принимается во внимание только в процессе экспертизы и определения физического износа второй формы.

В отчетной документации по результатам обследования подземной части здания следует указывать глубину заложения и конструктивную высоту фундамента, т.е. расстояние от спланированной поверхности грунта до подошвы фундамента и расстояние между подошвой и обрезом фундамента. На рис. 26, а показано, что участок кирпичной стены, нагруженный массой всего здания, из-за подъема культурного слоя оказался ниже спланированной поверхности грунта и в крайне неблагоприятных условиях. В течение зимы проникающая в него влага замерзает и, увеличиваясь в объеме, разрушает кирпичную кладку. Результаты освидетельствования такой кладки с представлением чертежа, составленного по результатам измерений, и рекомендациями по устранению повреждений являются обязательной частью отчетной документации.

Под межевыми стенами форма фундаментов обычно несимметричная. При возведении дома по границе с соседним участком для создания требуемой по расчету ширины фундамента его приходилось уширять вовнутрь, как показано на рис. 26,6, Для предохранения такого фундамента от просадки в случае строительства вплотную к нему фундамента нового дома на самой меже забивали круглые сваи, обшивали их на 1,5-2 м шпунтовыми досками, а по верху свай на шипы укладывали насадку из бревен.

Под другими стенами старых домов также бывают фундаменты несимметричной формы. Такой фундамент делали в тех случаях, когда подвал предназначался для жилья или для других целей постоянного пользования. В этих случаях хотели, чтобы внутренняя поверхность помещения подвала была вертикальной, снаружи она не могла быть вертикальной, так как ширина подошвы фундамента диктовалась расчетом.

О том, что фундаменты могут быть несимметричной формы, следует помнить и уточнить профиль фундамента, когда по данным второй операции диагностического цикла предстоят какие-либо реконструктивные работы, прокладка трубопроводов или кабелей вдоль подземной части здания или вблизи.

В хорошо сложенном фундаменте из шурфа на дне траншеи можно видеть крупные камни толщиной до 30 см и длиной до 40-50 см без раствора, в промежутках между камнями— мелкую щебенку, второй ряд сложен из такой же крупной плиты и также насухо (без раствора), но камни сложены впе-ревязку. После первых двух рядов обычно делали обрез шириной около 10 см, и далее шла кладка на растворе из более мелких камней. Толщина одного ряда камней бывает 15-20, другого — 8-12 см. Ряды камней более или менее горизонтальны.

При разборке фундаментов старых зданий видно, что забутка между верстами выложена довольно бессистемно. Тем не менее бутовый фундамент, спрессованный массой здания, представляет собой надежную конструкцию, обеспечивающую устойчивость стен на столетия. Описанная кладка фундамента осуществлялась при возведении зданий с очень большим и достаточно большим запасом прочности и носила название «под лопатку». Фундаменты зданий, строившихся с минимально допустимым запасом прочности, и в домах без подвалов иногда выкладывались из рваного камня или булыжника «под кувалду» или «под кулак». В такой кладке каждый ряд камней засыпался щебнем, ударами кувалды он дробился на более мелкие куски, ими заполнялись пустоты, которые заливались затем раствором.

Следует учитывать, что любая пробивка отверстия в фундаменте, сложенном из валунов, рваного камня или булыжника, выполняемая без тщательного изучения структуры кладки и принятия мер предосторожности, может вызвать значительное разрушение фундамента вплоть до создания аварийности.

Намечая всякого рода пробивки, связанные с прокладкой теплотрасс, газопроводов, выпусков канализации, надо обязательно осматривать фундаменты, определять, из какого материала они сделаны, учитывать возможность появления деформаций и предусматривать соответствующие меры предосторожности.

Известно, что при проведении сплошной теплофикации старого жилищного фонда, при постоянных работах по замене подземных инженерных сетей нанесен определенный ущерб прочности фундаментов зданий.

В домах постройки начала XX в. для канализационных труб оставляли отверстия в фундаменте и перекрывали их кирпичными арками, отверстия размером 40X 40 см для водопроводных и электрических сетей перекрывали крупным камнем.

В фундаментах могут встретиться проемы, перекрытые арками и забитые грунтом, которые устраивались не для прокладки коммуникаций. Подобными арками (их называли раз* грузочными) перекрывали участки слабого грунта. Пята такой арки поднимается тем выше над подошвой фундамента, чем слабее участок ненадежного основания. Толщина арок может быть в 2-3 кирпича в зависимости от пролета, а ширина равна ширине фундамента.

В стенах нижнего этажа устраивались большие проемы (ворота в каретник, парадные двери на лестницу, магазинные витрины или воротный проезд), фундаменты под ними оказывались ненагруженными, строители опасались, что фундамент может быть поднят вверх отпором грунта, тогда в нем и простенках справа и слева от проема могли образоваться трещины. Под такими проемами можно встретить обратные арки, сложенные из кирпича, ширина которых в этих случаях равна ширине фундамента. Между арками и поверхностью земли устраивали бутовую кладку.

При въезде во двор и в проездах с первого двора во второй можно наблюдать разрушенную кладку перемычек и простенков справа и слева от проема. Причина такого разрушения обычно заключается в том, что при производстве земляных работ, связанных с прокладкой инженерных сетей под проездами, не принимались меры по сохранности обратных арок.

Имеются случаи, когда многократные земляные работы в воротных проездах приводят к просадке фундамента под стенами, ограждающими проезды. Рекомендации по устранению разрушений можно давать только после тщательного изучения поврежденного фундамента. При незначительном повреждении надземных каменных конструкций и полной уверенности в том, что деформация не продолжается, фундамент можно не ремонтировать, а ограничиться восстановлением поврежденных надземных конструктивных элементов дома. В случае, когда кладка фундамента стала рыхлой и не имеет хорошего сцепления с раствором или образовались каверны, рекомендуются перекладка, торкретирование или усиление соответствующих участков фундамента.

Ошибки в устройстве фундаментов, которые в последующем повлекли за собой деформацию стен, часто прослеживаются при экспертизе фундаментов, имеющих одни и те же размеры, но по-разному нагруженных. Так, например, если фундамент стены, возведенный посередине лестничной клетки, несет нагрузку только от лестничных маршей и имеет такую же ширину, что и нагруженный фундамент внутренней стены, то у ступеней обычно уклон в сторону более нагруженного фундамента.

В отчетной документации по результатам освидетельствования фундаментов требуется указывать их общий объем. Большой точности этот подсчет не требует, поэтому для определения объема фундамента допускается пользование правилами, применяемыми при технической инвентаризации. Исходными данными для этого подсчета служат измерения общей длины, толщины и высоты кирпичных стен, указываемые на обмерных чертежах (четвертая операция диагностического цикла). На первой операции, когда таких чертежей еще нет, длину стен определяют масштабной линейкой по инвентаризационному плану, измеряют толщину и высоту, если они не указаны на инвентаризационном плане.

Как показала практика многочисленных обследований жилых домов дореволюционной постройки, ширина и глубина заложения фундаментов под внутренними стенами меньше, чем под наружными стенами этих домов, что и учтено вышеуказанными таблицами. Таблицы для определения объема фундаментов, принятые в практике технической инвентаризации в других городах РСФСР, почти ничем не отличаются от ленинградских.

Похожие статьи:
Внеплановая экспертиза по ограниченному кругу вопросов и дополнительное техническое обследование в домах