2020-06-29
98
Причины повреждений и дефектов фундаментов и грунтов оснований приведены в таб.10.1.
Таблица 10.1. Повреждения и дефекты фундаментов и грунтов основания
| Конструктивный элемент или его часть | Повреждения | Основные причины повреждения | ||
| Естественные основания | ||||
| Грунт основания фундамента | Уменьшение расчетного сопротивления грунта, увеличение агрессивности среды | Эксплуатационные факторы: увлажнение, увеличение нагрузки и ошибки при проектировании | ||
| Свайные фундаменты | ||||
| Сваи | Сваи не объединены в ростверк | Нарушение условий забивки свай или устройства ростверка | ||
| Смещение в плане от проектного расположения свай | Нарушение проекта в процессе устройства свайного фундамента | |||
| Несоответствие класса бетона примененных свай проектному | То же | |||
| Сваи не забиты до проектной отметки | Нарушение в процессе устройства свайного фундамента | |||
| Стальная арматура, закладные и соединительные детали | Коррозионные следы на поверхности конструктивных элементов | Коррозия арматуры, закладных деталей | ||
| Коррозия арматуры, закладных деталей, соединительных накладок | Эксплуатационные факторы, нарушения в процессе изготовления | |||
| Ростверк
| Общие деформации ростверка в вертикальной или горизонтальной плоскости | Нарушения в технологии устройства; эксплуатационные факторы; ошибки при проектировании | ||
| Трещины шириной более 0,3 мм в бетоне ростверка, распространение отдельных из них на цокольные панели | Нарушение технологии производства работ. Эксплуатационные факторы; ошибка при проектировании | |||
| Местные деформации (смятие, сколы и др.) бетона ростверка, в том числе в местах опирания панелей | Нарушение технологии производства работ в процессе возведения; неправильная установка панелей | |||
| Гидроизоляция | Полное или частичное отсутствие вертикальной и горизонтальной гидроизоляции ростверка | Нарушения в процессе возведения зданий | ||
| Защитные и защитно-декоративные покрытия | Полное или частичное отсутствие защитного покрытия на сваях (ростверке) | Нарушения при изготовлении свай | ||
| Фундаменты ленточные крупноблочные сборно-монолитные, фундаменты отдельно стоящих стен технических подполий | ||||
| Горизонтальные и вертикальные поверхности | Общие деформации в вертикальной или (и) горизонтальной плоскости (искривления, перекосы, прогибы, выпучивания и др.) | Эксплуатационные факторы; неравномерная осадка; пучение грунта; уменьшение устойчивости грунта и др. | ||
| Бетон фундаментов, стен | Разломы или трещины шириной более 0,3 мм | То же | ||
| Высолы и следы сырости на стенах технического подполья | Нарушение в технологии производства работ и изготовлении цокольных панелей, устройстве фундаментов и стен | |||
| Стыки блоков и цокольных панелей
| Трещины в растворе швов стыков | Отклонения от технологии производства работ. Эксплуатационные факторы | ||
| Выпадение раствора из стыков и мест сопряжений; разрушение бетона в зоне стыков по краям панелей и мест сопряжений | То же | |||
| Увлажнение бетона в зоне стыков блоков и панелей | Эксплуатационные факторы: повреждения гидроизоляции; повышение уровня грунтовых вод и др. | |||
Методы укрепления грунтов оснований
Основным средством ликвидации последствий осадок является изменение системы водоотвода с этих территорий, с подсыпкой наиболее низких мест.
Не менее важен отвод воды от зданий. Другое дело неравномерные просадки под фундаментами зданий. Они создают условия, когда нельзя дальше использовать естественные грунты качестве оснований. Здесь нет гарантий, что здание в перспективе будет находиться в стабильном состоянии. Поэтому прежде чем восстанавливать фундаменты, проводят мероприятия по укреплению грунтов.
Искусственные основания устраивают различными способами. Коренные породы с кавернами и трещинами укрепляют, нагнетая в них растворы, а в крупные пустоты - бетоны. Осадочные грунты закрепляют путем электрохимичecкoгo упрочнения, обжига, смолизации и силикатизации.
Электрохимическое упрочнение (электроосмос) основано на физико-химических процессах, протекающих при пропускании через переувлажненный глинистый грунт электрического тока. Под его воздействием происходит необратимая коагуляция глинистых частиц и их закрепление. Кроме того, грунт осушается и, следовательно, уплотняется. Этот метод требует большого расхода электроэнергии.
Обжиг грунта превращает его в камневидную массу обожженной породы. Обжиг применяют для закрепления лессовидных и пористых глинистых грунтов. Породу подвергают тепловой обработке путем нагнетания в скважину под давлением нагретого до 600-800. С воздуха или сжигания газообразного и жидкого топлива. В этом случае грунт обжигается в радиусе 1-1,5 м. Обжиг – это энергоемкое мероприятие. Расход топлива составляет 100 кг на 1 м длины скважины.
Смолuзацuя грунта заключается в его обработке синтетическими смолами, образующими прочные и стойкие кристаллические связи. Метод применяют для закрепления мелкозернистых грунтов при высоком уровне грунтовых вод. Закрепляющие компоненты (смолу и отвердитель) нагнетают в скважины под давлением до 1 МПа.
Сuлuкатuзацuей упрочняют песчаные и пылевидные грунты. Метод заключается в нагнетании химических растворов, которые вступают в реакцию между собой или солями, содержащимися в породе. В результате такой реакции образуется гель кремниевой кислоты, закрепляющий частицы.
В грунты, содержащие соли кальция и магния менее 0,6 мг-экв, нагнетают два раствора – силикат натрия NaSiO2 и хлористого кальция СаСI2. Если же грунты содержат указанные соли более0,6 мг-экв, то применяют однорастворную силикатизацию. Нагнетают жидкое стеклоNаSiO2.Давление, при котором нагнетают растворы, зависит от фильтрующей способности грунта. Чем ниже коэффициент фильтрации К ф, тем должно быть выше давление. При К ф меньше 0,1 м/сут применяют электросиликатизацию. Она отличается тем, что в процессе выполнения работ через грунт пропускают постоянный электрический ток. Он стимулирует перемещение раствора в массе породы. Ток подключают по принципу, изложенному для электроосмоса.
Цементацию грунтов применяют при крупнозернистой их структуре. Сущность метода заключается в инъекциях цементной суспензии, которая закрепляет частицы породы и этим увеличивает его прочность.
Зона закрепления вокруг скважины-инъектора зависит от гранулометрического состава грунта. Радиус проникновения суспензии колеблется в пределах от 0,3 до 15 м. Чем мельче песок, тем меньше радиус укрепленного основания.
|
|
|
Прочность цементированного грунта вблизи скважины достигает 2-3,5 МПа. По мере удаления от инъектора прочность убывает и в крайних слоях –не превышает 0,8-1 МПа. Расход цемента составляет 20-40% от объема закрепляемой породы.
Бурение инъекционных скважин.
В последнее время стали применять установки для укрепления грунтов основанные на методе подаче под очень большим давлением, от 25 до 60МПа, воздуха и цементной жидкости или раствора, а иногда и воды, поэтому назван методом водовоздушной струи. Использование в процессе воздуха и воды способствует активному разрыхлению породы, что обеспечивает лучшее проникновение цементного геля в ее толщу.
Этот метод позволяет укреплять грунты, создавать жесткие столбы диаметром от 0,8 до 2 м. Для столбов диаметром до 0,6 м применяют однотрубные системы. Цементную жидкость или раствор смешивают с воздухом и выбрасывают в виде пульпы через сопло с большой скоростью. При этом струе придают вращательное движение.
