Фундаменты относятся к наиболее ответственным конструктивным элементам зданий и сооружений. От состояния фундаментов зависит их прочность и долговечность, способность выполнить свое функциональное предназначение в течение всего нормативного срока службы.
Это достигается правильной технической эксплуатацией фундаментов. Она основывается на грамотном содержании территорий, прилегающих к зданиям или сооружениям, подвальных помещений и самих фундаментов.
- поверхность должна быть ровной, без выбоин и обратных уклонов; уклоны от зданий или сооружений, а также к водоотводным люкам или водоприемникам ливневой канализации должны быть не менее 0,01;
- все просадки грунта, образовавшиеся под местами прокладки или ремонта инженерных сетей, должны быть своевременно засыпаны и тщательно уплотнены слоями толщиной до 20 см с восстановлением (при необходимости) ранее существовавших покрытий;
- отмостки и тротуары вокруг зданий или сооружений должны содержаться в исправном состоянии и иметь уклон от стен 0,01...0,03, а все образовавшиеся повреждения должны своевременно устраняться с применением однородных материалов;
- зазоры между отмосткой (тротуаром) и стеной здания или сооружения необходимо расчищать и заделывать горячими битумными мастиками, мелкозернистым асфальтобетоном или мягкой глиной;
- против водосточных труб на отмостках должны быть устроены водоотводные лотки, которые необходимо содержать в исправном состоянии;
- водоотводящие кюветы от здания или сооружения должны иметь уклон в продольном направлении не менее 0,05 и периодически очищаться от ила, травы и мусора;
- трава, прорастающая на отмостках и в водоотводных лотках, должна периодически удаляться;
- снег вокруг зданий или сооружений должен убираться на расстоянии не менее 2 м от стен;
- производство земляных работ (отрывка траншей, котлованов и др.) вблизи фундаментов должна выполняться только по специальному разрешению эксплуатирующей организации, за исключением шурфов, отрываемых для их осмотра;
- навесы над входами, ограждения входов в подвальные помещения, приямки должны быть исправны;
- планировка территории и посадка зеленых насаждений должны исключать возможность заболачивания, застоя или подъема уровня грунтовых вод;
- уклон газонов на глинистых грунтах должен быть не менее 0,05, а максимальный уклон участка зеленых насаждений не должен превышать 0,11;
- запрещается складирование различных материалов в непосредственной близости от стен зданий или сооружений.
- все подвальные помещения должны быть сухими, иметь освещение, содержаться в чистоте и в летний период регулярно проветриваться.
- в случае появления на стенах и потолках сырости, образования конденсата на водопроводных трубах необходимо принять меры по осушению подвала путем открывания окон и дверей, устройства вытяжной вентиляции, подачи теплого воздуха.
- если эти мероприятия не дадут необходимого результата, то для установления причин образования сырости необходимо провести тщательное обследование конструкций подвала как с внутренней (вскрытие отдельных мест), так и с наружной стороны.
- при затоплении подвальных помещений следует, прежде всего, установить причины затопления. Если причиной является неисправность инженерных сетей (утечки), то соответствующий трубопровод необходимо отключить и устранить неисправность.
- в случае затопления подвалов грунтовыми водами необходимо принять меры по ремонту дренажной системы или гидроизоляции стен и пола подвала. При затоплении подвальных помещений поверхностными водами необходимо принять меры по их отводу, а именно, выполнить ремонт отмостки, тротуаров и т.д.
- при затоплении подвалов необходимо также производить химический анализ воды.
- после прекращения поступления воды в подвальные помещения необходимо произвести ее откачку. Эта работа должна выполняться по указанию и под наблюдением начальника квартирно-эксплуатационной службы.
- для предохранения зданий и сооружений от неравномерных осадок запрещается: устройство в подвалах новых фундаментов под оборудование вблизи существующих без обследования грунтов, а также без разработанного и утвержденного проекта; систематическая откачка воды из подвала и его помещений, если при этом вымываются частицы грунта; выемка грунта в подвале с целью увеличения высоты его помещений без утвержденного проекта.
- при подготовке подвальных помещений к эксплуатации в зимних условиях летом необходимо выполнить следующие работы: сделать плотные притворы входных дверей; исправить существующие или установить новые пружины на дверях; отремонтировать остекление оконных проемов; утеплить водомерный узел и трубопроводы в подвале; устранить все мелкие повреждения стен, пола и потолка.
- в зимнее время необходимо: своевременно очищать от снега входы в подвал; убирать снег от стен зданий и сооружений на расстояние не ближе 2 м; ежемесячно проверять утепление подвала, своевременно устраняя неисправности.
- продухи в цоколях при наличии подполья в зданиях в летнее время должны быть открыты в целях проветривания подполья, а на зимний период во избежание переохлаждения подполья - закрыты деревянными утепленными щитками или заложены кирпичом на глине. Заделку продухов следует выполнять осенью в сухую погоду.
- при появлении трещин в теле фундаментов (в блоках и панелях), а также при раскрытии швов между блоками и панелями необходимо уведомить начальника квартирно-эксплуатационной части (КЭЧ) района. В случае развития деформаций он назначает комиссию для обследования технического состояния фундаментов и установления причин их возникновения.
- обследование состояния грунтов в основании и самого фундамента проводят методом шурфования, причем место отрывки шурфов указывает комиссия. Перед отрывкой шурфов необходимо получить разрешение соответствующих служб, обслуживающих различные инженерные сети.
- после осмотра шурф должен быть немедленно засыпан с тщательным уплотнением грунта с последующим восстановлением отмостки.
- при появлении мелких волосяных трещин в теле фундамента, не имеющих определенного направления и свидетельствующих об усадочных явлениях, следует устранить резкие колебания температуры в подвале. Для этого необходимо следить за исправностью теплоизоляции трубопроводов, оконных и дверных заполнений и люков.
- в целях предохранения фундаментов от химической и электрохимической коррозии нельзя допускать засоление и окисление грунта вокрут здания или сооружения. Для этого запрещается складировать снег, убираемый с тротуаров после его обработки песком, солями, на незащищенных асфальтом участках территории, а также у зеленых насаждений.
Тема 1. Техническая эксплуатация оснований и фундаментов зданий
Методы усиления несущей способности фундаментов
Техническая эксплуатация грунтов оснований, фундаментов и подвалов зданий
Фундамент несет нагрузку от здания и передает ее на основание (естественный или искусственно уплотненный грунт).
Основание – слой грунта, который воспринимает нагрузку от здания и находится в напряженном состоянии. Грунты бывают в естественно плотном состоянии и искусственные - грунты, подвергшиеся укреплению для увеличения их несущей способности. Различают следующие виды грунтов: скальные, крупнообломочные (гравий, щебень), песчаные, глинистые (суглинки и супеси), лессовые грунты и органические отложения (торфы, другие продукты человеческой деятельности).
При исследовании грунтов учитывают их несущую способность, гидрологический режим, т.е. уровень стояния и агрессивность грунтовых вод, нагрузку от построенного здания.
Скальные и крупнообломочные грунты считаются грунтами с сильной несущей способностью. Глинистые грунты подвержены промерзанию и пучению. Глинистые грунты, а также пески и органические грунты считаются слабыми грунтами.
Искусственными основаниями называют грунты, подвергшиеся усилению, упрочнению одним из следующих способов: отсыпки, откачки грунтовых вод посредством устройства дренажной системы, забивки анкеров для скрепления крутопадающих пластов грунта, электрохимического уплотнения, смолизации, цементации, силикатизации и обжига глинистых грунтов .
В данном учебном пособии эти способы не рассматриваются подробно, так как подготовка территории и усиление грунтов предшествуют возведению здания, В изучаемой же дисциплине рассматриваются работы, выполняемые на стадии эксплуатации здания.
Техническая эксплуатация оснований заключается в наблюдении за осадкой здания, за наличием и характером трещин на стенах, исправностью системы дренажа, в соблюдении проектной планировки территории вокруг здания. В частности запрещается подсыпка грунта вокруг здания выше отмостки, рытье котлованов и производство других земляных работ ближе, чем на 10 м от здания, посадка или рубка деревьев без специального разрешения.
Фундаменты устраиваются из материалов, отличающихся высокой морозостойкостью и влагостойкостью, поэтому они сооружаются из хорошо обожженного глиняного кирпича, бутового камня или из железобетонных конструкций.
Наиболее часто при строительстве жилых зданий используются следующие конструкции фундамента: ленточные, свайные, столбчатые и фундамент в виде плиты коробчатого сечения.
Ленточные фундаменты (бутовые либо кирпичные, либо из сборных железобетонных блоков, железобетонных панелей) представляют собой сплошную стену, установленную на подушку. Столбчатые фундаменты – столбы, установленные на подушку. Нагрузка от стен собирается на рандбалку, которая и укладывается на столбы фундамента. Ленточные и столбчатые фундаменты применяются в малоэтажных зданиях до 5-ти этажей, построенных на грунтах с высокой несущей способностью.
Свайные – представляют собой сваи, забиваемые в грунт либо набиваемые путем заливки цемента в форму непосредственно в грунте. Нагрузка от здания передается на свайный ростверк. Свайные фундаменты, а также фундаменты в виде коробчатой плиты устраиваются при строительстве многоэтажных зданий на слабых грунтах.
Конструкция фундамента и подвальное перекрытие образуют подземную часть здания (подвал), устройство которой представлено на рис. 1.1.
О
тмостка – бетонная либо асфальто-бетонная метровая полоса, вплотную примыкающая к цоколю для защиты от проникновения талых вод и атмосферных осадков с крыши в подвал. Устраивается с наружной стороны по периметру здания на 15 см выше проезжей части, с уклоном 0,03 от здания. Просадки и трещины в отмостках необходимо заделывать битумом, асфальтом, мастикой или другим материалом, из которого она выполнена.
studfiles.net
Техническое обслуживание и ремонт фундаментов
Для эффективного содержания фундаментов специалистам нужно знать нормативные эксплуатационные требования к ним, указанные в СНиПе, и возможные конструктивные их решения (по учебникам), а также характеристику фундаментов здания согласно его проекту. Все эти сведения можно свести в несколько групп:
о реальных воздействиях на фундаменты - о величине и характере нагрузок, о структуре, прочности и влажности оснований, об атмосферных осадках и грунтовых водах, их глубине залегания и агрессивности, об опасности пучения грунтов, а также о требованиях к глубине заложения фундаментов;
об особенностях конкретных вариантов решений фундаментов- ленточных, столбчатых, сплошных, свайных и др. применительно к данным гидрогеологическим и климатическим условиям;
об эксплуатационных требованиях к фундаментам - их прочности, устойчивости, глубине заложения с учетом нагрузок, несущей способности грунтов, уровне грунтовых вод и глубине промерзания, а также о мерах защиты фундаментов от атмосферных осадков и грунтовых вод, особенно если они агрессивны, от морозного пучения;
об элементах фундаментов, удовлетворяющих предъявляемым к ним эксплуатационным требованиям,- о несущем элементе, который должен быть заглублен с учетом прочности грунтов, величины нагрузок, наличия грунтовых вод и глубины промерзания, а также о наличии гидроизоляции, отмостки и др.
Необходимо уметь в итоге построить структурную схему фундамента в общем виде (см. рис. 2.2) с обозначением на ней всех воздействующих факторов и сочетанием конструктивных элементов.
Нужно также изучить характеристику грунтов и конструктивное решение фундамента эксплуатируемого здания с учетом гидрогеологических, климатических и других особенностей.
Пользуясь перечисленными сведениями о фундаментах, ответственный за эксплуатацию здания производит квалифицированную экспертизу и дает техническую оценку «своему» фундаменту. Он должен выявить, насколько последний отвечает своему назначению, в какой мере в проекте и при строительстве правильно и всесторонне учтены предъявленные к фундаментам эксплуатационные требования и ка-к они реализованы: насколько рационально выбран тип фундамента, его материал, размеры, заглубление, а также сколь эффективно решена защита его от атмосферных осадков и грунтовых вод.
Если итоги такого анализа положительны - значит, фундамент спроектирован и построен с учетом всех предъявленных к нему требований и местных условий и находится в исправном состоянии. Если же будут выявлены недостатки и ошибки, допущенные в проекте или при строительстве здания, то их надо тщательно изучить, чтобы своевременно устранить или предотвратить их развитие.
В ходе эксплуатации нужно осуществлять постоянный уход за фундаментами: не допускать срезки или подсыпки грунта вокруг здайия; сохранять в исправном состоянии отмостку; исключать скопления воды у здания, а тем более подтопление фундамента; проводить другие меры, предусмотренные инструкцией по эксплуатации. Особенно опасен обильный полив зеленых насаждений вблизи зданий (без организованного отвода воды), ибо нередко это приводит к повышению уровня грунтовых вод и изменению условий работы основания, а вслед за ним и фундамента.
Должна быть обеспечена сохранность фундаментов, если рядом с ними ведутся земляные работы, при постройке рядом нового здания или устройстве котлованов для иных целей. Чтобы исключить одностороннее боковое давление грунта на фундамент и его разоушение, надо его оградить, например шпунтовой стенкой. По той же причине нельзя допускать складирования у стен здания тяжелого оборудования и материалов.
При раскрытии сооружения в связи с ремонтными работами, если под фундаментами залегают пучинистые грунты, нужно предотвратить их промерзание и пучение, временно утеплив фундаменты. Опыт показывает, что нарушение условий сохранности фундаментов приводит к разрушению зданий после многих лет нормальной их службы.
При необходимости надо произвести текущий ремонт для защиты фундаментов от разрушения или поставить здание на капитальный ремонт для их усиления.
Нередко причиной деформаций фундаментов и вышележащих частей здания являются силы морозного пучения, которые могут возникнуть при определенных условиях как в период строительства, так и через много лет после сдачи зданий в эксплуатацию. Эти условия можно и нужно исключить: срезку грунта вокруг зданий, замену его легкопромерзающим, например каменным материалом, бетоном, увлажнение грунтов вокруг зданий и под фундаментами.
Силы морозного пучения подразделяются на касательные, возникающие при смерзании пучинистого грунта со стенками фундамента, и нормальные, возникающие при замерзании пучинистого грунта под подошвой фундамента и действующие на него снизу вверх; они обусловлены силами кристаллизации льда при переходе воды в лед. Увеличиваются в объеме только влажные грунты, а влагу, как известно, удерживают и пылеватые грунты.
Следовательно, под морозным пучением грунтов понимается их свойство (при определенном сочетании гидрогеологических условий в пределах слоя сезонного промерзания) увеличиваться в объеме под действием сил кристаллизации льда при фазовых превращениях содержащейся в грунте и дополнительно подсасываемой воды к кристаллам льда. Проявляется это свойство в неравномерном поднятии грунта и фундаментов из-за образования ледовых включений. Выпучивание фундаментов зданий в период их эксплуатации объясняется следующими факторами:
промерзанием грунтов в зоне основания фундаментов; наличием влаги в грунте;
превышением сил пучения над давлением вышележащих частей здания;
неправильной конструкцией фундамента - невыполнением в ходе строительства противопучинных мероприятий (безан-керная конструкция фундамента, отсутствие обмазки, исключающей смерзание грунта со стенками фундамента, и др.).
При промерзании грунта можно выделить три слоя: сверху - замерзающий грунт, снизу - талый и между ними - переходный, динамический слой. Эта система в холодное время года находится в движении и изменяется в зависимости от притока холода сверху. Во втором - переходном - слое протекают фазовые изменения воды и возникают силы морозного пучения, опасные для фундаментов. Еще более опасно опускание зоны промерзания ниже подошвы фундамента. так как нагрузку на поДошву фундамента с промерзшей зоны определяют по площади, ограниченной линиями под 45°.
Важным противопучинным мероприятием является защита оснований и окружающего фундамент грунта от избыточного увлажнения и промерзания: нельзя допускать повышения влажности грунта в зоне 5 м вокруг здания, а также создавать условия (например, срезать грунт вокруг здания), способствующие промерзанию основания. Работникам эксплуатационной службы необходимо, особенно в осенний и зимний периоды, следить за исправностью водоотводящих устройств, не допускать застоя воды вблизи фундаментов и течей ее из инженерных систем, особенно перед замерзанием грунтов и т. п. Ведущиеся вблизи зданий ремонтные работы не должны препятствовать стоку атмосферных и талых вод и оказывать влияние на глубину промерзания грунтов. Должны быть всегда исправны отмостки, теплоизоляционные шлаковые подушки, защищающие грунт вокруг здания от промерзания.
Повреждение фундаментов может быть вызвано рядом причин:
деформацией основания и неравномерными осадками фундамента;
перегрузкой фундамента;
ошибками в конструировании фундамента и при выборе для него материалов;
воздействием агрессивной среды на материал фундамента.
Таблица 12.2. Основные способы усиления фундаментов
Усиление фундаментов может быть осуществлено путем укрепления их кладки, увеличением размеров - ширины и глубины заложения, а также передачей нагрузки на нижележащие слои грунта (табл. 12.2 и рис. 12.3). Примеры повреждений и восстановления цоколей, отмосток и входных площадок приведены на рис. 12.4.
Упомянутые способы усиления фундаментов неравноценны и каждый из них может быть применен в определенных условиях, указанных в табл. 12.2. Следует иметь в виду, что работы по усилению фундаментов не только сложны и трудоемки, но и весьма ответственны. Их должны выполнять специализированные бригады очень осторожно, захватками (обычно не более 2 м), чтобы не повредить смежные участки и вышележащие части здания. Для выполнения таких работ составляются проекты, разрабатываются технологические карты.
Рис. 12.3. Способы усиления фундаментова - облицовкой при повреждении фундамента агрессивными водами; б - нагнетанием раствора в разрыв при морозном пучении; в - путем подведения свай; г, д, е, ж, з, и - уширение подошвы с помощью железобетонных приливов и стальных тяжей; к, л, м - подведение балок и свай
1-торкрет-бетон; 2 - изоляция; 3 и 4 - защитная стенка; 5 - разрыв фундамента; 6 - инъектор; 7 - уплотненный грунт; 8 и 9 - балки; 10 - сваи; 11 - железобетонные приливы; 12 - стальной тяж; 13 - поперечная балка; 14 и 15 - продольные балки;/5 - сваи; 17 - дополнительный фундамент; 18 - основание под балки
В некоторых случаях, в частности при наличии трещин в стенах, в итоге технического обследования и технико-экономического обоснования может оказаться целесообразным более простое усиление не основания или фундамента, а стен путем установки на уровне перекрытий с наружной стороны здания металлических тяжей с предварительным напряжением, кольцевыми захватками по внутренним капитальным стенам. При этом благодаря предварительному напряжению тяжей, установленных по длине и высоте здания, всей его коробке придается высокая жесткость, исключающая местные деформации оснований или фундаментов. Опыт Мосжилнии-проекта по усилению таким способом зданий (подробнее см. следующий параграф) подтверждает его экономическую эффективность при определенных условиях.
Рис. 12.4, Примеры повреждения и восстановления цоколя (а, б, в), отмостки (г, д) и входной площадки (е, ж, з)
www.remontlib.ru
Эксплуатация и техническое обслуживание фундаментов "СЗИЦ"
Эксплуатация и техническое обслуживание фундаментов
Одними из самых важных элементов любого здания являются фундаменты. Именно от них зависит срок службы, целостность, выполнение непосредственных функций самого сооружения на необходимый по нормам срок службы. Все это можно достичь благодаря верной технической эксплуатации фундамента. Для того чтобы это поучилось необходимо правильно содержать территорию которую прилегает к зданию или сооружению, а также подвалов и конечно самого фундамента.Территории необходимо содержать, опираясь на определенные условия, а именно:– поверхность должна быть ровной, на которой нет выбоин и уклонов;– уклоны от зданий или сооружений, также которые проходят к водосточным люкам или водной канализации должны быть не меньше 0,01;– просадки грунта, которые образовываются в местах прохождения или ремонта инженерных сетей, необходимо во время засыпать и уплотнять слоем который имеет толщину до 20 сантиметров, и если понадобится, они должны быть с восстановлением ранее заложенных покрытий;– тротуары и отмостки, которые располагаются вокруг здания или сооружения необходимо содержать в прекрасном состоянии с уклоном от 0,01 до 0,03, а повреждения которые образовываются необходимо быстро и правильно устранять;– также нужно осуществлять расчистку зазоров между тротуарами и отмостками и стенами зданий, также заделывать их горячими мастиками из битума, асфальтобетоном с мелким зерном или мягкой глиной;– напротив водосточных труб нужно устанавливать люди для отводов воды, и их же нужно держать в необходимом состоянии;– канавы для отвода воды от сооружений и зданий должны иметь уклон не меньше чем 0,05, и, конечно же, постоянно чистится от ила, трав и различного мусора;– трава, которая прорастает на отмостках и люках должна постоянно подлежать удалению;– снег вокруг зданий и сооружений необходимо очищать не меньше чем на 2 метра от стены;– для того чтобы возле здания осуществлять проведение различных земляных работ (рытье траншей, котлованов и многое другое) необходимо получить специальное разрешение, исключением является шурф, который отрывается только для осмотра;– навесы, которые располагаются над входом, а также ограждения, которые находятся у входов в подвал, должны быть надежны;– для того чтобы осуществить украшение территории благодаря высаживанию деревьев и цветов и тому подобного не должно приводить к заболачиванию местности, застою или подъему грунтовых вод;– газоны, которые располагаются на грунтах из глины, обязаны иметь уклон не меньше 0,05, а самый большой уклон не должен превышать 0,11;– нельзя осуществлять укладку разных материалов около стен и фундамента зданий и сооружений.Для того чтобы содержать подвалы и помещения нужно выполнять определенные требования:– все помещения такого типа необходимо содержать в сухости, обладать освещением, быть чистыми, а летом проветриваемыми;– если нас стенах, потолке появляется сырость, на трубах появляется конденсат, нужно принимать меры для того чтобы осушить помещение, благодаря открытию дверей и окон, или установке вытяжки, а также при помощи подаче теплого воздуха. В том случае если это не поможет, то для того чтобы выявить причину сырости нужно произвести проверку конструкций которые расположены в подвале как внутри так и снаружи помещения;– если произошло затопление подвала, то нужно узнать для начала его причины. В том случае если неисправность находится в трубах (пробоина), то нужно быстро произвести устранение неисправности;– когда затопление происходит из-за грунтовых вод, нужно осуществить ремонт дренажной системы или сделать изоляцию потолков и стен подвала от воды. Если затопление произошло поверхностными водами нужно их вывести, благодаря ремонту отмостка или тротуара;– важно также проводить анализы воды при затоплении;– после того, как вода перестает поступать в подвал нужно ее откачать. Чтобы это выполнить данную процедуру надо вызвать начальника квартирно – эксплуатационнойслужбы и делать лишь это под его контролем.Для того чтобы огородить здания и сооружений от осадок запрещено:– создание в подвалах новых фундаментов под оборудование, которые расположены близко без обследования грунта, также нельзя это производить без определенного проекта;– постоянно выводить воду из подвала и его помещений, если в таком случае происходит вымывание грунта;– изъятие грунта из подвала для того чтобы увеличить высоту его помещения без необходимого проекта.Чтобы подготовить подвалы к зимним условиям летом нужно проводить определенные работы:– сделать притворы для входных дверей достаточно плотными;– привести в порядок дверные пружины или же поставить новые;– если нужно осуществить ремонт стека в окнах;– произвести утепление водомерных узлов и труб в подвалах;– исправить небольшие повреждения стен, полов и потолка.Зимой нужно делать следующее:– производить очистку входа в подвал от снега;– осуществлять уборку снега от стен зданий и сооружений не ближе чем 2 метра;– делать проверку утепления подвалов, и во время осуществлять устранение неисправностей.Отверстия в цоколе если есть подпол у зданий, летом нужно открывать для того чтобы осуществлялось проветривание, а зимой нужно их закрывать при помощи деревянных утепленных щитков для того чтобы не переохлаждать подполья. Их заделку нужно делать осенью при этом в сухую погоду.Для содержания фундаментов нужно выполнять следующие требования:– в том случае если в фундаменте появись трещины, или произошло раскрытие швов между блоков и панелей нужно сообщить начальника квартирно – эксплуатационной службы вашего района. Если происходит развитие разрушений, то он производит назначение комиссии чтобы произвести обследование фундамента чтобы выявить причины, по которым они возникли.– обследование грунтов происходит помощи шурфования, при этом место, где будут отрывать щурф, должно быть указано комиссией. Перед началом выкапывая шурфа нужно произвести получение необходимых служб, которые занимаются обслугой инженерных сетей. После того как шурф осмотрен, его нужно сразу же засыпать и уплотнить грунт с имеющим восстановлением покрытия.– в том случае если на фундаменте появились маленькие волосяные трещины, которые не имеют направления и которые говорят об усадке здания, нужно произвести устранение изменений температур в подвале. Чтобы этого избежать нужно, проследить за исправной работой труб, также осуществить слежение за окнами, дверьми и люками.– чтобы защитить фундамент от химической и электрохимической коррозии не стоит допускать засоление и окисление грунта по кругу здания и сооружения. Чтобы этого не произошло нельзя складывать снег, который убирается с тротуара после обработки его песком и солью, на территориях которые не защищены, а также у зеленых участках.
3 8 ..Лекция 8
Технология ремонта фундаментов зданий и сооружений
1. Организационные мероприятия при усилении фундаментов.
Прежде чем приступить к выполнению работ по ремонту и усилению фундаментов, необходимо установить причину повреждения фундаментов и устранить ее.
Для выявления причин, вызвавших повреждения фундаментов, а также при их реконструкции проводят сбор сведений по истории здания или сооружения, а также выполняют техническое обследование надземной и подземной частей здания и прилегающей территории. Это особенно актуально для зданий старой постройки. Сбор сведений по истории здания дает возможность установить дату постройки; первоначальный вид; изменения, которые происходили в процессе эксплуатации (надстройки, пристройки, перепланировка); аварийные состояния.
При наличии деформаций и трещин в стенах шурфы обязательно выполняют в местах предполагаемых повреждений фундамента. Их отрывают на 0,5 м ниже уровня подошвы фундамента. В плане шурф имеет форму прямоугольника, причем большая его сторона длиной 1,5...3 м примыкает к фундаменту. Прочность фундаментов и стен подвала определяют известными неразрушающими методами, например, акустическим, радиометрическим, механическим и т.п.
Осадку здания контролируют инструментально, а раскрытие трещин - с помощью маяков, устанавливаемых поперек трещин на стене здания (рис. 1). Маяки устраивают в виде мостика длиной 250...300, шириной 50...70 и толщиной 15...20 мм. Место, где устраивают маяк, очищают от штукатурки, краски, облицовки. На каждой трещине устанавливается два маяка: один - в месте наибольшего раскрытия, другой - в ее начале. Если в течение 15...20 дней на маяках не появились трещины, то можно считать, что деформации здания стабилизировались. Маяки делают из гипса, можно из металла или стекла.
2. Характерные виды деформаций фундаментов.
Изучение основных видов повреждений фундаментов позволило выполнить их систематизацию по характеру развития трещин в фундаментах и стенах здания:
1.Осадка средней части здания. Основные причины: слабое основание в средней части здания; просадка просадочных грунтов основания; карстовые пустоты в средней части здания
2. Осадка крайней части здания (левой или правой). Основные причины: слабое основание под крайней частью здания; просадка грунтов от замачивания; карстовые пустоты;отрывка котлована или траншеи рядом со зданием; сдвиг рядом расположенной подпорной стенки; затопление подвала
3. Осадка обеих крайних частей здания. Основные причины: аналогичные причины, указанные в предыдущем пункте, но действующие в обеих частях здания; размещение под средней частью крупного включения (валуна, старого фундамента и т.п.)
4. Выпучивание и искривление стен в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Основные причины: распор стропильной системы;горизонтальные усилия от растяжек, прикрепленных к зданию; эксцентричная передача нагрузки от перекрытий; динамические нагрузки от оборудования, расположенного в здании; сейсмические подвижки
3. Подготовительные работы при усилении фундаментов
До начала работ по ремонту и усилению фундаментов должны быть исключены причины, вызывающие его неравномерную осадку или разрушение. Если деформации фундамента вызвали соответствующие деформации стен и перекрытий, то работы выполняют в следующей последовательности: укрепление (вывешивание) перекрытий; укрепление стен в местах деформаций; ремонт и усиление фундаментов; ремонт стен; ремонт перекрытий.
К основным работам по ремонту и усилению фундаментов относятся: усиление оснований и фундаментов; уширение подошвы фундаментов; увеличение глубины заложения; полная или частичная их замена.
Разгрузка фундаментов.
Перед началом работ необходимо принять меры по обеспечению устойчивости здания и предохранению конструкций от возможных деформаций, т.е. выполнить частичную или полную разгрузку фундаментов.
Частичную разгрузку выполняют путем установки временных деревянных опор, а также деревянных и металлических подкосов.
Для установки временных деревянных опор (рис. 2) в подвале или на первом этаже на расстоянии 1,5...2 м от стены укладывают опорные подушки, на них размещают опорный брус, на который устанавливают деревянные стойки. По верху стоек укладывают верхний прогон, который крепится к стойкам с помощью скоб. Затем между стойками и нижним опорным брусом забивают клинья, включая тем самым стойки в работу, и нагрузка от перекрытия частично снимается со стен и передается на временные опоры. Опоры на этажах должны устанавливаться строго одна над другой. Для увеличения устойчивости конструкции стойки раскрепляют раскосами.
Полную разгрузку фундаментов осуществляют с помощью металлических балок (рандбалок), заделываемых в кладку стены, а также поперечных металлических или железобетонных балок. Рандбалки (рис. 3, а) устанавливают выше обреза фундамента в заранее пробитые с обеих сторон стены штрабы на постель из цементно-песчаного раствора. Штрабы необходимо пробивать под тычковым рядом кирпичной кладки. Временное закрепление рандбалки в штрабе выполняют клиньями. В поперечном направлении через 1,5...2 м балки стягивают болтами диаметром 20...25 мм. Пространство между временно закрепленной балкой и стеной заполняют цементно-песчаным раствором состава 1:3. Стыки рандбалок по фронту соединяют накладками на электросварке. В этом случае нагрузка передается на соседние участки фундамента.
Введение 5
Глава 1. Содержание и задачи технической эксплуатации воинских зданий и сооружений 6
1.1. Долговечность и износ зданий и сооружений 6
1.2. Системы технической эксплуатации, ремонта и реконструкции зданий и сооружений 7
1.3. Состав работ при проведении текущего и капитального ремонтов 11
Глава 2. Демонтажные работы при капитальном ремонте и реконструкции зданий и сооружений 16
2.1. Общие положения о демонтаже строительных конструкций и оборудования 16
2.2. Технология производства демонтажных работ 19
Глава 3. Основные методы и особенности технологии сноса зданий и сооружений 34
3.1. Общие положения организации работ по сносу зданий и сооружений 34
3.2. Технология выполнения работ по сносу объектов 39
Глава 4. Техническая эксплуатация и технология ремонта и усиления фундаментов 58
4.1. Техническая эксплуатация фундаментов 58
4.2. Возможные дефекты фундаментов и причины их возникновения 60
4.3. Технология ремонта и усиления фундаментов 64
Глава 5. Техническая эксплуатация и технология ремонта кровельных покрытий и крыш 82
5.1. Техническая эксплуатация и дефекты кровельных покрытий и крыш 82
5.2. Ремонт кровельных покрытий 90
5.3. Ремонт и усиление элементов крыш из деревянных конструкций 95
5.4. Замена деревянных конструкций крыш на сборные железобетонные элементы 105
Глава 6. Техническая эксплуатация и технология ремонта, усиления и реконструкции перекрытий 112
6.1. Техническая эксплуатация и возможные дефекты перекрытий 112
6.2. Технология ремонта и усиления перекрытий по деревянным балкам 115
6.3. Технология ремонта и усиления перекрытий по металлическим балкам 121
6.4. Технология устройства перекрытий и покрытий из сборных железобетонных конструкций 124
6.5. Технология ремонта и усиления железобетонных перекрытий 138
Глава 7. Техническая эксплуатация и технология ремонта, усиления стен 146
7.1. Дефекты стен и причины их возникновения 146
7.2. Технология работ по ремонту, усилению и утеплению каменных стен 150
7.3. Технология работ по ремонту, усилению и утеплению бетонных и железобетонных конструкций стен 165
Глава 8. Техническая эксплуатация, технология ремонта и восстановления гидроизоляции зданий и сооружений 171
8.1. Техническая эксплуатация и возможные дефекты гидроизоляции зданий и сооружений 171
8.2. Технология работ при ремонте и восстановлении гидроизоляции зданий и сооружений 174
Глава 9. Техническая эксплуатация и технология ремонта перегородок, столярных изделий, лестниц и полов 184
9.1. Техническая эксплуатация и технология ремонта перегородок и столярных изделий 184
9.2. Техническая эксплуатация и технология ремонта лестниц 189
9.3. Техническая эксплуатация и технология ремонта полов 193
Глава 10. Техническая эксплуатация и ремонт отделочных покрытий 203
10.1. Техническая эксплуатация и технология ремонта наружной отделки 203
10.2. Техническая эксплуатация и технология ремонта внутренней отделки 209
Глава 11. Благоустройство и содержание территорий военных городков 215
11.1. Общие положения 215
11.2. Инженерное оборудование территорий 216
11.3. Дорожные работы 220
11.4. Ограждение территорий 231
11.5. Озеленение военных городков 234
Список литературы 249
Усиление фундаментов зданий относится к самым тонким операциям. Поэтому если эта проблема возникает, то исходят от обратного: снижением нагрузок стремятся избежать усиления фундаментов. Всякое усиление фундаментов связано с подвижками существующего здания, что приводит к изменениям его состояния, создает трудности в эксплуатации здания.
Если усиление фундамента становится неизбежным, то целесообразно одновременно с усилением выполнять реконструкцию или модернизацию здания.
Усиление фундаментов следует производить следующими методами:
- повышать несущую способность грунта за счет его упрочнения;
- увеличивать несущую площадь фундаментов;
- выполнять ремонт и усиление фундаментной конструкции, не имеющей необходимой прочности.
Способ усиления фундаментов выбирается в зависимости от величины и характера нагрузок, грунтовых и гидрологических условий площадки, конструктивных особенностей фундаментов и всего здания в целом.
Основные причины неудовлетворительного состояния фундаментов зданий представлены в табл. 4.2, а основные методы восстановления и усиления фундаментов эксплуатируемых зданий приведены в табл. 4.3.
Таблица 4.2
Основные причины неудовлетворительного состояния фундаментов зданий
Окончание
|
Характеристика несоответствия условиям эксплуатации и последствия |
|
|
Производства |
|
|
Эксплуатации |
|
Основные методы восстановления и усиления фундаментов эксплуатируемых зданий
Таблица 4.3
Окончание
|
Метод восстановления или усиления фундамента |
Исходное состоя- ние фундамента |
|
|
Наименование |
Конструктивно-технологическое решение |
|
|
Штукатурка или торкретирование |
Снижение прочности наружного слоя массива фундамента, расслоение кладки |
|
|
Устройство железобетонных или металлических обойм усиления (в том числе и напрягаемых для столбов простенков) |
Недостаточная несущая способность, возможное увеличение нагрузки |
|
|
Увеличение фундамента |
Устройство по периметру фундамента приливов-башмаков из монолитного или сборного железобетона |
Фундамент находится в удовлетворительном состоянии или предварительно выполнено укрепление цементацией |
|
Передача нагрузки на нижележащие слои грунта |
Устройство выносных (набивных или винтовых) свай с включением в работу поперечных балок усиления |
То же. Прочный грунт расположен глубоко от подошвы фундамента |
|
Устройство опускных колодцев |
То же. Фундамент находится в удовлетворительном состоянии |
|
|
Углубление фундаментов |
Подводка новых конструктивных элементов (столбов или сплошной плиты) с предварительным вывешиванием участков стен в местах выполнения работ |
Углубление подвала. Устройство пристроек,встроек и подземных сооружений |
Методом, обеспечивающим усиление слабого, пониженной прочности или частично разрушенного фундамента, является наращивание фундамента бетоном и железобетоном. Этим достигается увеличение площади опирания фундамента на грунт, а также повышение прочности фундамента, окруженного оболочкой (рис. 4.4-4.6). Такой метод наилучшим образом пригоден для ленточных и столбчатых фундаментов.
Наиболее широко применяется усиление фундаментов железобетонными обоймами, устраиваемыми как без увеличения фундамента и без увеличения площади подошвы, так и с ее увеличением. Обойма выполняется на всю или часть высоты фундамента. Обоймы могут быть бетонные и железобетонные, охватывая усиливаемый фундамент и обжимая его при усадке бетона. Для обеспечения сцепления бетона обоймы и существующего фундамента поверхность последнего очищается, обрабатывается для придания шероховатости; у бутовых фундаментов расчищаются швы. При необходимости дополнительного усиления сцепления устраиваются шпуры (перфораторами), в которые заделываются анкерные стержни. В ленточных фундаментах противоположные стенки обоймы соединяются анкерами или балками. Для бетонных обойм применяют бетон класса не ниже В 12,5 с мелким
Рис. 4.4.
- 1 - усиливаемый фундамент; 2 и 3 - элементы уширения соответственно до и после раздвижки; 4 - отверстие, заделываемое жидким цементным раствором под давлением; 5 - анкер; 6 - зоны уплотненного грунта;
- 7 - кирпичная стена; 8 - бетон из мелкого заполнителя
Рис. 4.5.
1 - усиливаемый фундамент; 2 - кирпичная стена; 3 - приливы из бетона; 4 - металлические балки, устанавливаемые в пробитые отверстия; 5 - металлические штыри из арматурной стали; 6 - металлические балки, закрепляемые с помощью сварки к поперечным балкам; 7 - зоны уплотненного грунта гравием, хорошо подвижный. Уплотнение бетонной смеси производят игловибратором или простым штыкованием. Усиление фундаментов производят захватами длиной 1,5-2 м для исключения нарушения устойчивости слабой безрастворной (ослабленной) кладки фундаментов. Работы выполняют на 2-3 захватках. Другими способами усиления и укрепления тела бутовых и кирпичных фундаментов является инъецирование цементным и силикатно-полизапианитным раствором, торкретированием бетоном. Данный метод позволяет с наименьшими затратами материалов восстановить тело фундамента без увеличения сечения (рис. 4.7-4.9).
Рис. 4.6.
1 - усиливаемый фундамент; 2 - монолитный бетонный банкет; 3 - несущая балка; 4 - подкос; 5 - анкер; 6 - упорный уголок; 7 - распределительная балка; 8 - кирпичная стена
Рис. 4.7.
1 - усиливаемый фундамент; 2 - инъекторы для нагнетания жидкого цементного раствора; 3 - наплывы раствора; 4 - кирпичная стена
Рис. 4.8. 1 - усиливаемый фундамент; 2 - разрыв фундаментов в следствие морозного пучения и просадки грунта основания; 3 - жидкий цементный раствор; 4 - инъекторы; 5- непучинистый грунт; 6 - кирпичная стена
Рис. 4.9.
- 1 - существующий фундамент, имеющий расслоение бутовой (кирпичной) кладки; 2 - набрызг бетонной смеси под высоким давлением;
- 3 - торкретированная поверхность фундамента; 4 - цемент-пушка для набрызга бетонной смеси; 5 - кирпичная стена; 6 - вскрытый пазух фундамента
Для увеличения несущей способности фундаментов в отдельных случаях используют глубоко залегающие прочные грунты, применяя сваи различного типа. Этот способ особенно оправдан при высоком уровне грунтовых вод. Сваи выполняются выносными или подводятся под подошву фундамента. При усилении ленточных фундаментов выносные сваи размещаются либо с одной в виде консольной системы, либо с двух сторон (рис. 4.10). Головы свай с усиливаемым фундаментом соединяются ростверками в виде железобетонных поясов для ленточных фундаментов или железобетонными обоймами - для столбчатых.
Рис. 4.10.
1 - усиливаемый ленточный фундамент; 2 - буронабивные железобетонные сваи; 3 - железобетонная обойма; 4 - основная рабочая арматура усиления; 5 - отверстие, проделываемое в швах между фундаментными блоками; 6 - кирпичная стена
Передача части нагрузки на выносные сваи выполняется также балками, проходящими через фундамент. Сложность усиления фундаментов состоит в необходимости вскрытия полов и отрывки фундаментов вручную.
При наличии перегруженного грунта основания может возникнуть необходимость изменить тип фундамента. Например, вместо столбчатых отдельных фундаментов произвести переустройство их в ленточные или ленточные фундаменты превратить в сплошную плиту в зданиях с подвалами. Под дополнительную ленту или плиту до несущего грунта насыпается гравий или укладывается тощий бетон. Грунт вблизи фундамента можно вынимать только отдельными участками. В качестве дополнения к фундаменту устраивают буронабивные сваи небольшого размера. Их разгружающая способность такая же, как и у дополнительных фундаментов.
Последовательность работ по усилению фундаментов с ушире- нием подошвы должно выполняться в следующей последовательности:
- 1) фундамент отрывается участками с обеих сторон;
- 2) пробиваются отверстия для пропуска металлических балок и арматурных элементов; после их установки отверстия тщательно заделывают мелкозернистым бетоном;
- 3) для сборных железобетонных приливов заделываются анкеры либо пропускаются стяжные шпильки;
- 4) поверхность существующих фундаментов очищается от грязи металлическими щетками, продувается струей сжатого воздуха и перед укладкой монолитного бетона обильно смачивается водой или цементным молоком;
- 5) уплотняется грунт основания в местах расположения приливов;
- 6) устанавливается арматура, опалубка и укладывается бетон.
Разгружение фундаментов применяется для усиления фундаментов,
потерявших прочность. Фундаментную ленту усиливают установкой стальных балок, подкосов, разгрузочных железобетонных плит, передачей нагрузки на сваи. Метод передачи нагрузки на сваи предполагает использование вновь устраиваемых свай (как вариант - опускных колодцев). Подошва фундамента не затрагивается (за исключением случаев, когда поперечные опорные балки или опускные колодцы находятся под подошвой). Смысл усиления - это перенос фундамента на выносные сваи или подведение свай под подошву фундамента. Для передачи нагрузки от усиливаемых фундаментов на сваи используют систему монолитных железобетонных (или стальных омоноличивае- мых) поперечных балок.
При расчетах работа грунта основания под существующими фундаментами не учитывается. Предполагается, что вся нагрузка должна восприниматься вновь устраиваемыми элементами усиления существующего фундамента. В рассматриваемом решении применяются сваи различной конструкции: буронабивные; короткие залавливаемые; составные из отдельных звеньев; винтовые и буроинъекционные.
Усиление столбчатых фундаментов возможно переустройством их в ленточные при значительных неравномерных деформациях. При этом методе между существующими фундаментами выполняется железобетонная стенка в виде перемычки. Нижняя часть стенки может выполняться уширенной. Нижняя часть перемычки подводится под существующий фундамент. Усиление фундаментов под колоннами и столбами путем увеличения площади подошвы выполняется и устройством обойм усиления, охватывающих существующие конструкции со всех сторон. По уступам существующего фундамента забивают штыри (диаметром 12-16 мм с шагом 200-250 мм) или пробивают горизонтальные штрабы (борозды), в которых размещают стальные балки. Наружное расположение разгружающих балок (т.е. не заводя их в штрабы) допускается при высоте обоймы усиления больше 2 м. Разгружающие балки расклиниваются в теле существующего фундамента с помощью обрезков металла и привариваются к вертикальным элементам армирования обойм усиления.
Фундаменты мелкого заложения можно усиливать, уширяя и углубляя их путем подведения конструктивных элементов (блоков, железобетонных плит, столбов). Углубление фундаментов и подводку столбов, как правило, выполняют в сухих и маловлажных грунтах.
