Характерные повреждения оснований и фундаментов зданий с анализом причин их возникновения и рассмотрения способов их предотвращения и устранения.
Осадочные повреждения и аварии зданий вызываются, как правило, неблагоприятными геологическими и гидрогеологическими условиями площадки, которые не были учтены при строительстве здания или которые изменились в процессе эксплуатации. Эти условия могут быть как общими (зоны просадочных, вечномерзлых заторфованных и других особых видов оснований), так и конкретными условиями площадок (насыпи, бывшие отвалы, слоистые напластования, подземные колодцы, карсты и т.д.) (рис. 17). Неправильное выполнение строительных и особенно земляных работ в зоне эксплуатируемого здания может также вызвать осадочные повреждения и аварии зданий.
Рис. 17. Основные причины неравномерных осадочных деформаций зданий
а — неравномерная сжимаемость грунтов оснований; б — нахождение здания на призме обрушения;
в — наличие пустот в основаниях; г — расположение части здания на насыпных грунтах
д — жесткие включения под зданиями
Неблагоприятные условия площадки. Аварии и повреждения в конструкциях зданий, вызванные деформациями основания, наиболее часто проявляются в виде трещин в фундаментах и стенах. Деформации бывают следующих видов:
осадки-деформации, происходящие в результате уплотнения грунта под воздействием 
I – приработка, проявление дефектов изготовления и возведения,
II – период нормальной эксплуатации, износ обусловлен коррозией и старением материала,
|
|
|
III – ускоренный износ, накопление избыточного износа вплоть до полной потери эксплуатационных качеств.
внешних нагрузок, не сопровождающиеся коренным изменением ел структуры;
просадки-деформации, происходящие из-за уплотнения и, как правило, коренного изменения структуры грунта под воздействием внешних нагрузок и дополнительных факторов, таких, например, как замачивание просадочного грунта, оттаивание ледовых прослоек и т. п.; набухания и усадки-деформации, связанные с изменением объема некоторых видов глинистых грунтов, например, морозным пучением; оседания-деформации земной поверхности, вызванные разработкой полезных ископаемых, изменением гидрогеологических условий и т. п.
Совместная деформация основании и зданий может характеризоваться: абсолютной осадкой оснований отдельного фундамента Si,
средней осадкой основания или здания Sср;
относительной неравномерностью осадок ΔS/е двух фундаментов, т.е. разность их вертикальных перемещений, отнесенных к расстоянию между ними; креном фундамента или здания в целом /, т. е. отношением разности осадок крайних точек фундамента к ширине (или длине); относительным прогибом (выгибом) f/L, т.е. отношением стрелы прогиба (выгиба) к длине однозначно изгибаемого участка здания; кривизной изгибаемого участка или здания в целом К; относительным углом закручивания X) горизонтальным перемещением и. Отказ оснований фундаментов как системы, состоящей из отдельных элементов, вызывается отказом одного или нескольких элементов. Для оснований фундаментов наиболее опасны факторы, вызывающие внезапные отказы. Наиболее важные факторы, взаимодействие которых может привести к отказу фундамента, можно выделить в отдельные группы: воздействие окружающей среды (агрессия, вибрация, морозное пучение, землетрясение, увлажнение, набухание грунта и др.); отклонения от СНиПа и ТУ по изготовлению, перевозке конструкций, монтажу, забивке свай, хранению, эксплуатации, контролю качества и несущей способности и др.; неправильные исходные данные (неточность расчета, неправильное определение характеристик грунта и др.); функциональные воздействия (расположенные Рядом существующие здания, сваи или фундаменты, ограниченность площадки строительства и др.). Осадочные трещины в конструкциях зданий, как
|
|
|
Рис. 18. Зависимость неравномерности осадок ΔS от средней осадки S
При изгибе стены (в ее плоскости) вследствие неравномерных осадок возникают трещины.
|
|
|
Наклонные трещины в стенах, цоколе, фундаменте с одинаковыми направлением и раскрытием являются действием поперечных сил, а не изгибающий моментов. При изгибе трещины имеют форму параболы (рис. 21), причем при внезапных сильных осадках парабола имеет значительную величину оси по сравнению с хордой. По наклону трещин нетрудно судить, какая часть здания оседает. В табл. 7 приведены предельно-допустимые осадочные деформации полученные во время эксплуатации зданий.
Рис. 22. Характеристики неравномерных осадок зданий а - зависимость относительного прогиба fQT от размеров стен; б - зависимость максимального угла поворота ф от этажности; 1 - деформации, замеренные в надстроенных зданиях с армо-кирпичными поясами; 2 - по нормам для армированных кирпичных стен; 3 - по нормам для неармированных кирпичных стен; 4 - по данным Р. А. Токаря для неармированных кирпичных стен
Для предупреждения осадочных повреждений зданий необходимо тщательное исследование объекта и ряда его основных характеристик.
Наиболее серьезными дефектами фундаментов являются их деформации. Они могут быть местными, распространенными на отдельных участках, и общими по всему периметру здания или его части. В основе деформаций лежат не только неравномерные осадки, но и просчеты, допущенные при строительстве и эксплуатации. Возможно некоторое перераспределение нагрузки в связи с включением в работу перегородок, трансформацией конструктивной схемы перекрытий и т.п. В бутовых и крупноблочных фундаментах могут быть: просадки, вертикальные и косые трещины, выщелачивание солей из цементного раствора, расслоение кладки и выпадение отдельных камней. В железобетонных фундаментах, кроме того, может быть отслоение или разрушение защитного слоя, коррозия бетона и арматуры. Стены подвалов и цокольные панели зданий имеют те же дефекты и ко всему прочему в них могут быть: клиновидное раскрытие стыков, искривление горизонтальных линий стыков, перекосы конструктивных элементов, отклонение от вертикали, увлажнение стен и т.д. Повреждению и разрушению фундаментов способствуют вымывание грунта оснований, насыщение влагой прилегающего к ним грунта, появление в грунтовых водах агрессивных для материала фундаментов веществ, пучение грунтов оснований, состоящих из суглинков и глин. В практике эксплуатации встречаются случаи, когда в осенне-весенний период происходит наполнение подвалов поверхностной и грунтовой водой. Это происходит в результате некачественного устройства вертикальной гидроизоляции стен подвалов и фундаментов, а также отсутствия учета в процессе проектирования и строительства подъема уровня грунтовых вод. Отвод вод из подвалов должен быть организован таким образом, чтобы при откачке воды не вымывались из-под фундамента частицы фунта и он не становился бы рыхлым. Как правило, для отвода используют устройство закрытого дренажа, насосы, иглофильтры. Фундаменты и стены подвалов повреждаются обычно в результате недостаточной глубины заложения и площади фундамента (недостаточная несущая способность); неоднородности несущего и подстилающего слоев основания по длине и ширине здания; некачественной кладки блоков (нет перевязки блоков); замачивания и промораживания основания в процессе строительства и эксплуатации; подтопления подвалов грунтовыми, поверхностными или эксплуатационными водами; дополнительных нагрузок на фундамент (при надстройках, неправильном складировании материалов); а также из-за разрушения кладки фундаментов от переувлажнения и действия знакопеременных температур. Большое значение при устройстве монолитных бетонных фундаментов имеет соблюдение температурного режима бетонирования для предотвращения замораживания бетона при низких температурах (минимальной суточной температуры ниже 0°С) и обезвоживания бетонной смеси (при температуре воздуха выше 25°С). Иногда в результате осадки обратно засыпанного грунта образуется трещина между фундаментом и отмосткой, способствующая проникновению влаги к стенам подвалов и фундаментам. Разрушению цокольной части зданий способствует (при неорганизованном водоотводе с кровли) малый вылет карнизной части кровли, из-за чего влага попадает на стены цоколя и происходит их замораживание и оттаивание, разрушающее наружную часть стен. При организованном водоотводе с кровли важно надежное устройство мест водосброса из труб ливневой канализации с тем, чтобы исключить попадание влаги на цоколь.
|
|
|
ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ:
· Отсутствует перевязка каменной кладки;
· Недостаточная прочность кладки;
· Перегрузка фундамента в связи с надстройкой
- Действие агрессивной среды в грунте (поднятие УГВ или поступление химических продуктов вследствие их пролива в сооружении);
- Применение в фундаменте на стойкого к агрессивной среде материала
- Морозное пучение вследствие не правильного конструирования и возведения (подтопление фундамента при поврежденной отмостке или поднятии УГВ и др.)
- недостаточная ширина фундамента;
- увеличение нагрузок на фундамент в связи с надстройкой;
- снижение несущей способности основания в связи с его увлажнением
· Просадочные грунты;
· Плывуны;
· Недостаточное уплотнение грунта
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1531; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!