теоретичний матеріал до теми 4

1. Обстеження основ будівель і споруд.

При технічних оглядах та обстеженнях об’єкта під час його експлуатації рекомендується насамперед брати до уваги:

•  вплив ускладнюючих умов - просідаючі ґрунти, сейсміка, техноло­ гічні впливи тощо;
•  стан водовідведення з приоб'єктної території;
•  технічний стан покрівель та систем водовідведення з дахів;
•  стан гідроізоляції фундаментів та вимощення навколо об'єкта; 
• технічний стан інженерних систем - водопостачання, каналізації, теплопостачання, вен­ тиляції, газопостачання, електропостачання - та їх можливий вплив на конструктивну систему об'єкта; 
• стан внутрішнього протипожежного водопостачання, систем димо- та тепловидалення, підпору повітря .

У пошуку дефектів і пошкоджень окремих конструктивних компонентів об’єкта рекомен­ дується орієнтуватись на такий перелік найбільш імовірних ділянок дефектів і пошкоджень:

•  для основ - у зонах складування важких вантажів, біля колон, стін, фундаментів, опор, які несуть великі навантаження, у місцях зволожених ґрунтів та вібраційних чи ударних навантажень;
•  для фундаментів - у зонах зволоження ґрунтів (особливо агресивними рідинами), у зонах дії вібрацій, ударних навантажень, привантажень, при спорудженні важких прибудов, влаштуванні близько розташованих котлованів, при невпорядкованих водовідливі та водозниженні; 

Але поява небезпечних дефектів і пошкоджень, хоча й з меншою імовірністю, можлива на будь-якій іншій ділянці об'єкта.

Обстеження основ і фундаментів починають з візуального огляду стін, конструкцій об'єкта і фундаментів, їх вузлів з метою виявлення тріщин осадового характеру, пошкоджень і деформацій.
 За результатами візуального обстеження, виходячи із ступеня пошкодження і харак­терних ознак дефектів, здійснюють попередню оцінку технічного стану фундаментів.

Основними критеріями позитивної оцінки технічного стану фундаментів при візуальному обстеженні є:

а) відсутність або не перевищення граничних значень нерівномірного осідання,

б) збереженість тіла фундаментів;

в) надійність антикорозійного захисту, гідроізоляції та їх відповідність умовам експлуатації.
 

Ознаками непридатного до нормальної експлуатації або аварійного стану основи є руйнування конструктивних елементів у вигляді тріщин, сколів, зсуву, перекосу стін, колон, балок, плит, перекриття та ін., що призводить до небезпеки перебування людей у районі пошкоджених конструкцій, або порушення технологічного процесу, викликані нерівномірними деформаціями основ в результаті прояву одного або декількох таких факторів:

•  осідання поверхні території внаслідок замочування ґрунтів, наявності карстових порожнин або шарів дуже стисливих ґрунтів, техногенних дій;
•  нерівномірності осадки основ у зв'язку з їх неоднорідністю, локальним замочуванням, нерівномірним навантаженням тощо;
•  зсувні процеси на схилах, які прилягають до об'єктів, що обстежуються;
•  порушення рівноваги основ (випирання ґрунту, зсув фундаменту);
•  суфозія (вимивання) частинок ґрунту з-під підошви фундаменту
•  здимання (набухання) ґрунтів.

Якщо за результатами візуального обстеження виявлено фактори (ознаки), характерні для непридатного до нормальної експлуатації або аварійного стану основ та/або фундаментів, призначають їх основні (детальні) та спеціальні обстеження

2. Класифікаційні ознаки категорій технічного стану основ та фундаментів

Класифікаційні ознаки стану основ і фундаментів та орієнтовні причини виникнення дефектів і пошкоджень у фундаментних конструкціях мілкого закладання наведені відповідно у таблицях В.1.1 і В.1.2. ДСТУ-Н Б В.1.2-18:2016

3. Поліпшення властивостей основ будинків

Вибір методів збільшення несучої спроможності основ залежить від:

• бажання замовника;
• наявності фінансування;
• стану основи;
• характеру пошкоджень фундаментів;
• рівня грунтових вод і необхідності улаштування водопониження.

4. Основні методи підсилення грунтів основ

При недостатній несучій здатності ґрунтів основи виникає необхідність в їх зміцненні.

Основні способи зміцнення (закріплен­ ня) основ будівель та споруд наступні:

• конструктивні
  • влаштування подушок (із піску чи місцевого зв’язного ґрунту);
  • влаштування шпунтової огорожі;
  • армування ґрунту;
  • створення бокового привантаження;
  • влаштування протифільтраційних завіс.
• механічні (полягає в ущільненні ґрунту, яке може бути: поверхневим, гли­бинним або у вигляді поперед­нього обтиснення.)
• фізико-хімічні (в ґрунт закачується ущіль­нюючий розчин)
• спеціальні (термічне закріплення та інш.)

Шпунтова огорожа виконується, як правило, з металевого прокату спеціального профілю. Її влаштування дає можливість під­ вищити несучу здатність слабкого ґрунту, що підстеляє фундамент.

При цьому за рахунок бокового обтискання слабкого ґрунту невеликої товщини можна досягти поліпшення його опірності дії вертикальних навантажень.
Такий спосіб закріплення ґрунту може бути використаний також для забезпечення стійкості ґрунту як у середині приміщень (рис. 1), так і назовні (рис.2).

Рисунок 1 - Шпунтова стіна в підвалі будівлі:

1 —існуючий фундамент;

2 —стінка із ста­ левого профілю;

3 — поверх­ ня ковзання при випиранні ґрунту із-під підошви фун­ даменту;

4-підлога підвалу

Рисунок 2 - Влаштування шпунто­ вих стінок назовні будівлі: 1 —відміт­ ка підошви фундаменту; 2 —котло­ ван поблизу будівлі; 3 — відмітка дна котловану; 4 — поверхня ковзан­ ня; 5 — тріщини в стінах; 6 — шпун­ това стіна

Протифільтраційні завіси споруджуються в місцях можли­ вого підтоплення й там, де є ймо­ вірність підняття ґрунтових вод через фільтрування її з водоймищ.
Найбільш прогресивним на да­ ний час способом виконання та­ ких завіс є метод „стіна в ґрунті (рисунок 3).

Рисунок 3 - Протифільтраційна завіса: 1 — фундаменти будівлі; 2 —проти­ фільтраційна завіса; 3, 4 — депресійна крива відповідно до та після влаштуван­ ня завіси

ФІЗИКО_ХІМІЧНЕ зміцнення грунту.

Закачування розчинів (силікатного, цементного, бітуму, різних смол тощо) у ґрунт може проводитися як із денної поверхні , так і з попередньо споруджених колодязів

Підсилення грунтів основ методом силікатизації являє собою нагнітання в грунт розчинів шляхом попереднього занурення перфорованих ін′єкторів (труб). Силікатизація може бути однорозчинна і дворозчинна.

 Рисунок 4  - Ін’єктор для силікатизації грунтів основ:

1- наконечник; 2- перфорована частина;

3- рядова ланка; 4- розподільник;

5- наголовник; 6- підвідний патрубок;

7 – отвори

Рисунок 5 - Схема підсилення грунтів основ однорозчинною силікатизацією:

1   - ємкість з розчином; 2- розподільник; 3- лічильник; 4- ін’єктори

Рисунок 6 - Схема розміщення ін’єкторів при підсиленні грунтів вздовж стіни; 1- ін’єктор; 2- існуючі конструкції; 3- зона закріпленого грунту

Рисунок 7 - Схема підсилення грунтів дворозчинною силікатизацією:

1- насоси; 2- ємкості з розчинами; 3- дозатор; 4- колектор; 5- ін’єктори

Метод термічного закріплення ґрунту полягає в дії на нього відкри­ того вогню (рис.8 ). Для цього по­ передньо проходять свердловини, а потім поступово в них занурюють форсунки з відкритим вогнем. Сила вогню та час дії його на ґрунт при­ значаються залежно від фізико-меха- нічних характеристик останнього.

Рисунок 8 - Термічне закріплення ґрунтів: 1 — існуючий фундамент; 2 — свердловини; 3 — форсунки з на­ конечниками; 4 — полум'я; 5 — за­ кріплений грунт

Перед початком робіт обов'язково складають ПВР, в якому вказують несучу спроможність основ і гідрогеологічні характеристики  на час проведення робіт.