Мероприятия, по защите от повреждений зданий, возведенных на лессовых просадочных грунтах (противопросадочные мероприятия)

Возведенные на лессовых грунтах здания и сооружения в на благоприятных условиях претерпевают существенные деформации. Особенно опасны неравномерные деформации, которые, как правило, приводят к разрушению отдельных конструктивных элементов здания. В практике известны случаи появления значительных вертикальных просадок по всей площади здания, однако при этом не было отмечено повреждений конструкций здания, ибо деформации проявлялись сравнительно равномерно.

Чтобы исключить неравномерные деформации или смягчить их опасное влияние, строительные нормы и правила предусматривают специальные комплексы защитных мероприятий. Для ряда здании и сооружений сложились мероприятия, которые опробованы в определенных грунтовых условиях. В каждом случае они должны быть конкретизированы и обоснованы соответствующими технико-экономическими расчетами.

Существующие мероприятия при строительстве на лессовых просадочных грунтах условно подразделяются на водозащитные; кон­структивные; связанные с преобразованием просадочных свойств грунта (закрепление или уплотнение лессового грунта основания); осуществляемые в результате прорезки просадочной толщи фунда­ментами глубокого заложения, например свайными.

При строительстве зданий и сооружений на лессовых грунтах применяют сложный комплекс мероприятий. Например, наряду с водозащитными мероприятиями предусматривают и конструк­тивные - устройство осадочных швов и железобетонных поясов, армирование простенков и т. д.

Водозащитные мероприятия включают в себя организацию отвода с площадки застройки атмосферных вод, устройство по специальному проекту водонесущих коммуникаций и их вводов, выполнение противофильтрационных экранов и отмосток и т. д. Конструктивные мероприятия предусматривают разрезку здания осадочными швами, что улучшает пространственную работу его отдельных блоков (секций). Во многих случаях эффективными оказываются железобетонные пояса, которые служат для восприятия возникающих усилий в элементах здания при неравномерных деформациях основания.

К конструктивным относятся также мероприятия по усилению отдельных элементов, анкеровке плит и прогонов, по регулированию проектного положения несущих конструкций здания или сооружения (колонн, ферм, балок т.п.).

Мероприятия, связанные с преобразованием свойств лессового унта, позволяют устранить или уменьшить величину возмож­ной просадки в результате закрепления или уплотнения грунта. Преобразованный лессовый грунт, например обожженный, си­ликатированный или утрамбованный, практически становится нечувствительным к замачиванию.

В случае применения свайных фундаментов обычно прорезают всю просадочную толщу и опирают нижние концы свай на непросадочные грунты, влажность которых строго регламентируется. Поскольку преобладающая часть нагрузки передается через ниж­ние концы свай, то вся система «основание-фундамент-здание» становится более надежной.

Ошибки, допущенные при инженерно-геологических изыскани­ях, проектировании и производстве работ, а также неправильная эксплуатация возведенных зданий неизбежно приводят к их по­вреждению, а в ряде случаев - к серьезной аварийной ситуации.I Согласно наблюдениям треста «Ростовдонтисиз» и расчетам на всей застроенной территории наблюдается подъем уровня грунто­вых вод, особенно в микрорайонах, где сосредоточены сети водо­несущих коммуникаций.

Анализ динамики изменения уровня подземных вод показал, что их подъем приурочен к началу производства строительных работ. Питание подземных вод происходит за счет атмосферных осадков и таяния снегов, однако наибольшее поступление воды наблюдается из водонесущих коммуникаций.

В местах постоянных утечек воды формируются купола под­земных вод, которые в последующем захватывают примыкающие территории и затем смыкаются, образуя единый горизонт подзем­ных вод. Наиболее опасным для зданий является неравномерное замачивание грунтов, приуроченное куполообразному положению подземных вод.

Все методы подразделяются на три группы:

1. водозащитные мероприятия предусматривают

· вертикальную планировку строительных площадок для отвода поверхностных вод,

· гидроизоляцию поверхности земли,

· предохранение зданий от утечек воды из водопроводов,

· устройство дренажей,

· устройство водонепроницаемых полов, покрытий, отмосток и т.д.

· защита грунтов основания от химически активных жидкостей, способных привести к просадкам, набуханию, активизации карстово-суффозионных явлений, повышению агрессивности подземных вод.

2. конструктивные мероприятия рассчитаны на

· приспособление объектов к возможным неравномерным осадкам,

· повышение жесткости стен и прочности стыков,

· армирование зданий поясами,

· применение свайных, а так же уширенных фундаментов, передающих давление на грунт меньше, чем «начальное просадочное давление».

3. устраняющие просадочные свойства пород

Механические методы преобразуют породы либо с поверхности, либо в глубине толщ:

· трамбовка,

· замачивание под своим весом или весом сооружения.

· уплотнение с помощью свай,

· взрыв в скважинах,

· замачивание скважины с последующим взрывом под водой.

Физико-химические способы:

· обжиг грунтов через скважины,

· силикатизацию,

· пропитку цементными и глинистыми растворами,

· обработка различными солями,

· укрепление органическими веществами (битум, смолы).