Основные положения.

Строительство в сложных грунтовых условиях.

Проблема строительства промышленн4ых и гражданских сооружений в сложных грунтовых условиях весьма актуальна, поскольку более 80% территории России сложено просадочными, лессовыми, слабыми водонасыщенными, насыпными, набухающими и вечно-мерзлыми грунтами. Значительные территории России относятся к сейсмическим районам, где возможны землетрясения интенсивностью 7 баллов и более.

При строительстве новых сооружений и реконструкции действующих часто возникает необходимость передать на грунты осно­вания значительные нагрузки. В сложных грунтовых условиях эти нагрузки (статические, многократно приложенные, динамичес­кие) вызывают большие и зачастую неравномерные осадки фунда­ментов сооружений. И хотя в этих условиях построены и успешно эксплуатируются сотни тысяч построек, известны и случаи ава­рий.

В традиционных курсах по изучению оснований и строительных конструкций рассматривают, как правило, "обычные" условия строительства и эксплуатации. В действительности, на конструкции зданий и сооружений действует комплекс неблагоприятных факторов. Отдельные из них оказывают решающее влияние на несущую способность и долговечность зданий и сооружений. Преждевременное исчерпание их эксплуатационных качеств и нарушение технологического процесса приводит к значительным материальным затратам. Вследствие ошибок, допущенных на этапах изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации, срок службы зданий и сооружений в ряде случаев значительно короче проектного. Наличие трещин, локальных разрушений нарушает нормальную эксплуатацию предприятий. Затраты на восстановительные работы часто соизмеримы со стоимостью нового строительства. Все это требует более обоснованного подхода к учету особых условий при проектировании и строительстве.

Чрезвычайно сложно обеспечить безаварийную работу зданий и сооружений на подрабатываемых территориях. Здесь требуется более полный учет совместной работы основания, фундаментов и подземной части здания; внедрение последних достижений науки и техники в восстановление эксплуатационных качеств конструкций, в обеспечении их безаварийной работы, в прогнозировании развитий процессов в грунтах и конструкциях.

В ряде случаев на конструкцию действуют повышенные или высокие технологические или аварийные температуры, вызывающие снижение прочности и деформативных свойств материалов. В последнее время возросла интенсивность динамических нагрузок и воздействий.

К числу особых относятся условия строительства вблизи существующих зданий и сооружений. Участились случаи аварий и аварийных ситуаций вследствие неучета взаимного влияния рядом расположенных зданий.

Известнейший учёныё занимавшийся проблемой строительства в сложных условиях П. А. Коновалов считает, что под строительством в таких условиях следует понимать комплекс работ, связанных с исследованием, проектированием и устройством оснований и фундаментов на слабых водонасыщенных, глинистых и заторфованных грунтах, торфах и илах, просадочных и вечномерзлых, набухающих и засолёных, пучинистых и неравномерно сжимаемых грунтах, рыхлых песках и плывунах, закарстованных и подрабатываемых территориях, с учетом сейсмических и динамических воздействий и т.п.

На основания, конструкции, здания и сооружения действует комплекс неблагоприятных факторов, снижающих прочность и долговечность. Так, на бетон и железобетон оказывают влияние многочисленные физические и механические воздействия. К числу физических воздействий относятся: замораживание и оттаивание наружных поверхностей; термический удар; истирание бетона сыпучими материалами (в бункерах) или транспортом (в полах и дорогах); повреждения от бысторотекущей воды; термический удар, вызванный внезапным и резким падением температуры бетона (при расплескивании сжиженных газов).

К числу аварий, вызванных деятельностью человека, относятся: взрывы газа, пожары, теракты, наезды транспорта, дефекты строительства и эксплуатации, неквалифицированная их реконструкция с надстройкой, пристройкой, перепланировкой, иногда сопровождающая ослабление или перегрузку несущих элементов; природные явления (землетрясения, ураганы, оползни, неравномерные деформации оснований).

Особые условия строительства и эксплуатации значительно ускоряют процесс разрушения и развития дефектов. Повысить срок службы зданий и сооружений и предотвратить аварийные ситуации является важнейшей задачей проектировщиков и строителей.

Основные виды грунтов и фундаменты

Дадим характеристику нескольким основным видам грунтов и рекомендации по устройству фундаментов на этих грунтах. Особое внимание надо уделять их поведению в зимнее время - свойству вспучиваться.

Скалистые

Скалистые грунты - наиболее надежные. Они прочны, не проседают, не размываются и не вспучиваются. Фундамент можно возводить непосредственно на поверхности такого грунта, без какого-либо вскрытия или заглубления.

Хрящеватые

Этот вид грунта содержит прожилины гравия, обломков камней. Не сжимается и не размывается. Рекомендуется закладка фундамента с заглублением не менее полуметра.

Песчаные

Песчаные грунты имеют свойство сильно уплотняться под нагрузкой - проседать. Эти грунты не задерживают воду и при промерзании не пучятся. Рекомендуется закладка фундамента на глубине от 40 до 70 см.

Супеси и Суглинки

Супеси и Суглинки - это грунты, занимающие промежуточное положение между песчаными и глинистыми грунтами. Они содержат от 3 до 30% включений глины. При содержании глины от 10 до 30% грунт относят к суглинкам, а при более низком содержании грунт имеет название - супесь.

Глинистые

Глинистые грунты могут сжиматься, размываться и при замерзании вспучиваются. Это самый неприятный грунт для возведения фундамента, который в этом случае должен быть заложен на всю глубину промерзания.