Мероприятия, проводимые при строительстве на просадочных грунтах

1. К просадочным относят грунты, которые под воздей­ствием нагрузок и собственной массы при замачивании дают допол­нительные деформации, называемые просадками. Кэтим грунтам в основном относят лёссовидные. Достаточно прочные в естествен­ном состоянии, они при замачивании теряют свою прочность, и зда­ния, возведенные на таких грунтах без принятия соответствующих мероприятий, могут дать неравномерные осадки, вызывающие тре­щины и даже разрушения.

В зависимости от величины просадки эти грунты подразделяют на два типа: I тип — просадка от собственной массы при замачива­нии не превышает 50 мм; II тип — просадка при тех же условиях превышает 50 мм.

Просадочные грунты занимают значительную территорию Рос­сии, поэтому нормы устанавливают соответствующие мероприятия по обеспечению прочности возводимых на них зданий и сооружений.

При проектировании и строительстве зданий и сооружений на таких грунтах осуществляют следующие основные мероприятия:

· устраняют просадочные свойства грунтов путем их уплотнения механическими способами, устройства грунтовых свай, предва­рительного замачивания грунтов в основании и др.;

· прорезают просадочную толщу грунта до подстилающего его слоя устройством свайных фундаментов или же столбами и лен­тами из грунта с искусственным закреплением его силикатиза­цией или термическим способом;

· защищают основание от замачивания путем продуманной пла­нировки территории, обеспечивающей сток атмосферных вод; надежного устройства сетей водопровода, канализации, тепло­снабжения; выполнения водонепроницаемой отмостки по периметру зданий шириной, превышающей на 0,3 м засыпаемые пазухи котлована (но не менее 1 м);

· По периметру подошвы фундаментов крупнопанельных зданий обычно устраивают водонепроницаемый экран в виде тщательно уплотненного слоя грунта.

Необходимо осуществление дополнительных конструктивных мероприятий на случай, если произойдет замачивание грунтов в процессе строительства здания или его эксплуатации.

К этим мероприятиям относят следующие:

1) выбор такой конструктивной схемы, при которой будут обеспе­чены необходимые жесткость и устойчивость всего здания. Это можетбытьдостигнуто повышением жесткости сопряжения кон­струкций или, наоборот, устройством шарнирных соединений, позволяющих взаимно перемещаться соединяемым элементам без нарушения эксплуатационной надежности здания;

2) выбор простейших форм зданий в плане с устройством необхо­димого количества осадочных швов;

3) увеличение размеров глубины опирания горизонтальных кон­струкций (балок, плит, ферм) на вертикальные (стены, колон­ны, столбы);

4) применение в промышленных зданиях с кранами только разрез­ных подкрановых балок;

5) устройство армированных поясов, непрерывных по всей длине наружных и внутренних капитальных стен в пределах осадочно­го блока;

6) приспособление конструкций к быстрому восстановлению их в проектное положение после просадки грунтов.

Осуществление вышеизложенных мероприятий следует выполнять с учетом конкретных условий в зависимости от вида здания.

Вопросы для самоконтроля

1.Приведите общую характеристику просадочных грунтов.

2.Перечислите мероприятия, направленные на предотвращение просадки грунтов.
Проектирование и строительство зданий в условиях реконструкции

1.Архитектурно-градостроительные мероприятия в зависимости от реальных условий развиваются в следующих основных формах:

· Сохранение;

· Градостроительное обновление;

· Преобразование;

· Полное переустройство.

Сохранение– консервация и реставрация ( с восстановлением утраченных элементов), со скрытым введением современных инженерных сетей, а также благоустройство зданий и территорий. Этот принцип используют для внутренней реконструкции сохраняемых, внешних неизменяемых на протяжении веков наиболее ценных объектов городской среды.

Градостроительное обновление– реконструкция с преимущественным сохранением имеющегося историко-архитектурного наследия с включением новых элементов. Базируется на сохранении планировочной структуры городской среды, это так называемые заповедные зоны.

Преобразование– реконструкция, оберегающая основы исторической планировки и объёмно-пространственных соотношений с целью сохранения памятников архитектуры. Сводится к созданию нового жилого фонда и развитию инфраструктуры старого города с сохранением его градостроительных и архитектурно-художественных черт.

Полное переустройство -наиболее полная степень реконструкции. Осуществляется на малоценных в историческом и художественном отношениях объектах. Преследует экономические цели(повышение плотности застройки), функциональные и художественные.

Реконструкциязданий и сооружений - это их переустройство с целью частичного или полного изменения функционального назначения, установки нового эффективного оборудования, улучшения застройки территорий, приведение в соответствие с современными возросшими нормативными требованиями.

Переустройствовключает перепланировку и увеличение высоты помещений, усиление, частичную разборку и замену конструкций, а также надстройку, пристройку и улучшение фасадов зданий.

Цель реконструкции жилого фонда заключается в его переустройстве для улучшения планировочного решения, повы­шения степени благоустройства инженерного оборудования зданий, создания квартир для посемейного заселения, отвечающих совре­менным социологическим и демографическим требованиям.

При реконструкции жилой застройки всесторонне учитывают­ся социальные и градостроительные задачи, а также экономическая и техническая эффективность ее осуществления.

Социальные задачи реконструкции заключаются в коренном обновлении застройки и планировочной структуры жилого фонда. Эти задачи предусматривают улучшение и постепенное выравни­вание условий жизни населения в старых и новых городских районах, которые должны удовлетворять современным и перспективным требованиям.

1. В соответствии с итогом результатов обследования здания выбираюттип технических мероприятий:

· капитальный ремонт;

· модернизацию или реконструкцию;

· консервацию или реставрацию.

Капитальный ремонт- устранение физического износа конструкций и инженерного оборудования путём восстановления или улучшения физико-технических свойств конструкций (прочности, огнестойкости, тепло,- звуко – и гидроизоляции) и смены оборудования без изменения планировочного или архитектурного решения здания.

Модернизация включает в себя помимо работ по капремонту внутреннюю перепланировку здания, вплоть до смены функции без изменения объёма и внешнего облика.

Реконструкция – наиболее сложная форма преобразования, совмещающая восстановление или улучшение качеств конструкций, замену инженерного оборудования, перепланировку, иногда перепрофилирование, изменение объёма здания (уменьшение этажности, надстройки, пристройки) и его внешнего вида.

Консервацияпредставляет собой совокупность технических мероприятий по защите от разрушения и укрепление сооружения в существующем виде без изменения внешнего облика и интерьеров.

Реставрация памятников допускает внесение определённых изменений или дополнений, необходимых для их сохранения, являющихся единственным средством спасения памятника архитектуры.

Проектирование капитального ремонта жилых и общественных зданий осуществляется с учетом схем и проектов районной плани­ровки, генеральных планов городов и других населенных пунктов, проектов детальной планировки, схем развития инженерных сетей, проектных предложений по реконструкции кварталов, групп домов и т.д.

На планировочные решения реконструированных зданий влия­ет их конструктивная схема. Наличие уже существующего остова заставляет принимать при реконструкции обратную новому строи­тельству последовательность планировочных решений, включа­ющих следующие этапы:

· разделение стенового остова на отдельные секции с существу­ющими или вновь устраиваемыми лестничными клетками;

· распределение секций на квартирные ячейки, расположенные в одном или двух уровнях;

· выделение в каждой квартирной ячейке жилой и вспомогатель­ной зоны (при одновременной увязке с размещением инженер­ного оборудования и вновь организуемых или существующих санитарно-технических коммуникаций).

Проектирование капитального ремонта жилых зданий осуществ­ляется, как правило, в одну стадию.

3.Под сроком службы конструкций понимается календарное вре­мя, в течение которого под воздействием различных факторов они приходят в состояние, когда дальнейшая эксплуатация становится невозможной, а восстановление экономически нецелесообразно. В срок службы включается время, затраченное на ремонт. Срок службы здания определяется сроком службы несменяемых конструк­ций — фундаментов, стен, каркасов.

Физический износ жилых зданий и их элементов состоит в утрате ими первоначальных физико-технических качеств (прочности, устойчивости и др.) под воздействием различных нагрузок. Призна­ками физического износа являются возникающие неисправности элементов зданий.

Степень физического износа жилого здания определяется сло­жением степеней износа отдельных его элементов, взвешенных по удельному весу их стоимости в общей восстановительной стоимостиздания.

Моральный износ жилых и общественных зданий состоит в не­соответствии их эксплуатационных характеристик современным требованиям. Эти требования отражены в нормах строительногопроектирования. Отклонения от норм могут рассматриваться как признаки морального износа, подразделяющиеся на три группы:

· недостатки планировки;

· несоответствие конструкций действующим нормативам по теплозащите, звукоизоляции, гидроизоляции и т.п.;

· отсутствие отдельных видов инженерного благоустройства.

Моральный износ устраняется при проведении капитального ремонта или реконструкции жилого здания.

4.Работы по восстановлению и усилению фундаментов начинают со вскрытия участками тела фундамента. Если необходи­ма замена участка фундамента, то на время проведения работ обя­зательно выполняется усиление вышележащих элементов здания.Выбор метода ремонта определяется состоянием фундамента, его конструкцией, материалом и пр.

Существуют следующие способы укрепления фундаментов:

· укрепление кладки фундамента - перекладка отдельными участками;

· цементация -нагнетания в пу­стоты фундаментного массива под давлением цементного раствора;

· устройство обойм - устройство поперечных связей между обоймами из арматурной стали или поперечных балок;

· уширение и увеличение опорной площади фундамента - предварительное укрепление грунта и монтаж выносных опор;

· углубление фундамента – подводка новой кладки захватками с увеличением площади фундамента;

· постановка фундамента на сваи и передача нагрузки на нижележащие слои грунта;

· устройство выносных свай (набивных и буроинъекционных) и поперечного ростверка, применяется в при наличии прочного основания, если нельзя уширить конструкцию;

· устройство выносных опор способом подводки конструкции под фундамент, если прочный грунт расположен неглубоко.

Рис. 9.1. Способы усиления и разгрузки ленточных фундаментов:

а — уширение подошвы фундамента железобетонными балками;

б — устройство железобетонной обоймы;

в — передача нагрузкина выносные опоры (буронабивные сваи);

г — передача нагрузки на сваи, расположенные вне здания;

1 — существующий ленточный фундамент; 2 — железобетонная балка

Ремонт и усиление каменных стен, простенков, перемычек и столбов заключается в укреплении или перекладке поврежденных конструкций для обеспечения надежности кладки, а также в укреплении стен в случае отклонения их от вертикального положения.

Отдельные трещины в стене, если они не носят опасного для целостности кладки характера, ремонтируют заделкой их раствором после тщательной расчистки и промывки. Одновременно с ремон­том кладки необходимо устранять причины, вызвавшие появление дефектов.

В местах повреждения стен сетью мелких трещин или одиноч­ными трещинами на большую глубину восстановление несущей спо­собности стен, а также их усиление достигаются перекладкой стены местами с применением нового раствора, более прочного, чем ра­створ старой кладки.

Усиление простенков может быть достигнуто:

· увеличением пло­щади сечения простенков с помощью дополнительной кладки на цементном растворе с уменьшением ширины проема;

· полной или частичной перекладкой простенков;

· устройством железобетонной обоймы или металлического корсета;

· устройством железобетонной колонны вместо кирпичной.

Усиление кирпичных перемычек в зданиях может быть достигну­то:

· частичной или полной перекладкой перемычек, когда их несущая способность нарушена большим количеством сквозных трещин;

· заменой кирпичных перемычек металлическими или железобетон­ными;

· заделкой трещин и отверстий цементным раствором.

Повышение устойчивости отклонившихся от вертикали стен достигается устройством специальных стальных тяжей и накладок, связывающих в плоскости перекрытий параллельные стены, одна из которых потеряла устойчивость.

При разрушении опорных площадок, на которые опираются бал­ки перекрытия, их усиливают заменой поврежденной кладки новой или подведением под концы балок опорных подушек.

В случае промерзания кирпичных стен отдельные их части до­полнительно утепляют. Промерзаемые участки стен утепляют с внутренней стороны обивкой сухой или перлитовой штукатуркой. С наружной стороны стены утепляют теплой штукатуркой слоем до 5 см с последующей плотной затиркой и окраской.

При капитальном ремонте в зависимости от состояния зданий и цели ремонта прибегают как к ремонту и усилению перекрытий, так и к замене их на более долговечные.

Применяемое на практике большое число приемов восстанов­ления междуэтажных перекрытий сводится к нескольким основным:

· разгрузка конструкций — осуществляется заменой тяжелых сма­зок и засыпок современными эффективными материалами для уменьшения собственного веса перекрытия;

· увеличение сечения конструктивных элементов — осуществля­ется прикреплением к существующим сечениям дополнительных элементов, принимающих на себя часть нагрузки,дополнительных прокатных профилей или обетонированиемстальных балок.

Включение в работу новых конструктивных элементов осущест­вляется устройством новых несущих конструктивных элементов, частично или полностью воспринимающих нагрузку, вместо сущест­вующих. Для этого подводят новые балки, опирающиеся на сущест­вующие или вновь устраиваемые опоры, между существующими конструкциями.

Изменение конструктивной схемы осуществляется перерас­пределением усилий в конструкции в результате превращения статически определимых систем в статически неопределимые, в не­которых случаях уменьшением пролетов вследствие устройства дополнительных опор. (Превращение однопролетной балки в мно­гопролетную неразрезную. Объединение в многопролетную нераз­резную систему смежных однопролетных балок. Превращение пролетных конструкций-балок в шпренгельную систему. Устройство предварительно напряженных стальных затяжек и распорок.)

Текущий ремонт перегородок предусматривает:

· укрепление их при помощи стальных закреп с заделкой просветов, щелей и отверстий;

· сплачивание дощатых перегородок;

· смену отдельных загнивших досок; заделку трещин в местах сопряжения перегородок со смеж­ными конструкциями.

Просветы, щели и отверстия заделывают при помощи реек и накладок с последующим их оштукатуриванием и отделкой. Про­емы в деревянных перегородках заделывают после снятия дверной коробки путем обшивки перегородки с двух сторон тесом с проклад­кой утепляющего материала из легких плит (древесно-стружечных, гипсовых).

Требуемая звукоизоляция достигается установкой перегородки непосредственно на несущую конструкцию перекрытия и заделкой образующегося просвета в верхней части перегородки.

При отклонении перегородки от вертикали на капитальных сте­нах намечают ее вертикальное положение и прибивают упорные бруски. Затем между перегородкой, стенами и потолком ставят кли­нья, а щель между перегородкой и стеной расширяют так, чтобы перегородка могла свободно перемещаться на величину отклонения. После этого ослабляют клинья, придают перегородке вертикальное положение и крепят ее с помощью стальных ершей, забиваемых в швы кладки. Щели между перегородкой, стенами и потолком заде­лывают известково-гипсовым раствором и расшивают.

При ремонте и замене элементов лестниц работы ведут сверху вниз, при устройстве новой лестницы — снизу вверх

Выбоины и трещины в бетоне тщательно очищают от грязи, про­тают водой и заделывают цементным раствором с последующим железнением места заделки.

Металлические перила укрепляют путем расклинивания стоек в расчищенных гнездах металлическими клиньями с последующей заливкой гнезд цементным или полимерцементным раствором. Новые части деревянного поручня, устанавливаемые вместо отсутствующих или вышедших из строя, соединяют со старым впритык с мощью вставок, врезанных в пазы в виде «ласточкина хвоста». При замене косоуров,площадочных балок,отдельных железобетонных ступеней:

· устанавливают временный косоур для вывешивания ступеней;

· косоуры и площадки вывешивают на временных стойках и прогонах;

· вышележащие ступени временно закрепляют, чтобы не допустить их сползания;

· удаляют поврежденную ступень и устанавливают на растворе новую.

Ремонт деревянных лестниц заключается в полной замене отдельных маршей и площадок, замене отдельных элементов (ступеней), укреплении или замене стоек и поручней. Вновь устанавливаемые подступенки и проступи заводят в пазы тетив с нижней стороны марша, начиная с нижней ступени.

Конструкции вновь устанавливаемых плитных и балочных балконов в реконструируемых зданиях заделываются в гнезда, пробиваемые в толще стены. При этом плита балкона формируется из отдельных плит, консольно опирающихся одним концом на стену здания (удалённые торцы плит, составляющих балкон, объединяются обвязочной балкой, обеспечивающей их совместную работу). Возможно и комплексное использование обоих вариантов: балконная плита опирается одним концом на стену здания, а вторым —на обвязочную балку, которая, в свою очередь, опирается на консоли, заделанные также в стену.

В ряде случаев используется вариант усиления существующих балконов опиранием на вновь устраиваемые стойки (идущие от уровня земли до плиты самого высокорасположенного балкона) или кронштейны.