Устройство фундаментов вблизи существующих зданий

Все чаще при реконструкции зданий в городской застройке встречаются ситуации, когда новые фундаменты необходимо установить в непосредственной близости от существующих.

В таких случаях возникает вероятность влияния нового фундамента на работу существующего. Чтобы исключить взаимовлияние старого и нового фундаментов, должны выполняться следующие условия:

— осадок старого фундамента происходить не должно, осадки должны быть стабилизированы и к данному времени закончиться;

-зоны напряженно-деформированного состояния (НДС)- «луковицы напряжений» существующего и нового фундаментов не должны пересекаться и накладываться (по результатам поверочных расчетов).

Глубина заложения нового фундамента при этом может быть:

а) ниже уровня подошвы существующего фундамента. В этом случае проблемы по взаимовлиянию фундаментов снимаются;

б) выше уровня подошвы существующего фундамента. Тогда необходимо выполнение следующих условий:

— угол превышения их уровней должен быть не более 30 градусов (см. рис.5.40), то есть если а/d ³ 1/2, то новый фундамент можно заложить на эту отметку;

— если же а/d £ 1/2, то глубину заложения нового фундамента следует увеличить на величину

где	а	−	расстояние между ближайшими сторонами фундаментов, м;
d	−	превышение нового фундамента над старым, м

Допустимая разность отметок устройства рядом стоящих фундаментов не должна превышать величину, определяемую следующим образом:

где	φ1	−	расчетный угол внутреннего трения грунта;
сI	−	расчетное удельное сцепление грунта;
р	−	среднее давление от расчетных нагрузок под подошвой расположенного выше фундамента.

Рис. 5. 40. Устройство нового фундамента на разных отметках вблизи существующего фундамента:

1 — существующий фундамент; 2 − новый фундамент; 3 – подвал существующего здания.

Н_подв – отметка пола подвала существующего здания;

Н_сущ – отметка заложения существующего фундамента; Н_нов – отметка заложения проектируемого фундамента

Другим решением по исключению взаимовлияния фундаментов является устройство между фундаментами шпунта (см. рис.5.41).

Шпунтовая стенка позволяет оградить старые фундаменты от дополнительных осадок под влиянием нагрузок от новых, осадки которых будут происходить в начальный период после постройки. Шпунтовый ряд обычно устраивают из антисептированных досок, которые забивают глубже подошвы фундамента на 0,5 – 1,0 м для обеспечения заделки. Эффективен также стальной стандартный шпунт, который погружается «пакетом».

Рис. 5. 41. Схема устройства нового фундамента на одном уровне с существующим фундаментом:

1 — существующий фундамент; 2 − проектируемый новый фундамент; 3 – шпунтовый ряд; 4 – «луковица» напряжений; 5 –анкер для крепления шпунтовой стенки к фундаменту, горизонтальная связь

Дата добавления: 2016-04-11 ; просмотров: 10115 ;

Источник

Возведения фундаментов вблизи существующих зданий

В последние годы особую актуальность приобретает проблема возведения фундаментов новых зданий вблизи существующих объектов, поскольку при этом возникают не только значительные технологические трудности, но и опасность повреждений расположенных в непосредственной близости ранее возведенных строений. Строительство зданий вблизи или вплотную к уже существующим является более сложной задачей, чем возведение отдельно стоящего здания. Опыт свидетельствует, что пренебрежение особыми условиями такого строительства может привести к появлению в стенах ранее построенных зданий трещин, к перекосам проемов и лестничных маршей, к сдвигу плит перекрытий и, в конечном итоге, к нарушению нормальных условий эксплуатации существующих зданий, а иногда даже к аварийным ситуациям. Особенно возрастает опасность подобных деформаций при строительстве на основаниях, сложенных слабыми грунтами, так как эти грунты сравнительно легко подвержены технологическому разрушению и характеризуются значительными и медленно затухающими осадками.

Б.И. Далматов выделяет следующие причины, обусловливающие проявление дополнительных деформаций существующих зданий при возведении около них фундаментов:

• выпор грунта в сторону разрабатываемого котлована;
• суффозия грунта из-под подошвы фундамента при открытом водоотливе;
• динамическое воздействие на грунт при забивке шпунта свай;
• разработка мерзлого грунта и промораживание талого грунта;
• отклонение шпунта под воздействием нового фундамента.

При разработке котлована для строительства нового здания рядом с существующим необходимо соблюдать следующие правила:

• не применять ударные и взрывные способы разработки грунта;
• максимально сокращать строительные работы в котловане.

Если строительство ведется рядом с существующим зданием вплотную и отметки заложения подошв их фундаментов совпадают, то не рекомендуется разрабатывать весь котлован до стенки существующего фундамента без специальных мероприятий. Строительство в этом случае осуществляют захватками. При этом соседняя захватка делается только после возведения фундамента на предыдущем участке.

Если глубина заложения подошвы фундамента нового здания больше, чем глубина существующего, то применяется шпунтовое ограждение, или «стена в грунте». Водопонижение в этих случаях следует проводить с осторожностью, так как оно может вызвать дополнительные осадки.

Для рядом строящихся зданий желательно использовать однотипные фундаменты.

Основная опасность для существующих зданий связана с развитием дополнительных осадок, вызванных передаваемым давлением на грунт основания новым зданием. При этом наибольшие повреждения возникают в пределах 2. 7 м от границы примыкания старых зданий. Следовательно, если между смежными зданиями обеспечен достаточный разрыв, то опасность дополнительной осадки резко снижается. На этом принципе было разработано предложение консольного примыкания к существующим фундаментам новых зданий (рис. 13.5.1).

Рис. 13.5.1. Применение фундамента с консолями с поперечными несущими стенами: 1 — существующий фундамент; 2 — ограждающая стена; 3 — зазор; 4 — монолитная часть стены фундамента с консолью; 5 — шпунт; 6 — поперечный ленточный фундамент.

Сущность этого решения заключается в том, что фундамент нового здания не доводится до его торца. Торцевая часть здания опирается на консоль, вылет которой определяется расчетом. Сама консоль рассчитывается и проектируется в соответствии с требованиями расчета железобетонных конструкций.

Другим способом является устройство между зданиями разделительной стенки в виде шпунтового ряда набивных свай, или «стена в грунте». Стенка заделывается на глубину h2 в более прочные подстилающие грунты ниже перекрывающих их слабых грунтов (рис. 13.5.2).

Рис. 13.5.2. Разделительная шпунтовая стенка 1 — фундамент существующего здания; 2 — фундамент строящегося здания; 3 — разделительный шпунт.

Разделительная стенка должна устраиваться по всей линии примыкания фундамента нового здания к существующему и с каждой стороны выходить за пределы существующего здания не менее чем на hi/4. Шпунтовая стенка в плане должна иметь шпоры, развитые в стороны примерно на 0,25h (h — мощность сжимаемой толщи или глубина развития зоны деформации).

Перспективным является способ погружения свай вблизи существующего здания статической нагрузкой. Применение этого метода позволяет полностью устранить шум, опасную вибрацию и загрязнение воздушной среды. Разработан ряд эффективных установок, позволяющих производить вдавливание свай.

Устройство буронабивных свай по технологическим особенностям вполне отвечает требованиям к возведению фундаментов вблизи зданий.

Известно много типов буронабивных свай , отличающихся, в основном, конструкцией оборудования, применяемого для проходки скважин, изготовления ствола и уширения сваи. Опыт строительства зданий на таких сваях свидетельствует о снижении в несколько раз осадок домов по отношению к фундаментам на естественном основании. Это позволяет использовать буронабивные сваи на участках примыкания к существующим зданиям, обеспечивая тем самым уменьшение влияния загружения соседних площадей до безопасных величин.

В перспективе при выборе типа фундаментов вблизи существующих зданий преимущество будет отдаваться буронабивным сваям, позволяющим достигать высокого уровня механизации процесса, иметь высокую несущую способность, проходить толщу слабых грунтов, опираться на прочные грунты и создавать необходимые условия для сохранения несущих конструкций зданий, вблизи которых выполняется строительство новых зданий.

Источник

Технологии создания фундаментов с рядом стоящим зданием

Строительство в условиях плотной городской застройки получило высокую актуальность, как по объемам осуществления такого строительства в последнее время в крупных городах Мира, так и по имеющемуся уровню технико-экономической эффективности. По некоторым оценкам материалоемкость и трудоемкость возведения зданий в условиях плотной городской застройки увеличивается до 30 .. .45%.

В основу методики выбора рациональных технологических решений положено предположение — параметры технологических решений должны соответствовать объемно-планировочным характеристикам и технологическим параметрам существующих зданий, а также производственным условиям конкретного строительства.

В основу методики выбора рациональных технологий устройства фундаментов при возведении зданий в существующий городской застройке с рядом расположенными домами положены принципы:

— системный подход, обеспечивающий максимально широкий охват факторов влияния и условий и технико-экономических показателей при определении рациональных вариантов;

— синтезирования возможных альтернатив методов возведения подземной части и фундаментов в зависимости от параметров условий и доминирующих групп факторов;

— использования (обоснованных) рациональных технологических решений и методов выполнения работ при устройстве конструкций подземной части и фундаментов;

— использование системы критериев, повышающих адекватность выбора рациональных технологий строительства подземной части и фундаментов.

Принцип синтезирования возможных решений (альтернатив) предусматривает поэтапное принятие решений, которые являются рациональные для отдельных комплексов работ в зависимости от параметров условий и факторов влияния.

Использование (обоснованных) рациональных технологических решений и методов выполнения работ позволяет уменьшить размерность задачи выбора в Обоснованы величины и повысить общий уровень технологий, в том числе, которые подвергаются оценке. То есть, обоснование и выбор осуществляется из совокупности рационально настроенных и апробированных технологий и методов.

Использование системы критериев предусматривает применение на разных этапах выбора личной группы критериев, отвечающих задаче выбора. При обосновании и выборе того или иного конструктивного решения применяется критерий технической целесообразности.

Обоснование и выбор рациональных технологических решений осуществляются на основе использования технико-экономических показателей: себестоимости, трудоемкости, материалоемкости продукции.

Оценка (т.е. системная оценка) технологии возведения подземной части или фундаментов осуществляется стоимостными показателями — общей стоимостью подземной части или единицы площади или объема.

Выбор рациональных методов возведения подземной части и фундаментов зданий с рядом существующими сооружениями осуществляются в три этапа:

1 этап. Систематизация исходной информации по организационно-технологическим условиям и ограничений выполнения работ, объемно-планировочных и конструктивных особенностей и технического состояния, рядом расположенных сооружений, грунтовых и гидрогеологических параметров площадки строительства.

2 этап. Формирование совокупности возможных методов выполнения работ, которые по своим параметрам могут рассматриваться как альтернативы. Степень обоснованности альтернативных вариантов повышается использованием их синтезировании рациональных технологических решений и методов, которые обоснованы выполненными исследованиями.

3 этап. Выбор рациональных технологий возведения конструкций по системе критериев.

На первом этапе
— систематизация исходной информации, — осуществляется путем детализации конкретных условий и ограничений строительного производства при возведении фундаментов и конструкций подземных частей с рядом расположенными домами.

Устанавливаются организационные условия и ограничения строительного производства — характер: пространственные параметры строительной площадки, наличие проездов, площадок складирования укрупнения, имеющиеся организационные ограничения режимов выполнения строительства (работа только в 1-ю смену, запрет на динамическое воздействие, шумообразование, сварочные работы и т.д.) .

В качестве технологических параметров устанавливается:

— Общие объемы по отдельным видам работ и конструкций, переменные объемы работ (переменная интенсивность работ, трудоемкость по отдельным комплексами работ), сроки выполнения работ, состав бригад рабочих, комплектов машин и технологической оснастки. Фронт работ разбивается на технологические зоны (участки) и ярусы сведения.

Анализ объемно-планировочных и конструктивных решений рядом расположенных зданий и сооружений устанавливает требования и ограничения в отношении технологических параметров и режимов выполнения работ.

Устанавливаются методы выполнения и схемы механизации работ по отдельным комплексами (земляные работы, погружение свай, устройство монолитных конструкций, обратная засыпка и т.д.), которые возможны по своим параметрам и характеристикам.

При устройстве защитных экранов устанавливается общая последовательность и схема погружения свай, элементов шпунта, приводится техническое оборудование и строительные машины, которые соответствуют требованиям существующих ограничений относительно динамического воздействия вибраций и т.п..

Параметры свай, шпунтов (диаметр, длина, сечение), непосредственно погружаются рядом с существующими фундаментами, ограничиваются практическими данными, целесообразно диаметр металлических свай ограничивать 130 ^ 150 мм расчетного ной длиной. Для уменьшения эффекта обратного трением, возникающее в сваи, шпунтины во время его погружения целесообразно выбрать соответствующему режиму (скорость погружения, наличие кратковременных перерывов и порядок погружения, то есть схему погружения свай, шпунтов).

В случае, если защитный экран выполняет также функцию ограждения вертикальных стенок котлована и выполняемых из буронабивных свай больших диаметров (420 ^ 820 мм), необходимо установить общую схему устройства свай, скорость бурения, метод укладки бетонной смеси, наличие обсадных труб, а также технологические требования об исключении развития суффозии грунтов основания из-под подошвы существующих фундаментов (опрессовки сваи, поддержание повышенного уровня воды в сваи).

Земляные работы при разработке котлованов выполняются экскаваторные проходками, схемы которых назначаются с учетом зон влияния вибраций на конструкции существующих зданий, пространственного размещения и характера сжатия строительной площадки.

Проходки, что смежные с существующими домами (шириной до 5 м) разрабатываются экскаваторами «обратная лопата» с боковой схеме проходки, что исключает приближения экскаватора в опасную зону (Я _в = 5 м).

Смежные участки разрабатываются всегда (независимо от глубины котлована) по два яруса, при этом минимальная высота нижнего яруса должна быть не менее 0,5 м. Отмечен ярус необходимо разрабатывать после окончания работ по другим захватками и непосредственно перед открытием фронта работ для возведения следующих конструкций подземной части.

Тип крепления вертикальных стенок котлованов принимается в зависимости от глубины котлованов, грунтовых гидрогеологических условий с учетом допустимых методов его устройство с рядом расположенными домами.

При поярусной разработке котлованов крепления вертикальных стенок при необходимости усиливаются с помощью горизонтальных грунтовых анкеров.

При значительных глубинах котлованов и сложных гидрогеологических условиях, вертикальное крепление необходимо устраивать с использованием конструкций «стена в грунте».

На этапе систематизации исходных данных необходимо принять обоснованное решение относительно конструкций и технологии защиты котлована от грунтовых вод.

В условиях строительства подземной части рядом с существующими зданиями к методам, исключающих деформации, относятся такие методы, как устройство противофильтрационных экранов из глинистых материалов (бентонитовых глин), гидротехнического бетона, ледовых стенок, экранов выполненных методами силикатизации, смолизации т.п..

При принятии метода основанных на замораживании необходимо проводить мероприятия по исключению замораживания грунтов основания под фундаментами рядом расположенных домов.

Искусственное водопонижение иглофильтровыми, инжекторными или погружными насосами возможно, если обеспечено стабильный уровень грунтовых вод на прилегающих участках, для этого необходимо предусмотреть устройство дренажной системы, с помощью которой искусственно поддерживаются выходные гидрогеологические условия.

Устройство свай. Фронт работ по устройству свай разбиваются на участки, которые однородны по условиям выполнения работ; участки, непосредственно граничащих с рядом расположенными домами отделяются и рассматриваются как однородные участки. Рекомендуется, участки граничащих с рядом расположенными домами назначать шириной не менее 5 — 6 м, или в соответствии с результатами расчета о дополнительной совместимой осадки.

По выделенными элементами фронта работ назначается общая схема и режимы устройства свай, совмещенность их устройства по отдельным участкам с земляными работами и работами по устройству монолитных железобетонных конструкций.

Для условий строительства с рядом расположенными домами рекомендуется в качестве альтернативных решений принимать фундаменты из буронабивных свай, устроенных под защитой обсадных труб (при определенных геологических условиях), но разрешается устраивать за пределами зон, непосредственно примыкающих к существующим домам.

Сваи, погружаемые способом вдавливания, могут применяться в различных условиях, в том числе и в зонах, непосредственно граничащих с рядом рас расположенными домами. Но максимальное приближение свай к существующему фундаменту должны быть установлены расчетом, учитывая эффект обратного трения, а режимы и последовательность вдавливания должна быть установлена ​​с учетом эффектов дополнительного уплотнения грунтов, определенных сроками стабилизации основания фундаментов («отдых свай»).

Устройство монолитных железобетонных фундаментов, ростверков и других монолитных конструкций подземной части зданий.

На данном этапе формируются возможные варианты выполнения опалубочных работ с назначением типа опалубки, ее оборачиваемости, сроков распалубки и схемы перестановки с захватки на захватку.

Выполняются расчленение фронта работ на участке захватки, блоки и яруса бетонирования. Расчленение фронта работ на захватки выполняются с учетом общей схемы выполнения работ (земляных, полевых и последующих), в том числе, с учетом последовательности выполнения всего комплекса работ на участках, граничащих с рядом расположенными домами.

Устанавливаются общие объемы монолитных бетонных и железобетонных работ, переменные интенсивности выполнения, размеры захваток и блоков бетонирования. Устанавливаются технологические параметры бетонной смеси (осадка конуса, крупность заполнителя, наличие добавок).

Для арматурных работ устанавливается характер армирования, степень укрупнения элементов, тип монтажных соединений.

На втором этапе

— формирование совокупности возможных методов выполнения работ, — выполняется последовательное обоснование альтернативных вариантов исполнения и механизации отдельных процессов и работ.

Возможные варианты назначаются на основе сопоставления технологических параметров с техническими характеристиками средств механизации. При этом учитывается организационная взаимосвязь рассматриваемого комплекса работ по предварительным и последующим.

Общая схема методики формирования альтернатив предполагает последовательно-итерационный принцип обоснования и выбора возможных вариантов.

На третьем этапе

по сложившейся совокупности возможных методов выполнения работ (возможных альтернатив) выполняется выбор рациональных вариантов по технико-экономическим критериям.

В качестве критериев выбора принимается себестоимость работ, трудоемкость работ и продолжительность выполнения.

Себестоимость, трудоемкость и длительность выполнения всего комплекса работ рассматривается как дополнительное условие при определении рациональных вариантов (вариантов, имеющих наилучшее значение технико-экономических показателей) по отдельным комплексам работ:

· устройство защитных экранов;

· возведение монолитных конструкций фундаментов.

Должно быть, каждому из нас хотя бы раз в жизни приходилось видеть покрытие стен.

Отсутствие сознательного представления о механизмах действий, напряженных состоя.

Автономная газификация — газгольдер для частного дома. Газгольдер станет отличны.

Строительство » Технологии создания фундаментов с рядом стоящим зданием

Источник