Обследование оснований фундаментов при реконструкции

Обследование фундаментов

Фундаментом называется конструкция, которая предназначена для равномерного распределения весовой нагрузки здания на грунт. Как правило, обустраивается ниже точки промерзания во избежание воздействия на постройку эффекта морозного пучения. Состояние основания является важным фактором, от которого зависит ресурс здания, его сейсмоустойчивость, целостность и внешний вид. Технология обследования фундамента зданий и сооружений позволяет оценить текущее состояние конструкции, а также определить перечень действий по устранению дефектов.

Когда нужно проводить обследование фундамента

В отличие от наземных конструкций и инженерных коммуникаций здания обследование фундамента усложнено его расположением ниже уровня участка. По этой причине оценка состояния оснований практически никогда не выполняется в плановом порядке. Подспорьем для проведения обследования являются определённые факторы технического и другого характера.

В том числе, диагностика оснований зданий осуществляется по следующим причинам:

• Обнаружены такие дефекты, как трещины, прогибы и другие виды деформаций.
• Запланирована реконструкция здания, включающая надстройку дополнительных этажей или конструкций, так или иначе увеличивающих нагрузку на основание.
• Перепрофилирование здания или сооружения.
• Требуется усиление фундамента.
• Длительный срок эксплуатации основания.
• Возникла необходимость обустроить подвальное помещение или углубить существующее.
• Выяснение причин повышения влажности нижней части стен, в частности, если не исключено нарушение норм гидроизоляции фундамента.
• Расширение здания без надстроек дополнительных этажей, но с физической привязкой к существующему основанию.
• Капитальный ремонт здания или сооружения.
• Перед строительством аналогичных объектов с целью определить, как справляется текущая конфигурация фундамента в конкретных условиях (местный состав почвы, уровень залегания грунтовых вод, глубина промерзания и прочее).
• Оценка общего состояния здания с целью определения его ресурса, рыночной стоимости, рентабельности (например, при коммерческих операциях с недвижимостью).

Чаще всего обследование оснований и фундаментов проводится по одной и той же причине — появление дефектов или их последствий. Профессиональная экспертиза позволяет не просто выявить все проблемы. Проведённое в надлежащем порядке техническое обследование состояния фундаментов даёт ответы на вопросы — что стало причиной возникновения дефектов и, самое главное, как их устранить с минимальными усилиями и вложениями.

Особенности обследования оснований

Поскольку визуальное обследование фундаментов не позволяет получить полную картину состояния конструкции, практически всегда выполняется инструментальный анализ. Сложность его выполнения заключается в том, что основания сооружений и зданий располагаются ниже уровня земли. Чтобы добраться до них, осуществляется откопка шурфов, и только после этого делается максимально тщательный анализ. Как визуальный, так и с применением соответствующих инструментов и методов.

Шурфы для обследования фундаментов — это раскопы вглубь основания, в процессе которых выполняется выемка грунта с целью обеспечения доступа до проблемных (в том числе, предположительно) участков конструкции. Как правило, шурфы раскапываются до самой подошвы основания. В первую очередь, это делается в тех местах, где имеются визуально видимые дефекты фундамента.

Нередко бывает так, что наиболее серьёзные дефекты удаётся выявить только после раскопки нескольких шурфов. Это требует определённых затрат времени и средств, однако, только такой подход позволяет наиболее точно выявить требующие устранения дефекты и причины их появления. При этом получается увидеть повреждения фундамента даже там, где наличие дефектов не предполагалось вовсе.

Отдельно следует рассмотреть особенности обследования оснований зданий и сооружений разных типов. В зависимости от технологии изготовления фундамента и его конфигурации вносятся соответствующие правки в план проведения экспертизы, определяется набор наиболее подходящих методик, целей, инструментов и лабораторных анализов.

Особенности обследования ленточных фундаментов

Несмотря на то, что по технологии строительства ленточный фундамент является одним из самых простых, его обследование — наоборот, сложное и трудоёмкое. В первую очередь из-за того, что раскопка шурфов осуществляется не только снаружи здания, но и внутри. Соответственно, обследование ленточного фундамента связано с большим объёмом земляных работ, а также усложняется отсутствием прямого доступа к внутренним сторонам конструкции. При глубоком залегании подошвы основания инструментальное исследование может осложняться подходом грунтовых вод, без предварительной откачки которых провести полноценный анализ не получится.

Особенности обследования свайных фундаментов

Свайные фундаменты используются в основном для строительства зданий на проблемных участках. Чтобы обойти некоторые из этих проблем, в том числе, применяются сваи большой длины. Это даёт возможность добраться до более прочных слоёв грунта и обеспечить надлежащую несущую способность. Соответственно, при обследовании свайных фундаментов требуется добраться до основания свай, чтобы оценить их состояние или причину возникновения дефектов — локальной просадки, перекоса, крена и так далее.

Особенности обследования опорно-столбчатых фундаментов

Экспертиза опорно-столбчатых оснований проводится почти по тем же правилам, что и в случае с ленточными фундаментами. Выемка шурфов осуществляется, в первую очередь, в наиболее нагруженных местах, а также там, где предварительное визуальное обследование показало наличие дефектов. После обследования состояния грунта основания поверхность опор высушивается и берутся пробы бетона для лабораторного анализа. Также может выполняться ультразвуковое сканирование.

Методы обследования фундаментов

Для полноценного определения текущего состояния основания специалисты применяют разные методы обследования фундаментов:

• Визуальное обследование.
• Инструментальное обследование.
• Неразрушающий контроль — позволяет определить прочность бетона без механических воздействий на фундамент.
• Ультразвуковая диагностика — выполняется с применением специальных инструментов, и позволяет выявить скрытые дефекты в толще основания.
• Метод обрыва со скалыванием.
• Упругий отскок.
• Способ ударного импульса.
• Лабораторный анализ отобранных образцов.
• Измерение деформации фундаментов.
• Определение водонепроницаемости бетона.
• Определение морозостойкости бетона.
• Оценка степени коррозии арматурного каркаса.

Выбор методов обследования фундамента осуществляется с учётом особенностей каждого конкретного здания, типа основания, возможностей исполнительной компании и поставленных заказчиком задач.

Возможные дефекты

Проверка фундаментов выполняется с целью выявления следующих распространённых дефектов:

• перекосы;
• крены;
• выгибы;
• трещины;
• расколы;
• сдвиги;
• неравномерная осадка;
• намокание бетона;
• коррозия бетона;
• коррозия металла свай;
• коррозия арматурного каркаса;
• затопление подвалов;
• нарушение наружного водоотвода.

Следующим шагом обследования фундамента является выяснение возможных причин появления дефектов, выявленных в процессе экспертизы.

Причины возникновения дефектов

К основным причинам возникновения дефектов фундаментов зданий и сооружения относятся следующие факторы:

• Строительство без проведения геологических изысканий — не учтён состав и прочность почвы, глубина залегания грунтовых вод и промерзания, уклон и прочее.
• Ошибки, допущенные в процессе проектирования — неверный расчёт требуемой несущей способности, глубины залегания, неподходящий тип основания.
• Нарушение технологии обустройства выбранного типа фундамента — недостаточное уплотнение грунта, ужимание сроков, грубые просчёты, применение некачественного бетона, обратная обсыпка с использованием склонного к пучению грунта.
• Неправильная эксплуатация фундамента — превышение расчётной нагрузки, механические повреждения, подтопление, нарушение режима движения тяжёлого транспорта возле здания, перепады температур внутри помещений.
• Неисправность инженерных систем водоснабжения и водоотведения.
• Не предусмотренное повышение сейсмической активности и прочие стихийные бедствия, не характерные для рассматриваемого региона.
• Внесение изменений в конструкцию здания без учёта изначальной несущей способности фундамента.
• Несвоевременное проведение обследования фундамента здания — как правило, проводится уже тогда, когда дефектов много, и большинство из них критические.

Кроме всего прочего дефекты возникают естественным путём в результате длительных сроков эксплуатации и неизбежного исчерпания ресурса конструкций. Для таких случаев следует предусматривать своевременный ремонт фундаментов, обслуживание, обновление гидроизоляции и прочие мероприятия, которыми, как правило, пренебрегают.

Этапы работ по обследованию фундаментов

Комплексное обследование фундаментов выполняется в четыре этапа:

1. Подготовительный — сбор данных, ознакомление с имеющейся документацией, предварительный выбор методов анализа.
2. Полевые работы — этап включает визуальный осмотр фундамента на месте, разработка шурфов, оценка состояния основания мобильными инструментами.
3. Лабораторный анализ — ему подвергаются взятые образцы грунта и, при необходимости, материалов фундамента.
4. Камеральный этап — анализ и обобщение собранной в процессе обследования информации, составление отчёта.

На некоторых промышленных объектах существует своя специфика проведения экспертизы, связанная с особенностями технологического процесса и сложными условиями эксплуатации фундамента.

Результат обследования

По завершению основных этапов обследования фундаментов составляется технический отчёт, включающий в себя:

• Пояснительную записку.
• Акт обследования фундамента.
• Результаты обследования в виде дефектных ведомостей.
• Графики кренов при их наличии.
• Карта выявленных дефектов.
• Объективная оценка текущего состояния фундамента.
• Результаты лабораторных исследований.
• Оценка прочности.
• Выводы специалистов и рекомендации для строителей.

Технический отчёт обследования является официальным документом, в том числе, позволяющим дальнейшую эксплуатацию здания или выступающим в роли руководства с рекомендациями по улучшению состояния фундамента и увеличению его ресурса.

Заключение

Обследование фундамента — это многоцелевой комплекс мероприятий, основной целью которых является оценка текущего состояния основания здания или сооружения. Причиной для проведения экспертизы могут быть как дефекты, так и другие факторы — реконструкция, перепрофилирование, расширение, ремонт в связи с исчерпанием ресурса. Обследование выполняется в несколько этапов. Методы анализа выбираются в зависимости от типа фундамента, поставленных целей и задач, а также в рамках возможностей исполнительной компании.

Для заказа услуги вы можете позвонить по номеру 8-800-775-87-88 или оставить заявку на сайте.

Источник

Обследование оснований фундаментов при реконструкции

В статье приведена текстовая часть технического отчета по результатам независимой строительной экспертизы (обследования) грунтов оснований и фундаментов производственного здания на предмет возможности их дополнительного нагружения в ходе предстоящей реконструкции.

1. ОБЩИЕ ДАННЫЕ

Объект экспертизы: существующее отдельно стоящее одноэтажное нежилое производственное здание (металлосборочный цех).
Местоположение: г. Санкт-Петербург
Задачи экспертизы: экспертная оценка состояния фундаментов и несущей способности грунтов оснований на предмет возможности их дополнительного нагружения в ходе предстоящей модернизации здания цеха №11 (с установкой нового оборудования).
Цель обследования: определить резерв несущей способности и допускаемое давление на грунт основания существующих фундаментов цеха в связи с ожидаемым увеличением проектных нагрузок.
Характер работ: визуально-инструментальное обследование.

Работы выполнялись в соответствии с требованиями следующих нормативных документов:
— ГОСТ Р 53778-2010 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния. Общие требования»;
— СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений»;
— СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений» (актуализированная ред. СНиП 2.02.01-83*);
— СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» (актуализированная ред. СНиП 2.01.07-85*);
— СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции» (актуализированная ред. СНиП 3.03.01-87);
— ТСН 52-302-2004 «Проектирование фундаментов зданий и сооружений в СПб.»;
— СП 47.13330.2010 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения» (актуализированная ред. СНиП 11-02-96).

В качестве исходных данных были использованы:
— Технический паспорт на здание;
— Комплект архивных рабочих чертежей №29609, 1958 г.

СОСТАВ ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ:
Подготовительный этап:
1. Сбор и анализ технической документации по объекту обследования;
Полевые работы:
2. Обмерные работы в объеме, достаточном для сбора нагрузок и выполнения поверочных расчетов;
3. Осмотр надземных несущих конструкций здания на предмет наличия дефектов и повреждений, связанных с деформациями оснований и фундаментов;
4. Проходка шурфов возле фундаментов под колонны – 2 шурфа;
5. Детальное исследование оснований и фундаментов в пройденных шурфах;
6. Отбор образцов грунта нарушенного сложения, залегающих по глубине шурфов и непосредственно под подошвой фундаментов, упаковка и доставка их в лабораторию (работы выполнялись в соответствии с требованиями ГОСТ 12071-84);
Лабораторный этап:
7. Лабораторные исследования отобранных образцов грунтов с получением основных физических характеристик (удельный вес, плотность, влажность, коэффициент пористости т.д.);
Камеральный этап:
8. Камеральная обработка результатов полевых работ;
9. Оценка инженерно-геологических и гидрогеологических условий участка путем анализа и сопоставления результатов лабораторных исследований, результатов полевых работ, архивных данных с учетом опыта изучения грунтов близлежащих территорий (расположенных в Невском районе);
10. Определение нормативных значений прочностных (деформационных) характеристик грунтов (φ, C, E) по СП 22.13330.2011 и ТСН 50-302-2004;
11. Анализ конструктивных решений, поиск типовой проектной документации (типовых серий) по основным строительным конструкциям рассматриваемого здания (колоннам, стропильным балкам, кран-балкам и т.д.);
12. Оценка технического состояния наземных конструкций по ГОСТ Р 53778-2010 и СП 13-102-2003;
13. Сбор эксплуатационных нагрузок, действующих по подошве фундаментов;
14. Выполнение поверочных расчетов оснований и фундаментов по I и II группам предельных состояний с определением резерва несущей способности грунтов и величины допускаемого давления;
15. Графические работы: составление чертежей, схем, разрезов;
16. Составление заключения (отчета) с выводами и рекомендациями по дальнейшей эксплуатации объекта с указанием мероприятий, которые необходимо учесть при проектировании и производстве работ нулевого цикла, связанных с увеличением нагрузок на грунты основания.

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ОБСЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объемно-планировочные решения

Объект обследования (производственный цех №11) представляет собой отдельно стоящее одноэтажное нежилое строение прямоугольной формы в плане с размерами сторон 49,82 х 98,02 м. Год постройки – 1961 г.

В основе принятых проектных решений лежит единая модульная система (ЕМС), основанная на сквозной унификации всех архитектурно-планировочных параметров здания (шага колонн, величины пролетов, высоты этажа) и геометрических размеров основных конструктивных элементов. Градация размеров и габаритов здания в плане (в продольном и поперечном направлениях) выполнена с использованием единого укрупненного модуля «60М» (6000 мм). Вертикальные размеры приняты кратными номинальному размеру высотного модуля «1,2М» (1200 мм).

Объемно-пространственная компоновка здания выполнена на основе унифицированных габаритных схем одноэтажных многопролетных промзданий с высотой этажа 10,6 м, оборудованных мостовыми кранами (введенных в действие с 1960 г.), и состоит из двух унифицированных типовых секций (УТС) размерами 36х48 и 60х48 м, блокируемых в поперечном направлении вдоль температурного шва. Количество пролетов – 4. Ширина пролетов – 12 м. Сетка колонн – 6х12 м.

Разбивочный план здания, составленный по архивным рабочих чертежам и уточненный в ходе обмерных работ, представлен на Рис.1. Для удобства изложения информации принятая на плане система обозначения осей используется на всех последующих страницах настоящего отчета. Схематичный поперечный разрез здания (или габаритная схема используемых при компоновке здания унифицированных типовых секций) приведен ниже на Рис.2.

Рис.1. Разбивочный план здания цеха №11

Рис.2. Схематичный поперечный разрез здания

2.2. Конструктивные решения

Рассматриваемое здание выполнено по каркасной конструктивной схеме (полный рамно-связевой железобетонный каркас с самонесущими ограждающими стенами). Основными элементами каркаса являются поперечные четырехпролетные рамы, состоящие из колонн и шарнирно опирающихся на них стропильных балок покрытия. Устойчивость рам обеспечивается за счет жесткого защемления колонн в отдельно стоящих фундаментах.

В продольном направлении поперечные рамы связаны подкрановыми балками, жестким диском покрытия из сборных железобетонных ребристых плит, вертикальными связями, а так же системой обвязочных фундаментных балок. Пространственная жесткость несущего остова обеспечивается совместной работой всех перечисленных конструкций.

Все продольные и поперечные элементы каркаса запроектированы из типовых железобетонных конструкций заводского изготовления с использованием единого укрупненного модуля «60М» (6000 мм).

К о н с т р у к т и в н ы е р е ш е н и я :

Фундаменты
Фундаменты – монолитные железобетонные, стаканного типа на естественном основании. Выполнены в виде отдельно стоящих двухступенчатых опор (башмаков) высотой 1,05 м с отверстиями в центральной части для установки сборных железобетонных колонн. Обрез фундаментов расположен на отметке 0,75 м от уровня чистого пола 1-го этажа.
Фундаменты под спаренные колонны по линии температурного шва (по оси «11») выполнены с двумя раздельными стаканами (см. рис.6).
Под всеми монолитными двухступенчатыми фундаментными стаканами выполнены подушки из бута (подбутки) высотой 0,4 м прямоугольной формы в плане. Вылет граней подошвы подбуток по отношению к плитной плитной части монолитных фундаментов составляет 150 мм.
Площадь подошвы фундаментов при проведении расчетов оснований и фундаментов назначается по размерам бутовой подушки.

Фундаментные балки
Служат опорой для ограждающих (самонесущих) и внутренних стен, и передают нагрузку от их веса на основные столбчатые фундаменты крайних пролетов в/о «А»-«В» и «Ж»-«К».
Для наружных стен балки вынесены за грани колонн, а для внутренних расположены между колоннами по линии их осей. Укладываются балки непосредственно на ступени столбчатых фундаментов.
Фундаментные балки выполнены по чертежам типовой серии КЭ 01-23 (1958 года выпуска), имеют тавровое сечение и предназначены для опирания на них кирпичных стен толщиной 250-510 мм. Длина основных балок при шаге колонн 6000 мм — 4950 мм.

Несущие колонны
Несущие колонны выполнены сборными железобетонными прямоугольного сечения 400х800 мм по серии КЭ-01-49 (выпуск 1), разработанной в соответствии с унифицированными габаритными схемами для одноэтажных многопролетных промышленных зданий с величиной пролета до 24 м, отметкой низа стропильных конструкций +10,800 м, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 20 т.
Средние колонны по осям «В», «Д» и «Ж» выполнены двухветвевыми марки КПI-13 со следующими характеристиками: высота H=11,8 мм; вес m=10,1 т; максимальная вертикальная нагрузка N=101 т.
Крайние колонны по осям «А» и «К» выполнены одноветвевыми марки КПI-12 (высота H=11,8 м; вес m=8 т; максимальная вертикальная нагрузка N=50,4 т). Шаг колонн в поперечном и продольном направлениях составляет 12 и 6 метров, соответственно.

Колонны фахверка
Сборные железобетонные фахверковые колонны квадратного сечения 500х500 мм установлены по линии торцевых стен по осям «1» и «17» между несущими колоннами крайних рядов. Предназначены для крепления ограждающих стен и восприятия ветровых нагрузок. Выполнены по чертежам типовой серии КЭ-01-55.
Колонны фахверка жестко закреплены в самостоятельных отдельно стоящих ж.б. фундаментах и имеют шарнирные связи с несущими конструкциями покрытия.

Стропильные балки
Стропильные балки пролетом 12 м являются несущими конструкциями покрытия, воспринимающими постоянные нагрузки от веса плит покрытия, материалов кровли и временную снеговую нагрузку.
Балки запроектированы сборными железобетонными двускатными таврового сечения в одном типоразмере, конфигурация и геометрические характеристики которого соответствуют опалубочным чертежам конструкций типовой серии ПК-01-05 «Железобетонные сборные несущие конструкции для покрытий с рулонной кровлей. Выпуск 1» (1959 г. выпуска). В соответствии с номенклатурой сборных железобетонных унифицированных изделий указанной серии балкам присвоена марка БД-12-2(3).
Балки БД-12-2(3) рассчитаны на равномерно распределенную погонную нагрузку интенсивностью 4,5 т/м. Согласно материалам типовой серии, проектная марка бетона балок – М300 (В22.5). Вес одной балки составляет 4200 кг.

Кровля
Кровля выполнена двухскатной малоуклонной, утепленной с мягким покрытием из четырех слоев рубероида (состав материалов основания кролви не известен).

Несущие конструкции покрытия
Кровля выполнена двухскатной малоуклонной по сборным железобетонным ребристым плитам покрытия марки ПКЖ длиной, соответствующей длине пролетов вдоль цифровых осей (L=6 м). Плиты уложены по верхнему поясу стропильных балок. Крепление плит к балкам выполнено при помощи сварки закладных.
Железобетонные ребристые плиты изготовленны по чертежам типовой серии ПК-01-06. Армирование плит выполнено сварными каркасами из горячетканной арматурной стали периодического профиля класса А-II Ø14 мм, из гладкой стали класса А-I Ø6-10 мм и из обыкновенной холодногнутой проволоки класса В-1. Рабочее армирование продольных ребер – 2Ø18 (А-II).
Плиты ПКЖ рассчитаны на максимальную расчетную равномерно-распределенную нагрузку 580 кг/м2 (без учета собственного веса).
Нормативное значение эквивалентной равномерно-распределенной нагрузки от собственного веса плит составляет 192 кгс/м2.

Подкрановые балки
Подкрановые балки выполнены сборными железобетонными (с предварительным напряжением) по серии КЭ-01-50, разработанной в соответствии с унифицированными габаритными схемами для одноэтажных промышленных зданий с пролетами 12-30 м и шагом колонн 6 м, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью 10-30 т легкого и среднего режимов работы.
Балки имеют тавровое сечение и утолщенную вертикальную стенку на опорных участках. Высота балок – 1000 мм. Вес одной балки составляет 4150 кг.
Крепление балок к консолям колонн выполнено с помощью анкерных болтов.
Кран-балки предназначены для установки крановых путей и передачи нагрузки от крановых воздействий на опорные конструкции (колонны, фундаменты).

Мостовые краны предусмотрены в каждом из 4-х пролетов здания. Согласно данным Технического паспорта нормативные значения допускаемых полезных нагрузок на подкрановые балки составляют (попролетно):
– для I пролета – P=2 т; Т=0,1 т;
– для II, III и IV пролетов – P=15 т; Т=0,5 т.

Полы
Полы в цехе устроены по уплотненному грунту, пропитанным битумом. Состав полов: бетон 25-35 мм, гравий 70-100 мм с поливкой цементным раствором. Общая толщина полов составляет ≈100 мм. Нормативное значение эквивалентное равномерно-распределенной нагрузки на полы от веса оборудования и складируемых материалов, согласно материалам проекта, составляет 300 кг/м2.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОБСЛЕДОВАНИЯ

3.1. Результаты освидетельствования шурфов

Для исследования инженерно-геологических условий рассматриваемой площадки и оценки текущего технического состояния фундаментов силами Заказчика было выполнено два контрольных шурфа. Оба шурфа пройдены внутри здания.
Шурф №1 выполнен у двухветвевой колонны среднего ряда в/о «16»/«Д». Согласно материалам рабочего проекта (см. план расположения фундаментов) под данной колонной устроен фундамент марки Ф-2 с размерами плитной части 3,0х3,4 м. Шурф №2 пройден у фундамента под спаренные колонны в/о «11»/«Ж», расположенных по линии температурного шва (ось «11»). В рабочем проекте, на пересечении указанных осей находится фундамент марки Ф-5, имеющий размеры плитной части 3,2х3,4 м.
Глубина выработок назначалась исходя из глубины заложения фундаментов на выбранном участке.
В шурфах произведены необходимые измерения, привязки, зафиксировано состояние фундаментов. Материалы фотофиксации шурфов приведены в Приложении.
План фундаментов, составленный на основании рабочих чертежей нулевого цикла, с указанием мест расположения пройденных шурфов приведен ниже на рис.3.
Разрезы фундаментов по шурфам и соответствующие литологические разрезы оснований представлены на рис.4, 5.
За условную отметку ±0.000 принята отметка чистого пола 1-го этажа существующего здания цеха №11, что соответствует абсолютной отметке 11.600 м.

Рис.3. План фундаментов цеха с указанием мест пройденных шурфов

Рис.4. Шурф №1. План и разрез фундамента под колонну в/о 16/Д

Рис.5. Шурф №2. План и разрез фундамента под колонну в/о 11/Ж

По результатам обмеров и визуального обследования фундаментов и грунтов оснований из пройденных шурфов можно сделать следующие выводы:

1. Фундаменты — монолитные железобетонные, отдельно стоящие, стаканного типа на естественном основании, выполненные в виде двухступенчатых опор (башмаков) высотой 1,05 м с отверстиями в центральной части для установки сборных железобетонных колонн.
   Фундаменты под спаренные колонны (шурф №2), расположенные вдоль линии температурного шва по оси «11», выполнены с двумя раздельными стаканами (см. рис.6).
2. Под двухступенчатыми фундаментными стаканами выполнены подушки из бута (подбутки) высотой 0,4 м прямоугольной формы в плане. Вылет граней подбуток по отношению к плитной части монолитных фундаментов составляет 150 мм.
3. Фактические габариты и высотные отметки (глубина заложения) вскрытых фундаментов в целом соответствуют проектным. Расхождения по каждому измеренному геометрическому параметру составляют не более 4 см, в связи с чем на схемах шурфов показаны округленные значения отметок и размеров.
4. Обрез фундаментов в/о 16/Д и 11/Ж расположен на глубине 0,75 м от верха чистого пола 1-го этажа (отм. 0.000). Подошва плитной части монолитных стаканов в обоих шурфах находится на глубине 1.8 м (±3 см), низ бутовых подушек – на глубине 2,2-2,3 м, что соответствует отметкам, указанным в проекте (установить точную высоту и глубину заложения подбуток не удалось из-за высокого уровня грунтовых вод). Таким образом, можно сделать вывод, что за время эксплуатации здания сверхнормативных осадок и деформаций в системе «основания-фундаменты» не происходило, что свидетельствует о правильности принятых проектных решений.
5. Видимых дефектов и повреждений, представляющих опасность для несущей способности и устойчивости конструкций, в ходе настоящего обследования не выявлено. Общее техническое состояние фундаментов по внешним признакам оценивается, как удовлетворительное (работоспособное).
6. В пределах высоты вскрытых шурфов выявлено 2 инженерно-геологических элемента, характер напластования и глубина заложения которых приведены на рисунках 5, 6. Опорным слоем, залегающим под подошвой фундаментов, является суглинок ленточный пластичный (ИГЭ-2).
7. Поверочные расчеты оснований (с учетом установленных деформационных характеристик грунтов – см. раздел 3.2 и Приложение 3) показали, что несущая способность грунтов под подошвой фундаментов (ИГЭ-2) достаточна для восприятия действующих эксплуатационных нагрузок. Результаты поверочных расчетов представлены в Приложении 2.

3.2. Результаты инженерно-геологических изысканий

Оценка инженерно-геологических и гидрогеологических условий рассматриваемой площадки производилась на основе анализа и обработки данных, полученных путем выполнения комплекса работ, перечисленных в разделе 1 (Общие данные).
ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
Обследованием установлено, что в геолого-литологическом строении участка в пределах глубины 10-12 м от поверхности принимают участие отложения современного и верхнего отделов четвертичной системы: техногенные намывные отложения (t IV) и озерно-ледниковые отложения Балтийского ледникового озера (lg III b).
Техногенные отложения (t IV) представлены насыпными грунтами (ИГЭ-1), вскрытыми с поверхности до глубины 1,8 м, состоящими из песков неоднородных по составу и плотности, перемешанных с суглинком и строительным мусором (кирпичным боем, бутом, гравием, щебнем, отходами литья). Мощность насыпных грунтов составляет 1-1,7 м.
Комплекс озерно-ледниковых отложений (lg III b) представлен толщей суглинков (ИГЭ-2) ленточных, слоистых с линзами супесей (местами с прослоями и гнездами песка), мягкопластичной (местами тугопластичной и текучей) консистенции. Цвет отложений – коричневый, коричневато-серый и серый.
Суглинки залегают с отметки 1,2 м от уровня чистого пола цеха. Подошва слоя шурфованием не вскрыта. По результатам изучения геологических разрезов близлежащих территорий установлено, что мощность озерно-ледниковых отложений в рассматриваемой части Невского района составляет от 7 до 12 м.
В гидрогеологическом отношении рассматриваемый участок характеризуется наличием грунтовых вод со свободной поверхностью (типа «верховодка»), приуроченных к насыпным пескам. Это обусловлено тем, что на значительной по площади территории под насыпным слоем залегают озерно-ледниковые пластичные суглинки, обладающие низкой фильтрационной способностью. Питание водоносного горизонта происходит за счет инфильтрации атмосферных осадков, разгрузка осуществляется предположительно в южном направлении.
На момент проведения полевых работ уровень грунтовых вод зафиксирован в обоих шурфах вблизи поверхности на глубине 1,2 м.
Колебания уровня верховодки носят сезонный характер. Максимальное (кратковременное) положение грунтовых вод следует ожидать в периоды обильного выпадения осадков и снеготаяния на глубине до 0,5 м от поверхности. Водоупорным являются ледниковые образования (суглинки).

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ ОСНОВАНИЯ
Для уточнения границ и определения физико-механических свойств выявленных грунтовых слоев из шурфов было отобрано 8 образцов грунта ненарушенного сложения для последующих лабораторных исследований. Отбор, консервация, хранение и транспортировка образцов грунта производились согласно ГОСТ 12071-00 «Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов».
Наименования грунтов определялись в ходе лабораторных исследований в соответствии с ГОСТ 25100-95. Правильность выделения инженерно-геологических элементов проверена на основе анализа пространственной изменчивости показателей физико-механических свойств грунтов в соответствии с требованиями ГОСТ 20522-96. Оценка изменчивости свойств глинистых грунтов (ИГЭ-2) произведена по результатам определения влажности и показателя консистенции, насыпных песков – по гранулометрическому составу и плотности сложения.
Опорным слоем, залегающим в основании существующих фундаментов под колонны, являются ленточные суглинки (ИГЭ-2). Нормативные значения прочностных характеристик грунтов опорного слоя (φ, C, E) приняты по СП 22.13330.2011 и ТСН 50-302-2004.
Сводная таблица нормативных и расчетных значений физико-механических и деформационных характеристик грунтов представлена ниже в Табл.3.2.
Нормативная глубина промерзания в соответствии с п. 5.5.2 СП 22.13330.2011 для насыпных грунтов (ИГЭ -1) составляет 1.7 м, для суглинков (ИГЭ-2) – 1,2 м.

Табл.3.2. НОРМАТИВНЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУНТОВ

4. ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

В рамках проведенного обследования (экспертизы) был выполнен комплекс работ, конечной целью которых являлась проверка текущего технического состояния фундаментных конструкций и экспертной оценки грунтов естественного основания на предмет возможности их дополнительного нагружения в ходе предстоящей модернизации здания.

По результатам выполненных работ можно сделать следующие выводы:

1. Фундаменты под несущие колонны здания выполнены в виде монолитных железобетонных отдельностоящих ступенчатых “стаканов”, уложенных на подушки из бута. Глубина заложения подошвы фундаментов относительно уровня чистого пола 1-го этажа составляет 2,2 м.
2. По результатам обмеров из фундаментов из шурфов установлено, что их фактические габариты и высотные отметки соответствуют проектным, из чего можно сделать вывод, что за время эксплуатации здания сверхнормативных осадок и деформаций в системе «основания-фундаменты» не происходило.
3. В ходе осмотра фундаментов дефектов и повреждений, представляющих опасность для несущей способности и устойчивости конструкций, не обнаружено. Общее техническое состояние фундаментов по оценивается, как удовлетворительное (работоспособное).
4. Геологический разрез площадки в пределах глубины 10-12 м от поверхности представлен отложениями современного и верхнего отделов четвертичной системы: техногенными намывными отложениями (t IV) и озерно-ледниковыми отложениями Балтийского ледникового озера (lg III b).
5. На основании анализа геологического строения (в соответствии с ГОСТ 25100-95) с учетом возраста, генезиса, номенклатурного вида грунтов, слагающих участок, в пределах глубины вскрытых шурфов выделено 2 инженерно-геологических элемента:
   – Техногенные отложения (t IV) представлены вскрытыми с поверхности насыпными грунтами мощностью слоя 1-1,7 м, состоящими из песков неоднородных по составу и плотности, перемешанных с суглинком и строительным мусором (кирпичным боем, бутом, гравием, щебнем) — (ИГЭ-1);
   – Комплекс озерно-ледниковых отложений (lg III b) представлен толщей суглинков ленточных, слоистых, мягкопластичных (местами тугопластичных и текучих), коричневого и коричневато-серого цвета — (ИГЭ-2).
6. В гидрогеологическом отношении рассматриваемый участок характеризуется наличием грунтовых вод со свободной поверхностью (типа «верховодка»), приуроченных к насыпным пескам (ИГЭ-1).
7. По результатам поверочных расчетов грунтов опорного слоя по деформациям установлено, что естественное основание фундаментов, сложенное ленточными суглинками (ИГЭ-2), способно воспринимать действующие на момент обследования эксплуатационные нагрузки с запасом прочности 30-36%.
8. Выявленные грунтовые слои, характеризуются следующими отрицательными строительными свойствами:

• Техногенные насыпные грунты (ИГЭ-1) неоднородны по составу и плотности сложения, содержат крупнообломочный материал и органику (до 10%). Имеют различную степень сжимаемости и проявляют пучинистые свойства. По относительной деформации пучения, в соответствии с ГОСТ 25100-95, являются сильнопучинистыми. Расчетное сопротивление грунтов Rо РЕКОМЕНДАЦИИ:

  1. При проектировании и производстве работ нулевого цикла необходимо учесть отрицательные строительные свойства грунтов, изложенные в настоящем отчете.
  2. В проекте необходимо предусмотреть и учесть:
  – мероприятия, предупреждающие сток поверхностных вод в котлован;
  – мероприятия, связанные с защитой оснований и фундаментов от поверхностных и грунтовых вод;
  – устройство (восстановление) дренажной системы по индивидуальному проекту;
  – крепление стенок котлована в неустойчивых грунтах (в случае необходимости);
  – защиту конструкций от затопления подземными водами (гидроизоляцию);
  – пучинистые свойства грунтов;
  – возможность ухудшения физико-механических свойств озерно-ледниковых суглинков (ИГЭ-2) при динамических воздействиях;
  – защиту бетонных и стальных конструкций, свинцовых и алюминиевых оболочек кабелей от агрессивного воздействия грунтов и подземных вод.
  3. Проектированием учесть, что при устройстве новых фундаментов существует вероятность возникновения дополнительного давления на существующие фундаменты, при котором максимальные суммарные значения нагрузок будут превышать расчётное сопротивление грунтов основания.

  Источник