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.
Нподв – отметка пола подвала существующего здания;
Нсущ – отметка заложения существующего фундамента; Ннов – 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: 10133 ;
Источник
Особенности устройства фундаментов вблизи существующих зданий
Можно выделить следующие причины, обусловливающие проявление дополнительных деформаций существующих зданий при возведении около них фундаментов:
выпор грунта в сторону вновь устраиваемого фундамента;
суффозия грунта из-под подошвы фундамента при открыто водоотливе;
динамическое воздействие на грунт при забивке шпунта, свай;
разработка мерзлого и промораживание талого грунта;
отклонение шпунта под воздействием существующего фундамента в сторону вновь устраиваемого котлована;
уплотнение грунта под влиянием нового фундамента.
Последние две причины обусловлены деформациями грунтов основания, образованием воронки оседания (оседания поверхности грунта вокруг площади загружения). Размеры воронки (по глубине и в плане) возрастают с увеличением передаваемой нагрузки на основание, уменьшением расстояния между строящимися зданиями и ростом сжимаемости грунтов основания. Все, что попадает в воронку оседания (фундаменты существующих зданий, коммуникации и др.), претерпевает значительные осадки, сопровождающиеся, как правило, деформациями конструкций.
В качестве защитного мероприятия против указанного развития деформаций можно рекомендовать отнесение возводимого здания на несколько метров от существующего. Однако эту меру нельзя признать исчерпывающей: во-первых, не всегда представляется возможным это сделать из число конструктивных соображений и, а во-вторых, воронка оседания распространяется в плане на довольно значительное расстояние. Приближенно принимается, что распространение воронки оседания в стороны от фундамента равно величине активной зоны основания по методу угловых точек с использованием модели слоя конечной толщины.
Для полного исключения влияния загружения основания применяют шпунтовое ограждение, заглубляемое ниже сжимаемой зоны с врезкой в плотные грунты. Шпунтовая стенка должна иметь шпоры размером (0,25+0,5)h (h — мощность активной зоны грунта основания).
Изложенное относится к мерам по предотвращению уплотнения грунта вокруг возводимых и существующих зданий. Что касается причин развития дополнительных осадок вблизи существующих сооружений, то все они связаны с производством строительно-монтажных работ и, как правило, могут быть исключены.
Перспективным является применение струйной технологии для выправления крена зданий и сооружений, который образуется из-за неравномерной осадки основания. Для выправления крена рядом с существующим сооружением со стороны, противоположной крену, устраивают вертикальную скважину. Из нее с помощью струйного монитора под фундаментами размывается горизонтальная полость. Под действием расположенного сооружения происходит уплотнение полости, в результате чего сооружение выравнивается. Путем последовательного размыва полостей можно регулировать выравнивание по времени, что обеспечивает полную безопасность этого способа и сохранность состояния выправляемого сооружения.
Ремонт и усиление гидроизоляции фундаментов
в процессе эксплуатации зданий и сооружений гидроизоляции фундаментов претерпевает значительные изменения или нарушается и полностью или частично теряет свои гидроизоляции, ее усиление или устройстве новой.
Основными видами повреждений гидроизоляции являются: разрыв изоляционного слоя в местах образования трещин, вызываемых неравномерными осадками основания; повреждение изоляционного слоя на большом протяжении как следствие появление в нем больших неравномерных осадок и усадочных трещин; химическое разрушение изоляционного слоя вследствие его нестойкости к действующим агрессивным средам.
В зависимости от характера разрушений гидроизоляции ее восстанавливают и усиливают по-разному. Работы производят участками длиной по 1 м. Над поврежденным участком в стене пробивают сквозные отверстия высотой 0,3+0,4 м. Удаляют поврежденную гидроизоляцию, расчищают основание и при необходимости выравнивают его цементным раствором. После затвердения раствора и его подсушки укладывают по выровненному основанию гидроизоляционный слой с перекрытием старого слоя на 0,2+0,25 м. При восстановлении гидроизоляции в бетонной стене — закладкой кирпича с плотным заклиниванием вверху между новой и старой кладкой цементный раствор.
Усиление или устройство новой наружной вертикальной гидроизоляции выполняется следующим образом. По периметру здания вдоль стен подвала разрабатывают траншею, закрепляя ее откосы. Стену тщательно очищают от грунта и выравнивают цементным раствором 1:2. После схватывания раствора и просушки поверхность покрывают слоем горячего битума, на который сразу же наклеивают слой рубероида или другого материала в соответствии с проектом. Затем еще раз промазывают горячим битумом и наклеивают второй слой. При необходимости изоляцию усиливают прижимной кирпичной стенкой и выполняют глиняный замок. При высоком уровне подземных вод работы по устройству гидроизоляции выполняют после осуществления водопонижения.
Методы защиты фундаментов и подвальных стен от агрессивного воздействия подземных вод в основном такие же, как и при защите от увлажнения, но материалы для гидроизоляции подбираются с учетом их устойчивости к агрессивной среде.
В некоторых случаях опорная часть фундамента защищается кислотоупорным кирпичом, а боковые поверхности — кислотоупорным кирпичом или диабазовыми плитками. Все чаще для защиты фундаментов применяется полимербетон.
Защита железобетонных фундаментов от электрокоррозии обычно выполняется путем окрасочной изоляции битумными мастиками. Более эффективную защиту от электрокоррозии фундаментов создают полиэтиленовые покрытия и этиленовая эмаль на основе эпоксидных смол. Для предотвращения попадания блуждающих токов из грунта на арматуру фундамента следует производить оклейку поверхностей двумя-тремя слоями изоляционных материалов (гидроизол, изол, бризол, релин и другое). Технология наклейки материалов так же, что и при обычной антикоррозийной защите.
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