Деформации зданий в результате изменения гидрогеологического и температурного режима в основании после застройки

Деформации зданий в результате изменения гидрогеологического и температурного режима в основании после застройки

Изоляция поверхности грунта от атмосферных осадков и нарушение естественного процесса испарения в результате устройства экрана приводят к увеличению влажности под экраном, что вызывает набухание грунта. После постройки сооружения в его основании создаются условия, аналогичные условиям, получаемым при перекрытии поверхности грунта экраном. Поэтому со временем в основании сооружения начинается процесс набухания, вызванный увеличением влажности.

С целью увеличения жесткости и прочности здание разрезано осадочными швами на три отсека, а фундаменты выполнены из монолитного бетона с непрерывным продольным армированием на уровне подошвы и верха фундамента. Кроме того, на уровне каждого этажа предусмотрена продольная арматура, образующая сплошные железобетонные пояса. Для устранения попадания воды трубопроводы проложены в водонепроницаемых лотках. Основанием зданий служат сарматские глины, мощность которых составляет 15 м.

Осадка продолжалась в течение полутора лет, после чего начался подъем здания. Ввиду большой жесткости и прочности здания подъем происходил равномерно. Детальные обследования состояния водоводов показали, что за время наблюдений утечек воды не было (как аварийных, так и эксплуатационных).

Аналогичные деформации основания наблюдались при эксплуатации здания механической ремонтной базы, возведенного на хвалынских глинах в Волгограде. Здание длиной 96 м с четырья пролетами решено в виде железобетонного каркаса с колоннами, опирающимися на отдельно стоящие фундаменты. Давление по подошве фундамента составляет около 0,2 МПа. Наружные стены выполнены из силикатного кирпича и опираются на фундаментные балки.

По технологии в здании отсутствуют какие-либо водоводы, а бытовые помещения вынесены в отдельно стоящий корпус, примыкающий к торцу основного здания. В процессе строительства на некоторых колоннах были установлены марки, которые нивелировались от постоянных реперов. В данном случае отсутствовало какое-либо замачивание грунта, поэтому набухание грунта основания обусловлено накоплением влаги вследствие изменения условий испарения воды из грунта.

Следует отметить, что на практике часто наблюдаются случаи, когда набухание грунта происходит как вследствие изменения условий испарения, так и вследствие замачивания грунта. В качестве примера можно привести наблюдения за зданием цеха одного из заводов в г. Волжском. Этот цех представляет собой трехпролетное здание с наружными несущими стенами и внутренним каркасом. Ширина среднего пролета равна 84 м. Все три пролета оборудованы мостовыми кранами. Фундаменты наружных несущих стен — ленточные из бутового камня на цементном растворе, а фундаменты колонн — отдельные столбчатые. Давле-ние по подошве фундаментов составляет около 0,18 МПа. Основанием фундаментов служат покровные макропористые просадочные суглинки толщиной около 1 м, ниже которых залегают хвалынские глины мощностью около 4 м, подстилаемые мелким песком средней плотности.

Через год после завершения строительства были обнаружены трещины в наружных стенах. Наблюдения за марками, установленными на здании, показали, что в начальный период наблюдались осадки фундаментов. Это явилось результатом просадки покровного суглинка в процессе замачивания.

После стабилизации просадки начался подъем марок, вызванный набуханием хвалынской глины. Набухание происходило вследствие замачивания атмосферными и производственными водами. Планировка грунта и отмостка вокруг здания отсутствовали, что приводило к локальному скоплению воды. Подъем здания протекал длительное время и только через 5 — 6 лет наступила стабилизация набухания.

Набухание хвалынских глин при искусственном замачивании протекает более интенсивно, чем в данном случае. Поэтому можно предположить, что влажность увеличивалась не только вследствие замачивания грунта, но и вследствие изменения условий испарения. Это обусловливало медленное накопление влаги и являлось основной причиной подъема сооружений. Этот подъем в пределах здания проходил неравномерно и привел к появлению значительных трещин. Установленные металлические бандажи и тяжи не уменьшили неравномерного подъема, а только увеличили прочность стены.