ОПЫТ УСИЛЕНИЯ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ

ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

 

Губкин В.А., Соловьев Н. Б., Голиков В. Г. (БелГТАСМ, г. Белгород, РФ)

 

Улучшение свойств грунтов основания и усиление фундаментов является одной  из 'наиболее актуальных проблем  при строительстве и  реконструкции зданий и сооружений промышленного, гражданского и сельскохозяйственного направления,  возведении насыпей, дамб, плотин, подпорных стенок, устройстве откосов котлованов,  с использованием   недорогих местных материалов, несложного оборудования и механизмов, применения передовых технологий.

Денежные вложения в развитие, расширение и модернизацию производства при реконструкции окупаются в 3-4 раза быстрее, чем новое строительство. При этом незначительно усложняются строительно-монтажные работы и трудоемкость, производительность труда снижается в 1.4 раза, себестоимость возрастает в 1,2 раза .

Прогрессивная организация труда, передовые технологии и конструктивные решения, применение эффективных местных материалов и специальных машин позволяет  устранить эти негативные факторы.

Усиление оснований и фундаментов зданий является одним из основных и наиболее трудоёмких процессов. Из общего объёма капитальных вложений на проектирование и производство работ оснований и фундаментов при реконструкции приходится около 35-40%. При реконструкции производств широкое развитие получили методы закрепления грунтов оснований и усиления фундаментов вяжущими  на основе неорганических или органических крепителей, цементов и газов, а также эффективные технологии: "стена в грунте", инъекционное и буросмесительное закрепление, фундаменты из закрепленного грунта, шлицевые фундаменты, барьерные стенки, противофильтрационные и  сейсмогасящие завесы, армирование грунта.

Опыт  проектирования  и производства работ  при  реконструкции  гражданских зданий и производств, проведенные авторами  в России, Украине  и Молдавии (гг. Белгород, Харьков, Запорожье, Одесса, Кишинев, Тирасполь, Херсон и  др.) свидетельствует о социальной и экономической эффективности и целесообраности реконструкции зданий.

Внедрение результатов работы осуществлено на следующих объектах:

– производственное и административное здания базы «Продмонтаж»  в г. Тирасполе, Молдавия, 1974 г., фундаменты на железобетонных сваях сечением 0,35х0,35 м, длиной 6 и 9 м были заменены на сваи-столбы из закреплённого грунта на глубину 5 м по 4 опоры под один фундамент способом однорастворной и газовой силикатизации;

–устройство барьерной стенки по периметру бассейна-отстойника чистой воды способом смолизации  на основе  карбамидных смол и соляной  кислоты в г. Рубежное,  Луганской области, Украина, 1993 г.;

–устройство барьерной стенки способом однорастворной силикатизации по периметру здания Дворца Культуры, г Каховка, Херсонской области, Украина, 1994г.;

–устройство барьерной стенки по периметру здания и сотовые барьеры отдельных  элементов здания Музыкально-драматического театра в г. Херсоне, применена однорастворная силикатизация, 1995 г.;

–жилые здания в гг. Запорожье, Харьков, Николаев, Северо-Донецк, где были применены барьерные стенки; усиления фундаментов зданий при реконструкции, надстройке и аварийных деформаций, способами одно- и двухрастворной силикатизации, 1980-1996 гг.

–промышленные  корпуса, отдельные блоки зданий,фундаменты, группы фундаментов, противофильтрационные завесы на Абразивном комбинате и на отстойниках Рыбокомбината в г. Запорожье,  Днепрорудный–завод СОМ, применены барьерные стеноки из закреплённого грунта, 1974-1994 гг.;

–проект усиления фундаментов  библиотеки Одесского университета,1992 г. предложены барьерные стенки из закрепленного грунта способом однорастворной  силикатизации, применены фундаментные плиты из железобетона;

–усиление фундаментов административного здания в г. Белгороде в 1996 г., деформации которого возникли в процессе строительства пятого этажа из-за поднятия грунтовых вод, применено увеличение площадей подушек.

Авторами предложены недорогие местные материалы, усовершенствована методикаусиления структурно-неустойчевых грунтов, получены математические зависимости параметров закрепления при  разных режимах нагнетания и концентраций крепящего раствора, создана математическая модель закрепления грунтов,применены  эффективные  режимы нагнетания закрепляющих растворов. Дополнительно разработаны  номограммы приготовления закрепляющего раствора рабочей  концентрации, методики и методические рекомендации по организации и технологии производства работ.

Результаты наблюдений   за деформациями   зданий,  где применялось химическое закрепление грунтов и усиление фундаментов показывают, что к концу работ по устройству стенок-барьеров или других схем усиленных оснований осадки затухали, деформации конструкций приостановлены и не превышают 2-5 мм за год, т.е. практически отсутствуют или допустимы.

Применение оснований и  фундаментов из закрепленного грунта позволяют снизить сметную стоимость работ нулевого цикла до 30-40% по сравнению с вариантом из забивных свай. Внедрение барьерных стенок-экранов по периметру отделностоящих фундаментов, групп фундаментов, блоков здания, а также вокруг здания или сооружения, противофильтрационные, вибро-и сейсмонасящие барьерные стенки снижают стоимость в 1.5-2 раза.

Положительный опыт внедрения  однорастворной и двухрастворной, газовой силикатизации, смолизации,  цементации, стабилизации грунтов слабыми силикатными  растворами и газами, цементами и битумными эммульсиями  позволяет рекомендовать предлагаемые  разработки для  широкого использования в строительной практике реконструкции зданий  и сооружений.