Реферат: Техническое обслуживание и ремонт фундаментов

Министерство образования и науки Российской Федерации

Южно-Уральский Государственный Университет

по курсу: «введение в специальность» для специальности 290503

на тему:«техническое обслуживание и ремонтфундаментов»

                                                                                                Выполнил:студент

                                                                                                                 группы АС-107

                                                                                                            Надточий Денис

                                                                                           Проверил:зав. Кафедры

                                                                                                                          «Градостроительства»

                                                                                                              КутинЮ. Ф.

Челябинск

2004 г.

СОДЕРЖАНИЕ

1.  ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………2

2.  ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ИРЕМОНТ ФУНДАМЕНТОВ……6

3. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………….....10

1. ВВЕДЕНИЕ

Здания и сооружения играют важную роль в жизни совре­менного общества.Можно утверждать, что уровень цивилиза­ции, развитие науки, культуры и производствав значительной мере определяются количеством и качеством построенных зда­ний и сооружений.

Жизнь и быт советских людей обусловливаются наличием необходимых зданий и сооружений, ихсоответствием своему назначению, техническимсостоянием.

Коммунистическая партия и Советское правительство уде­ляютпостоянное внимание строительству, реализуя таким об­разом свою главнуюзаботу о повышении материального и ду­ховного уровня жизни советских людей.

Строительство в нашей стране ведется в очень больших мас­штабах. Только жилыхзданий в Советском Союзе возводится больше, чем во всех странах Западной Европывместе взятых. Ежегодно у нассдается в эксплуатацию 2,1 млн. квартир и более 10 млн. советских гражданулучшают свои жилищные условия, на картенашей Родины появляются десятки новых го­родов. Именно поэтому строительство внашей стране является третьей по масштабам после промышленности и сельского хо­зяйства отраслью народного хозяйства.

Загоды Советской власти в СССР построено более 1200 го­родов и введено вэксплуатацию более 3,8 млрд. м2 жилой площади. В настоящее время в эксплуатации находится около 65 млн.квартир, причем более 80 % семей проживают в от­дельных квартирах. Столь широкие масштабы строительства являются характерной чертой развитогосоциалистического об­щества.

Составные части строительства как отрасли народного хо­зяйства, его цели,база, критерии оценки качества и задачи строительной науки в обобщенном видесформулированы в табл. В.1.

Каждое здание или сооружение представляет собой слож­ный и дорогостоящийобъект, состоящий из многих конструк­тивных элементов, систем инженерногооборудова­ния,выполняющих вполне определенные функции и обладаю­щих установленнымиэксплуатационными качествами.

Строительство в нашей стране характеризуетсяне только высокимиколичественными показателями, но изменяется и ка­чественно, структурно:улучшается планировка квартир, совер­шенствуются строительные конструкции, системыинженерного оборудования, повышается комфортность жилищного фонда. Достаточносказать, что на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение городов расходуется '/бвсех видов топливно-энергетическихресурсов. Экономия только 1 % этих ресурсов сбережет ежегодно около 2 млрд.руб. эксплуатационных рас­ходов и капитальныхвложений. Практика эксплуатации зда­нийпоказывает, что автоматические методы регулирования расходования теплапозволяют довести   экономию до  10%.

Следует также учитывать, что здания,строящиеся в настоящее время,будут служить в XXI веке, когда уровень комфорта ста­нет еще выше.

Проектируемые и возводимые здания, согласно определяю­щим эксплуатационнымтребованиям, должны:

обладать высокой надежностью, т. е. выполнятьзаданные им функции в определенных условиях эксплуатации в течение за­данного времени, присохранении значений своих основных па­ра мстроп в установленных пределах;

быть удобными и безопасными в эксплуатации,что дости­гаетсярациональными планировкой помещений и расположе­нием входов, лестниц, лифтов, средствпожаротушения, при­чем для ремонта и замены крупногабаритного технологического оборудования в зданияхдолжны быть предусмотрены люки, проемы и крепления;

быть удобными и простыми в техническом обслуживании и ремонте, т. е.позволять осуществлять его на возможно боль­шем числе участков, иметь удобные подходы кконструкциям, вводам инженерных сетей без демонтажа и разборки для ос­мотров и обслуживанияс предельно низкими затратами на вспомогательные операции, должны позволятьприменять пере­довые методы труда, современные средства автоматизации имеханизации, сборно-разборные устройства для обслуживания труднодоступныхконструкций, а также иметь приспособления для крепления люлек, источники тока и др.;

быть ремонтопригодными, т. е. их конструкции должны быть приспособлены к выполнению всех видовтехнического обслуживания и ремонта безразрушения смежных элементов и с минимальными затратами труда, времени,материалов;

иметь максимально возможный и близкий эквивалентный длявсех конструкций межремонтный срок службы;

быть экономичными в процессе эксплуатации,что достига­ется применением материалов и конструкций с повышенным сроком службы, атакже минимальными затратами на отопле­ние, вентиляцию, кондиционирование, освещениеи водоснаб­жение;

иметь внешний архитектурный облик, соответствующий их назначению,расположению в застройке, а также приятный для обозрения, причем внутренняя покрасказданий не должна утомлять людей, по возможности не загрязняться и легко под­даваться очистке,восстановлению.

В зависимости от назначения здания в его проекте соответ­ственно нормампредусматривают необходимые размеры, проч­ность, герметичность, теплозащитные и другиеэксплуатацион­ные качества, которые потом материализуют в ходе строитель­ства и поддерживают впроцессе эксплуатации.

Использование зданий по их назначению принятоназывать технологической эксплуатацией.  Чтобы  здания  можно было эффективноиспользовать, они должны находиться в исправном состоянии, т. е. стены, покрытия ипрочие элементы совместно с системами отопления, вентиляции и другими системами должны позволятьподдерживать в помещениях требуемый температурно-влажностный режим, а системыводоснабжения и ка­нализации,освещения и кондиционирования — обеспечивать заданнуюкомфортность. Процессы, связанные с поддержанием зданий в исправном состоянии, называются техническим обслу­живанием и ремонтом или технической эксплуатацией; они то и являются предметом нашего рассмотрения.

Построенные и принятые в эксплуатацию зданияподверга­ются различным внешним (главным образом природным) и внутренним(технологическим или функциональным) воздейст­виям. Конструкции изнашиваются,стареют, разрушаются, вследствие чего эксплуатационные качества зданий ухудша­ются, и с течениемвремени они перестают отвечать своему на­значению. Однако преждевременный износнедопустим, ибо нарушает условия труда и быта людей, использующих эти зда­ния. Кроме того,здания представляют собой большую матери­альную ценность, которую необходимо всемерноберечь.

Техническое обслуживание и ремонт(техническая эксплуа­тация) зданий представляют собой непрерывный динамичный процесс, реализациюопределенного комплекса организаци­онных и технических мер по надзору, уходу ивсем видам ре­монта для поддержания их в исправном, пригодном к использо­ванию по назначениюсостоянии в течение заданного срока службы.

По характеру задач и методам их решениятехническое об­служивание и ремонт существенно отличаются от проектирова­ния ивозведения, хотя и входят в состав строительной отрасли, так как они:

осуществляются весьма длительное время по сравнениюс продолжительностьюпроектирования и возведения — десятки, сотнилет, что требует четкого предвидения перспективы и пре­емственности в деятельности эксплуатационнойслужбы;

имеют циклический характер с периодичностью разных мероприятий от одногогода до трех лет для текущего ремонта и от шести до тридцати лет для капитального,что осложняет планирование и производство работ;

носят (в частности, ремонт) во многомслучайный, вероят­ностный характер по месту, объему и времени выполнения ра­бот, что затрудняет ихпланирование, требует от руководите­лей и исполнителей оперативности прикорректировке планов в ходе их производства;

затрагивают интересы всего населения и каждого человека в отдельности у себядома и на службе, требуют их участия в ремонте (внутри квартир), т. е. носятсоциальный характер, оказывают влияние на настроение людей; связаны с большимизатратами сил и средств, увеличиваю­щимися с течением времени, что обусловлено, содной стороны, старением строительного фонда и все возрастающими затра­тами на ремонт, а с другой — ежегодным егопополнением, что требует привлечения новыхсил и средств для его технического обслуживанияи ремонта;

для особо ответственных зданий, сооружений (например, Эрмитаж в Ленинграде)отличаются жесткой системой профи­лактики износа, исключающей выход их из строяв установлен­ный период, что связано с умением рассчитывать износ и пла­нироватьпрофилактические работы по месту, объему и вре­мени, обеспечивая их производствоматериалами, механизмами и трудовыми ресурсами.

Все это подтверждает важность и сложность задач техни­ческого обслуживанияи ремонта зданий и сооружений.

Эксплуатация зданий в масштабе странырегламентирована Положениями о системах планово-предупредительного ремонта [4 и 5], готовитсяновая редакция По­ложения отехническом обслуживании и ремонте зданий. В них определены принципы организации эксплуатации основных ти­пов зданий и сооружений, все они классифицированыпо груп­пам и для них установленысредние сроки службы, виды, пери­одичностьосмотров и ремонтов, а также работы, относящиеся к текущему и капитальному ремонтам.

Первостепенное значение в эксплуатации зданийимеет своевременныйконтроль их технического состояния, проверка исправности строительныхконструкций и инженерного обору­дования. Такой регулярный, причем не тольковизуальный, но (при необходимости) и инструментальный контроль предотвра­щает преждевременныйвыход зданий из строя, позволяет обо­снованно планировать и проводитьпрофилактические меро­приятия по их сбережению.

Каждое здание или сооружение проектируется ивозводится для осуществления в нем определенного процесса и поэтому должно обладатьзаданными эксплуатационными качествами. Именно конкретные эксплуатационные качестваотличают жи­лой дом от столовой, механических мастерских, клуба, гаража и т. п.

Широкое понятие «строительство зданий»включает их проектирование, возведение и техническую эксплуатацию. Каждому из этих трех этапов присущ свойкруг за­дач, но все они имеют общую цель — обеспечение эксплуата­ционных качеств конкретного здания. Решение задачна каж­дом этапе взаимосвязано — как запроектировано и построено здание, таковы условия и проблемы егоэксплуатации. В свою очередь опытиспользования и содержания построенных зданий, т. е. опыт их эксплуатации, должен быть обязательно изучен для совершенствования проектирования истроительства новых зданий.

Отметим еще одну важную особенностьсовременного строи­тельства и эксплуатации зданий: новизна задач и проблем, с   которыми встречаются   строители  и    эксплуатационники в связи с научно-техническимпрогрессом, освоением малоизу­ченных в строительном отношении северных, восточных и дру­гих районов страны сособыми климатическими и гидрогеоло­гическими условиями, сильно влияющими нахарактер возве­дения и эксплуатации зданий.

На рис. В.2, б графически отображено соотношение между затратами и временем по указанным трем этапамстроитель­ства — между проектированием, возведением и эксплуатацией. Проектирование в современных условиях длится взависимости от сложности объекта месяц (или месяцы) и составляет по за­тратампримерно 1—2 % от стоимости возведения; строительство здания в зависимости от его сложности длится обычно ме­сяцы (иногда годы); эксплуатация, т. е. поддержаниездания в исправном состоянии, длитсядесятки, а то и сотни лет, при­чем по затратам она ежегодно составляет2—3 % от восста­новительной стоимости на строительную часть и 4—5 % — на содержание инженерного оборудования. Из этогоследует, что примерно через каждые 12—13 лет затраты на эксплуатацию зданий приравниваются затратам на их возведение.Поэтому важно, чтобы эксплуатационныезатраты были возможно мень­шими.

Существенныммоментом в повышении эффективности тех­ническогообслуживания и ремонта зданий является перевод их на проектную основу: теперь их решают на стадии проек­тирования в специальном разделе проекта и сметы.

Проектирование, возведение и эксплуатацию каждого зда­ния объединяетприменение единых параметров эксплуатацион­ных качеств; они являются стержнем, вокругкоторого ведется вся научная и практическая работа в области строительства зданий и сооружений.

При проектировании здания эксплуатационные качества оп­ределяются выборомматериалов, расчетом конструкций, объ­емно-планировочным решением, инженернымоборудованием в соответствии с назначением здания, Строительными нормами и правилами (СНиП) ивыделенными ассигнованиями.

При возведении зданий принятые в проектезначения пара­метров эксплуатационных качеств материализуются, их досто­верность проверяетсяприборами и по их числовым значениям здания принимаются в эксплуатацию. Именнотаким путем можно подтвердить, что построенное здание отвечает задуман­ному в проекте.

При эксплуатации зданий главная задача состоит в поддержании предусмотренных проектом иматериализован­ных при строительстве эксплуатационных качеств на заданном уровне. Они должныполностью соответствовать назначению здания (например, в механических мастерскихтемпература воздуха должнабыть 12 °С, а в здании детского сада — 20— 22 °С), что обеспечиваетсяопределенными строительными кон­струкциями иинженерным оборудованием.

Таким образом, установлением значений параметров экс­плуатационныхкачеств (ПЭК) и разработкой инструкции по технической эксплуатации завершаетсяпроектирование зда­ний, с помощью выработанных в проекте ПЭК контролируется их возведение; посоответствию фактических значений ПЭК проектным здания принимаются в эксплуатацию ипутем под­держанияПЭК на заданном уровне осуществляется техниче­ская их эксплуатация в течениеустановленного срока службы.

Если все работы в ходе эксплуатации ведутся на базе срав­ненияфактических значений ПЭК с нормативными или рас­четными, то такая эксплуатация научнообоснована. К сожа­лению, зачастую еще осуществляется субъективный (только визуальный) контрольтехнического состояния сооружений и, исходя из этого, определяется время, место иобъем работ по поддержанию зданий в исправном состоянии. Естественно, в та­ких случаях объемыработ принимаются с большим запасом, что исключает возможность ведения очередныхработ на дру­гих объектах, так как имеющиеся силы и средства уже израс­ходованы.

На каждом этапе строи­тельства должно уделяться большое внимание кпараметрам эксплуатационных качеств данного здания, что обеспечит согла­сованные действиямежду проектировщиками, строителями и эксплуатационниками на основе числовыхзначений ПЭК, т. е. позволит организовать все строительство на научной основе.

Эффективность эксплуатации и ее экономичностьзависят отмногих факторов, в частности в значительной мере от про­фессиональнойподготовки лиц, ее осуществляющих, от их уме­ния построить эксплуатацию на научнойоснове.

С ростом городов, возведением многоэтажных иповышен­ной этажности зданий усложнилось их инженерное оборудо­вание, возрослирасходы на его содержание, изменилась вся структура эксплуатации жилищногофонда. Потребовалось объединить и обеспечить автоматизированное управление лиф­тами, освещениемлестничных клеток, установить контроль за температурой воды в системах центральногоотопления, горя­чего водоснабжения, за загазованностью подвалов, за входами в подвалы, начердаки, другие необитаемые помещения и т. п.

Затем все управление эксплуатацией зданий свели в объ­единенныедиспетчерские пункты (ОДП), в объединенную дис­петчерскую службу (ОДС) в масштабемикрорайона или комплексную диспетчерскую службу (КДС) микрорайона в за­висимости отколичества аппаратуры, установленной в этих пунктах. Уже внедрены типовые объектыдиспетчеризации жи­лых массивов, позволяющие получать информацию о работе лифтов,температуре и давлении в системах горячего и холод­ного водоснабжения,отопления, пожаротушения, о напряжении на электрических вводах, об освещенииподъездов, тревож­ные сигналы о вскрытии подвалов и других необитаемых по­мещений. В подъездахустановлена также громкоговорящая связь с диспетчером для срочного вызоваспециалистов для устранения неисправностей, в том числе и  на строительных конструкциях,например о протечках кровли и др. На ОДС имеется и телефонная связь.

Во многих городах созданы жилищно-эксплуатационные тресты эксплуатационно-ремонтныеуправления, осуществляю­щие плановый ремонт зданий. В их состав входит диспетчер­ская служба с оперативнымибригадами для устранения ава­рийных ситуаций. Однако большая часть существующей за­стройки — многие жилые, все служебные ипроизводственные здания — эксплуатируются самостоятельными бригадами; это многомиллионная армия специалистов, обеспечивающаяис­правное техническое состояниезданий и сооружений.

Техническое обслуживание и особенно ремонтздании, хотя и относятся к широкой отрасли строительства, обладают спе­цифическими чертами.Особенно сложен комплексный капи­тальный ремонт, отличающийся прежде всеготехнологией ра­бот- новое строительство начинается с нулевого цикла и обычно ведется снизувверх путем монтажа готовых конструк­ций, а ремонтные работы производятся встесненных условиях существующей застройки, когда трудно разместить подсобные предприятия, краны,склады материалов. Стремление полнее использовать при ремонте старые материалы иконструкции, сопряжено с трудоемкой оценкой их технического состояния, ибо в разных частях износих различен. Планировать такой ре­монт весьма сложно, так как неизвестны итогиразборки со­оружения, полезный выход материалов и пр.

Лица, занятые эксплуатацией и ремонтом зданий, должны хорошо знать ихустройство, условия работы конструкций, тех­нические нормативы на материалы иконструкции, требуемые для ремонта. Они с помощью приборов, а также по внешнемувиду ипризнакам должны уметь хотя бы приближенно оцени­вать техническое состояние зданияи отдельных его конструк­ций, уметь выявлять уязвимые места, с которых может на­чаться его разрушение,выбирать наиболее эффективные спо­собы и средства его предупреждения иустранения, не нарушая по возможности, использование здания по назначению.

Решению столь обширного и сложного комплексавопросов призванаспособствовать теория эксплуатации зда­ний. Именно она научнообосновывает необходимость и сроки эксплуатационных мероприятий, так какбазируется на:

знании   значений  параметров   эксплуатационных качеств (ПЭК),которые требуется поддерживать на заданном уровне; установлениизакономерностей воздействия внешних и вну­тренних факторов, выявлении характерныхдефектов, повреж­дений и назначении способов их устранения;

выборе способов контроля ПЭК и методов отыскания де­фектов,повреждений и неисправностей;

определении способов и порядка наиболее рационального восстановления ПЭКзданий; назначениипериодичности ремонтов и объемов работ; рациональном решении вопросов штатнойструктуры, чис­ленности и квалификации эксплуатационного персонала.

Современные сложные здания и сооружения могут хорошо и эффективноэксплуатировать только профессионально теоре­тически и практически подготовленныеспециалисты; таким специалистам требуются знания в трех основных областях:

знание устройства эксплуатируемых зданий и их конструк­ций, условий ихработы, эксплуатационных требований к ним, их конструкциям соответственно их назначению,а также на­значению и размерам здания; умение находить уязвимые ме­ста, в которыхможет начаться разрушение конструкций;

понимание механизма износа, коррозии и разрушения строи­тельных конструкцийпод воздействием различных факторов и на этой основе эффективное использованиеметодов и средств рациональной их защиты:

владение практическими приемами и навыками использова­ния различныхматериалов и устройств, позволяющих успешно решать каждодневные задачи по содержанию висправном со­стоянии эксплуатируемых зданий.

Исходя из этого книга делится на три раздела, отвечающие упомянутым тремобластям необходимых знаний:

разделпервый — описание особенностейустройства трех основных типов зданий исооружений: жилых и общест­венных, производственных и специальных —заглубленных, их конструкций, предъявляемых кним эксплуатационных требо­ваний;определение целей, задач, научных основ и содержания эксплуатации;

раздел второй — изложениетеоретических основ меха­низма разрушения иметодов защиты строительных конструк­ций в типичных условиях, т. е. безакцента на специфичность происходящих взданиях процессов (так как их чрезвычайно много), как основы для решения практических задач эксплуа­тации и ремонта зданий или сооружений;

разделтретий — рассмотрение примеров восстановле­нияэксплуатационных качеств трех основных типов зданий и сооружений: гражданских,производственных и специальных заглубленныхс целью накопления знаний и привития навыков решения практических задач ихтехнического обслуживания и ремонта.

В книге небольшого объема невозможно описатьвсе много­образиеэксплуатируемых зданий и сооружений, раскрыть все особенностивоздействующих на них факторов, все поврежде­ния и способы восстановленияэксплуатационных качеств. По­этому, разумеется, в каждом разделе изложены основы, наибо­лееважные сведения, овладев которыми можно практически решать задачи эксплуатациизданий, пользуясь (при необхо­димости) также литературой, приведенной в конце книги.

2. Техническоеобслуживаниеиремонтфундаментов

Для эффективного содержания фундаментов специалистам нужно знатьнормативные эксплуатационные требования к ним, указанные в СНиПе, и возможныеконструктивные их ре­шения (по учебникам), а также характеристику фундаментов здания согласно егопроекту. Все эти сведения можно свести в несколько групп:

ореальных воздействиях на фундаменты — о величине и характере нагрузок, о структуре, прочности и влажности ос­нований, об атмосферных осадках и грунтовых водах,их глу­бине залегания иагрессивности, об опасности пучения грунтов, а также о требованиях к глубине заложения фундаментов;

об особенностях конкретных вариантов решений фундамен­тов— ленточных, столбчатых, сплошных,свайных и др. приме­нительно к даннымгидрогеологическим и климатическим ус­ловиям;

об эксплуатационных требованиях к фундаментам — их прочности, устойчивости, глубине заложения с учетомнагру­зок, несущей способностигрунтов, уровне грунтовых вод и глу­бинепромерзания, а также о мерах защиты фундаментов от атмосферных осадков и грунтовых вод, особенно еслиони аг­рессивны, от морозного пучения;

об элементах фундаментов, удовлетворяющихпредъявляе­мым к нимэксплуатационным требованиям,— о несущем эле­менте,который должен быть заглублен с учетом прочности грунтов, величинынагрузок, наличия грунтовых вод и глубины промерзания,а также о наличии гидроизоляции, отмостки и др.

Необходимо уметь в итоге построитьструктурную схему фундаментав общем виде (см. рис. 1) с обозначением на ней всех воздействующих факторов и сочетанием конструктивных элементов.

/>

Рис. 1. Структурная схема фунда­мента

Воздействия на фундаменты: 1— грунта и грунтовых вод; 2— про­мерзания и пучения; 3 — атмосферных осадков; 4 —нагрузок

Конструктивные элементыфундаментов: / —горизонтальная гидроизоляция; // — несущие элементы; III— вертикальная гидроизоляция и ее защита; IV—- горизонтальная гидроизо­ляция в полу и фундаменте; V— дренаж; VI— основание(естественное или искус­ственное)

Нужно также изучить характеристику грунтов иконструк­тивноерешение фундамента эксплуатируемого здания с уче­том гидрогеологических, климатическихи других особенностей. Пользуясь перечисленными сведениями о фундаментах, от­ветственный заэксплуатацию здания производит квалифици­рованную экспертизу и дает техническую оценку«своему» фун­даменту. Он должен выявить, насколько последний отвечает своему назначению, вкакой мере в проекте и при строитель­стве правильно и всесторонне учтеныпредъявленные к фунда­ментам эксплуатационные требования и как они реализованы: насколько рациональновыбран тип фундамента, его материал, размеры, заглубление, а также скольэффективно решена за­щита его от атмосферных осадков и грунтовых вод.

Если итоги такого анализа положительны — значит, фунда­мент спроектирован и построен с учетом всехпредъявленных к нему требований иместных условий и находится в исправ­номсостоянии. Если же будут выявлены недостатки и ошибки, допущенные в проекте или при строительстве здания,то их надо тщательно изучить, чтобысвоевременно устранить или

предотвратить их развитие.

В ходе эксплуатации нужно осуществлять постоянный уход зафундаментами: не допускать срезки или подсыпки грунта вокруг здания;сохранять в исправном состоянии отмостку; ис­ключать скопления воды у здания, атем более подтопление фундамента; проводить другие меры, предусмотренные ин­струкцией поэксплуатации. Особенно опасен обильный полив зеленых насаждений вблизи зданий (безорганизованного от­водаводы), ибо нередко это приводит к повышению уровня грунтовых вод и изменению условий работы основания, а вслед

за ним и фундамента.

Должна быть обеспечена сохранностьфундаментов, если рядом с ними ведутся земляные работы, при постройке рядом нового здания илиустройстве котлованов для иных целей. Чтобы исключить одностороннее боковоедавление грунта на фундамент и его разрушение, надо его оградить, например шпунтовой стенкой.По той же причине нельзя допускать складирования у стен здания тяжелого оборудования и мате­риалов.

При раскрытии сооружения в связи с ремонтнымирабо­тами,если под фундаментами залегают пучинистые грунты, нужно предотвратить ихпромерзание и пучение, временно утеплив фундаменты. Опыт показывает, что нарушениеусло­вийсохранности фундаментов приводит к разрушению зданий после многих летнормальной их службы.

При необходимости надо произвести текущий ремонт для защиты фундаментов отразрушения или поставить здание на капитальный ремонт для их усиления.

Нередко причиной деформаций фундаментов ивышележа­щихчастей здания являются силы морозного пучения, которые могут возникнуть приопределенных условиях как в период строительства, так и через много лет послесдачи зданий в экс­плуатацию. Эти условия можно и нужно исключить: срезку грунта вокруг зданий,замену его легкопромерзающим, на­пример каменным материалом, бетоном,увлажнение грунтов вокруг зданий и под фундаментами.

Силы морозного пучения подразделяются накасательные, возникающие при смерзании пучинистого грунта со стенками фундамента, инормальные, возникающие при замерзании пу­чинистого грунта под подошвой фундамента идействующие на него снизу вверх; они обусловлены силами кристаллизации льда при переходе водыв лед. Увеличиваются в объеме только влажные грунты, а влагу, как известно,удерживают и пыле-ватые грунты.

Следовательно, под морозным пучениемгрунтов понима­ется их свойство (при определенном сочетании гидрогеологи­ческих условий впределах слоя сезонного промерзания) уве­личиваться в объеме под действием силкристаллизации льда при фазовых превращениях содержащейся в грунте и дополни­тельно подсасываемойводы к кристаллам льда. Проявляется это свойство в неравномерном поднятии грунтаи фундаментов из-за образования ледовых включений. Выпучивание фунда­ментов зданий впериод их эксплуатации объясняется следую­щими факторами:

содержанием в грунте, в зоне сезонногопромерзания, более 30 % (помассе) пылеватых частиц диаметром от 0,5 до 0,005 мм;

промерзанием грунтов в зоне основанияфундаментов; наличием влаги в грунте;

превышением сил пучения над давлениемвышележащих частей здания;

неправильной конструкцией фундамента — невыполнением в ходе строительства противопучинных мероприятий(безан­керная конструкция фундамента,отсутствие обмазки, исклю­чающейсмерзание грунта со стенками фундамента, и др.).

При промерзании грунта можно выделить трислоя: сверху — замерзающийгрунт, снизу — талый и между ними — переходный,динамический слой. Эта система в холодное время года находится в движении и изменяется в зависимости от притокахолода сверху. Во втором — переходном — слое про­текают фазовые изменения воды и возникают силы морозного пучения, опасные для фундаментов. Еще более опасноопуска­ние зоны промерзания нижеподошвы фундамента, так как нагрузкуна подошву фундамента с промерзшей зоны опреде­ляют по площади,ограниченной линиями под 45°.

Нормальная сила пучения NH, действующая на подошву фундамента,определяется по формуле

Na= nRfhu

где п — коэффициент перегрузки нормальных сил пучения,равный 1,1; R— эмпирический коэффициент, принимаемыйдля сильнопучинистых грунтов равным 0,006-10 Н/см3, это коли­чественный показатель выпучивания фундаментаудельной нормальной силой на 1 см2 подошвы при увеличениитолщины слоя промерзания на 1 см; f— площадьподошвы фундамента, см2; hi— высота мерзлого слоя грунта, см.

Пример. Определить нормальную силу морозногопуче­ния Naна фундамент площадью 240-240 = 57 600 см2при глу­бине промерзания 30 см, коэффициенте перегрузки «=1,1, эм­пирическомкоэффициенте R = 0,006*10 Н/см3 и нагрузке набашмак (фундаментную плиту), равной 80- 10 кН.

                                  NH= 1,1 *0,006*57*600*30 =114*10 кН.

Несущая способность колонны (фундаментной стойки), вос­принимающейнормальные силы  морозного пучения фунда­мента, при прочности бетона 10,8 МПа и сечении стойки 30х30 см составляет:

30*30*108 =97,2*10кН,

что больше нагрузки на нее — 80*10 кН, следовательно, стойка окажется поднятой силами морозного пучения,превышающими несущую способностьфундаментной стойки и нагрузку на нее:

80 < 97,2< 114*10 кН.

Важным противопучинным мероприятием является защита оснований иокружающего фундамент грунта от избыточного увлажнения и промерзания: нельзя допускать повышения влажности грунта в зоне 5 м вокруг здания,а также созда­вать условия  (например,срезать грунт вокруг здания), спо­собствующиепромерзанию основания. Работникам эксплуата­ционной службы необходимо, особенно в осенний и зимний пе­риоды, следить за исправностью водоотводящихустройств, не допускать застоя водывблизи фундаментов и течей ее из ин­женерныхсистем, особенно перед замерзанием грунтов и т. п. Ведущиеся вблизи  зданий  ремонтные работы  недолжны препятствовать стокуатмосферных и талых вод и оказывать влияние  на   глубину   промерзания   грунтов.   Должны  быть всегда   исправны  отмостки,   теплоизоляционные   шлаковые подушки, защищающие грунт вокруг здания от промерзания. Повреждение фундаментов может быть вызвано рядомпри­чин:

деформацией основания и неравномернымиосадками фун­дамента;

перегрузкой фундамента;

ошибками в конструировании фундамента и при выборе для него материалов;

воздействием агрессивной среды на материалфундамента.

Усиление фундаментов может быть осуществленопутем укрепления их кладки,увеличением размеров — ширины и глубинызаложения, а также передачей нагрузки на нижележа­щие слои грунта (рис.2). Примеры поврежде­ний и восстановления цоколей, отмосток и входных площадокприведены на рис. 3.

Упомянутые способы усиления фундаментов неравноценны и каждый из них можетбыть применен в определенных усло­виях. Следует иметь в виду, что ра­боты по усилению фундаментов не только сложны и трудо­емки, но и весьма ответственны. Их должнывыполнять спе­циализированные бригадыочень осторожно, захватками (обычно не более 2 м), чтобы не повредитьсмежные участки

/>

Рис. 2. Способы усиления фундаментов

а —облицовкой при повреждении фундамента агрессивными водами; б —нагнетанием раствора в разрыв при морозном пучении; в — пу­темподведения свай; г, д, е, ж, з, и — уширение подошвы с по­мощьюжелезобетонных приливов и стальных тяжей; к, л, м — под-

1торкрет-бетон; 2- изоляция; 3 и 4 .-защитная стенка; 5 — раз­рывфундамента 6 — инъектор; 7 — уплотненный грунт; 8 и 9-балки; 10 — сваи; 11- железобетонные приливы; 12 -стальной тяж, 13 — поперечная балка; 14 и 15 — продольные балки; 16 — сваи; 17-дополнительный фундамент; 18 — основание под балки

и вышележащие части здания. Для выполнения таких работ составляются проекты,разрабатываются технологические карты.

В некоторых случаях, в частности при наличиитрещин встенах, в итоге технического обследования и технико-эконо­мического обоснованияможет оказаться целесообразным более

/>

Рис.   3.   Примеры   повреждения  и   восстановления  цоколя  (а,  б,  в), отмостки (г, д) и входной площадки (е, ж, з)

простое усиление не основания или фундамента, а стен путем установки науровне перекрытий с наружной стороны здания металлических тяжей с предварительнымнапряже­нием,кольцевыми захватками по внутренним капитальным стенам. При этом благодаряпредварительному напряжению тяжей, установленных по длине и высоте здания, всей егоко­робкепридается высокая жесткость, исключающая местные деформации оснований или фундаментов.Опыт Мосжилнии-проекта по усилению таким способом зданий (подробнее см. следующий параграф)подтверждает его экономическую эф­фективность при определенных условиях.

Список литературы

      1.  БойкоМ. Д.

       Техническое обслуживание и ремонт зданий и соору­жений. Учебное пособие для вузов. Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1986.—256 с.

                  Техническая эксплуатация зданий. М.:Стройиздат, 1982