Оценка технического состояния фундаментов

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, принимаемый для сильнопучинистых грунтов равным 0,006-10 Н/см3, это количественный показатель выпучивания фундамента удельной нормальной силой на 1 см2 подошвы при увеличении толщины слоя промерзания на 1 см; f — площадь подошвы фундамента, см2; hi — высота мерзлого слоя грунта, см.

Пример. Определить нормальную силу морозного пучения  Na на фундамент площадью 240-240 = 57 600 см2 при глубине промерзания 30 см, коэффициенте перегрузки «=1,1, эмпирическом коэффициенте R = 0,006*10 Н/см3 и нагрузке на башмак (фундаментную плиту), равной 80- 10 кН. 

NH= 1,1 *0,006*57*600*30 =114*10 кН.

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

30*30*108 =97,2*10 кН,

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

80 < 97,2 < 114*10 кН.

Важным противопучинным мероприятием является защита оснований и окружающего 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), способствующие промерзанию основания. Работникам эксплуатационной службы необходимо, особенно в осенний и зимний периоды, следить за исправностью водоотводящих устройств, не допускать застоя воды вблизи фундаментов и течей ее из ин­женерных систем, особенно перед замерзанием грунтов и т. п. Ведущиеся вблизи  зданий  ремонтные работы  не должны препятствовать стоку атмосферных 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 рядом причин:

• деформацией основания и неравномерными осадками фундамента;
• перегрузкой фундамента;
• ошибками в конструировании фундамента и при выборе для него материалов;
• воздействием агрессивной среды на материал фундамента.

Усиление фундаментов  может быть осуществлено путем укрепления их кладки, увеличением размеров —  ширины и глубины заложения, а  также передачей нагрузки на нижележащие  слои грунта (рис. 2). Примеры повреждений  и восстановления цоколей, отмосток и входных площадок приведены на.

Упомянутые способы  усиления фундаментов неравноценны и каждый из них может быть применен в определенных условиях. Следует  иметь в виду, что работы по усилению фундаментов не только сложны и трудо­емки, но и весьма ответственны. Их должны выполнять специализированные бригады очень осторожно, захватками (обычно не более 2 м), чтобы не повредить смежные участки и вышележащие части здания. Для выполнения таких работ составляются проекты, разрабатываются технологические карты.

В некоторых  случаях, в частности при наличии  трещин в стенах, в итоге технического обследования и технико-экономического обоснования может оказаться  целесообразным более простое усиление не основания или фундамента, а стен путем установки на уровне перекрытий с наружной стороны здания металлических тяжей с предварительным напряжением, кольцевыми захватками по внутренним капитальным стенам. При этом благодаря предварительному напряжению тяжей, установленных по длине и высоте здания, всей его коробке придается 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.