Інструментальні спостереження за осіданнями будинків, що будуються на армованій основі

Размещено на http://www.allbest.ru/

Інструментальні спостереження за осіданнями будинків, що будуються на армованій основі

Петраш Р.В., аспірант, Гудімов О.В., інженер, Маляренко О.В., студент

(Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка, м. Полтава)

В роботі наведені результати спостережень за осіданнями багатоповерхових житлових будинків в процесі їх будівництва на основі, яку армовано вертикальними жорсткими ґрунтоцементними елементами, що виготовляються за бурозмішувальною технологією.

Вступ

Метод влаштування стрічкових фундаментів на штучній основі, яка підсилена вертикальними елементами армування, було досліджено при будівництві багатоповерхових житлових будинку в нагорній частині м. Полтави. Будинки, які розглядаються, мають цегляні несучі стіни з навантаженням від 400 до 1400 кН на один погонний метр. За даними вишукувань інженерно-геологічні умови будівництва у м. Полтаві ускладнені тим, що ділянка забудови складена просадочними ґрунтами (перший тип ґрунтових умов за просадочністю). Крім того у межах плям будівель нерідко зустрічаються рештки стародавніх порожнин, які мають значне заглиблення (до 9 м нижче поверхні Землі). Армоцементні елементи, які виготовлялися за бурозмішувальною технологією, мають діаметр 200-300 мм і довжину нижче дна котловану від 2,0 до 9,0 м [1,2,3,4].

Аналіз останніх досліджень

Спостереження за вертикальними деформаціями будинків ведуться методом геометричного нівелювання, як найбільш надійного за точністю і простого у його реалізації. В основу методики спостережень покладені розробки, які викладені у "Руководстве по наблюдениям за деформациями оснований и фундаментов зданий и сооружений. - М., - Стройиздат, - 1975. - 156 с.[5]. Нівелювання ведеться за деформаційними марками і опорними точками зв'язку.

Розміщення деформаційних марок і опорних точок зв'язку є основною частиною всієї роботи з вимірюванням деформацій. Від вірного розміщення необхідної кількості марок у більшості залежить якість, повнота і однозначність визначення деформацій. Марки розташовуються в усіх характерних точках будівлі на зовнішніх і внутрішніх несучих стінах і колонах. Відстань між ними залежить від інженерно-геологічних умов ділянки, конструкції фундаментів, величини осідань, які очікується і їх нерівномірності.

У якості основного елементу марок використовується металеві стержні діаметром 20 мм, які виступають від поверхні стіни на 10 мм для розміщення нівелірної рейки.

Обґрунтування точності і періодичності геодезичних вимірів впливає на вибір приладів та методики спостережень, а також забезпечує раціональні витрати на дослідження.

Частота і точність вимірів визначається із наступних посилань:

- інтенсивності осідань;

- величини, яка характеризує граничний стан висотного положення будівлі.

Постановка мети і задач досліджень. З 2006 року ведуться постійні спостереження за осіданнями будинків, які збудовані на армованій основі. Спостереження ведуться з метою:

- визначення осідань і процесу їх протікання у часі;

- порівняння результатів спостережень з даними статичних випробовувань ґрунтів штампами і розрахунками шляхом моделювання залежності "осідання - навантаження" за допомогою рішення пружно-пластичної задачі нелінійної механіки ґрунтів;

- визначення середньо виваженого модуля деформації у межах стисливої товщі фундаментів з урахуванням армування її частини ґрунтоцементними елементами.

Методика досліджень

У період будівництва осідання основи прогресує тому точність вимірів може бути невисокою, а частота вимірів більша. У період експлуатації будівлі швидкість осідань затухає, відповідно, вимоги до точності вимірів підвищуються - частота вимірів зменшується. Перед початком нівелювання проводили розрахунок необхідної точності спостережень за осіданнями. Для цього використовували підхід, який було розроблено У Полтавському національному технічному університеті імені Юрія Кондратюка (ПолтНТУ). При цьому виходили з вимог про те, що збільшена удвічі квадратична похибка визначення осідань не повинна перебільшувати найменшу величину осідань. Це забезпечує отримання даних про осідання та їх нерівномірності з довірчою імовірністю 0,95. Для отримання із заданою імовірністю даних про швидкість розвитку осідання будинку необхідно, щоб середня квадратична похибка відміток осадочних марок не перевищувала мінімальної величини цієї швидкості.

осідання будинок фундамент навантаження

Результати досліджень

Розміщення деформаційних марок і опорних точок зв'язку є основною частиною всієї роботи з вимірюванням деформацій. Від вірного розміщення необхідної кількості марок у більшості залежить якість, повнота і однозначність визначення деформацій. Марки розташовуються в усіх характерних точках будівлі на зовнішніх і внутрішніх несучих стінах і колонах. Відстань між ними залежить від інженерно-геологічних умов ділянки, конструкції фундаментів, величини осідань, які очікується і їх нерівномірності. Схема нівелювання з розміщенням деформаційних марок, реперів та точок зв'язку житлового будинку по вул. Паризької Комуни, 20 у м. Полтаві показана на рис.1. На 27 серпня 2007 року коробка житлового будинку була зведена.

Рис.1. Схема розташування марок, реперів, станцій та нівелірних ходів при будівництві комплексу будинків по вул. Паризької Комуни, 20 у м. Полтава

Співставлення розрахункових осідань з виміряними наведено у табл. 1.

Таблиця 1. Дані порівняння виміряних і розрахункових осідань фундаментів житлового будинку по вул. Паризької Комуни, 20 у м. Полтаві

На будівництві житлового будинку по вул. Паризької Комуни, 20 була перевірена методика проектування фундаментів на основі, яка армована вертикальними жорсткими елементами, що виготовлені за бурозмішувальною технологією. Методика полягала у тому, що для вирівнювання осідань під фундаментами різного навантаження у межах стисливої товщі за рахунок довжини елементів армування підбирали такий модуль деформації, який би забезпечив виконання означеної умови.

Відповідно до схеми на рис. 2 розглянемо переріз в напрямку цифрових осей між осями 1 і 3. Найбільш навантажений фундамент по осі В при ширині b = 2,8 м, має основу армовану елементами довжиною 6,3 м. За даними нівелювання осідання фундаменту склало S109 = 4,0 см.

Рис.2. Поперечний розріз будівлі за фундаментами з різним навантаженням

По осі А ширина фундаменту прийнята b = 2,0 м, а основа армована елементами довжиною 4,3 м. За даними нівелювання осідання фундаменту склало 3,7 см.

Ширина фундаменту по осі Е прийнята b = 1,6 м, а основа армована елементами довжиною 2,2 м. За даними нівелювання осідання фундаменту склало 4,2 см

Нерівномірність осідань фундаментів між осями В-Е складає = 0,0003, а між осями В-А складає = 0,0004, що набагато менше ніж нормативне значення = 0,002.

Висновки

Для будинків, які будуються на армованій основі організовані спостереження за їх вертикальними деформаціями, що ведуться методом геометричного нівелювання, як найбільш надійного за точністю і простого у його реалізації. В основу методики спостережень покладено положення, що для отримання із заданою імовірністю даних про швидкість розвитку осідання будинку необхідно, щоб середня квадратична похибка відміток осадочних марок не перевищувала мінімальної величини цієї швидкості.

За результатами спостережень за осіданнями будинків на армованій основі встановлено, що вони відповідають розрахунковим на кожному етапі навантажень. Це дає підставу стверджувати, що прийнята методика прогнозування величини модуля деформації армованого ґрунту відповідає заданим умовам підсилення основи.

Результатами спостережень за осіданнями будівель підтверджено, висунуте при проектуванні, положення про ефективність нерівномірного армування основи у межах плями будівля для вирівнювання нерівномірних осідань фундаментів.

Слід відмітити той факт, що марки №№ 105, 106, які розташовані у межах площі, де були виявлені підземні порожнини, мають абсолютні величини осідань, які близькі до середнього значення для усього житлового будинку. Цей факт свідчить про те, що технологія виявлення і тампонажу підземних порожнин обрана оптимальною і виконана якісно.

Література

1. Зоценко М.Л., Бовкун Ж.М., Маляренко В.І. Досвід і перспективи підсилення основ вертикальними грунтоцементними елементами у міському будівництві// Бетон и железобетон в Украине. - 2006. №6.- С. 24-28.

2. Зоценко М.Л., Пічугін С.Ф., Петраш Р.В., Гудімов О.О. Особливості армування ґрунтів вертикальними ґрунтоцементними елементами. - В сб. Міжвідомчий науково-технічний збірник наукових праць (будівництво), №66. - Київ: НДІБУ Мінбуду України. - 2007. - с. 65-72.

3. Степура И.В., Шокарев В.С., Трегуб А.С., Павлов А.В., Павленко В.П. Армирование лессовых грунтов оснований зданий и сооружений - Международная конференция по проблемам механики грунтов, фундаментостроению и транспортному строительству. - Пермь, Россия, ПГТУ. - 2004 г. С. 213-21.

4. Шокарев В.С., Степура И.В., Шокарев А.С., Павлов А.В. Укрепление грунтов оснований деформированных зданий - Труди науково-технічного семінару “Армування ґрунтового масиву при будівництві, реконструкції, захисту будівель та споруд”. Будівельні конструкції, вип. 5

5. - К.: НДІБК. - 2001. - С. 193-196. 5. Руководство по наблюдениям за деформациями оснований и фундаментов зданий и сооружений. - М., - Стройиздат, - 1975. - 156 с.

Размещено на Allbest.ru