Особенности использования засоленных грунтов в основаниях зданий и сооружений |
Сложность строительства на маловлажных засоленных глинистых грунтах обусловлена тем, что при попадании пресных вод из системы канализации, водопровода, технологических водоводов и особенно горячей воды из теплотрасс, а также атмосферных и поверхностных вод происходит вымывание солей (в первую очередь леткорастворимых) из толщи глинистых грунтов и в ряде случаев наблюдается просадка фундаментов. В связи с этим необходимо запроектировать водозащитные мероприятия, которые бы полностью исключили возможность проникания воды в засоленные грунты основания. Для того чтобы обеспечить пригодность сооружения для эксплуатации при неравномерных осадках, значительно превышающих допустимую осадку и допустимую разность осадок, предусматривают конструктивные мероприятия. Во-первых, можно увеличить жесткость сооружения, чтобы все сооружение перемещалось как единый пространственный блок. Это перемещение может происходить либо равномерно, либо с креном. Однако внутри пространственного блока не возникает дополнительных напряжений в конструкциях в связи с неравномерной осадкой. К таким сооружениям относятся водонапорные башни, дымовые трубы, жесткие рамные конструкции на сплошной железобетонной плите и т.д. В некоторых случаях вместо увеличения жесткости здания устраивают шарнирные и другие соединения между отдельными элементами здания, которые повышают гибкость и податливость конструкции в целом. В этом случае различные осадки в пределах сооружения не вызывают существенного увеличения напряжении в стыках элементов конструкций. К податливым и гибким сооружениям можно отнести одноэтажные промышленные здания (с разрезными конструкциями), различные эстакады с шарнирным соединением верха колонн и т.д. Повышение жесткости конструкций сооружений обеспечивается проведением следующих мероприятий: 1) устройство осадочных швов. Расстояние между осадочными швами назначается 25-60 м с учетом технологических схем, конструктивной схемы сооружения и свойств засоленных грунтов, залегающих в основании сооружений. Осадочные швы устраивают в тех местах сооружения, где ргзко изменяется его высота, на соседние стены или колонны передаются отличающиеся по величине нагрузки, в местах изменения толщины слоя засоленных грунтов, где изменяется содержание солей в слое засоленных грунтов по простиранию и т.д. Осадочные швы целесообразно разместить в сооружении так, чтобы выделенные жесткие части-блоки сооружения имели простую геометрическую форму; 2) возведение сплошных железобетонных монолитных ленточных фундаментов из перекрестных лент и фундаментов в виде сплошных железобетонных плит. Если в основании сооружений залегают засоленные грунты с большим содержанием легкорастворимых солей, либо соли неравномерно распределены в слое грунтов по простиранию, или встречаются большие линзы и друзы солей, не следует применять сборные размерные железобетонные фундаменты. Необходимо предусматривать защиту монолитных фундаментов от коррозии; 3) устройство железобетонных замкнутых поясов на уровне междуэтажных перекрытий для повышения жесткости кирпичных зданий. В первую очередь такие пояса устраивают на уровне подвального перекрытия и перекрытия предпоследнего этажа. Плиты перекрытия связывают железобетонными поясами, в результате чего образуется жесткая диафрагма, которая резко увеличивает общую жесткость здания. Высота железобетонных поясов 13-40 см назначается по расчету. Ширина железобетонного пояса принимается обычно меньше толщины кирпичной стены на полкирпича во избежание проникания холода через железобетонный пояс. Если в здании имеется много проемов и узких простенков, железобетонные пояса часто совмещают с надпроемными перемычками; в этом случае вместо отдельных сборных железобетонных перемычек устраивают сплошную железобетонную балку-пояс. Необходимо произвести армирование кирпичной кладки простенков. При возведении крупнопанельных зданий следует использовать серию с индексом "П", которая применяется при строительстве на просадочных грунтах. При монтаже крупнопанельных зданий в панели дополнительно закладывают арматурные стержни, которые сваривают между собой, в результате чего образуется непрерывный арматурный пояс по периметру стены; 4) применение жестких горизонтальных диафрагм из сборных железобетонных панелей перекрытия. Для этого в железобетонные плиты перекрытия закладывают металлические элементы по углам плит и по длине через 2-3 м. Закладные части плит соединяют друг с другом сваркой и защищают от коррозии. Жесткость сооружения можно повысить за счет использования кирпича и раствора более высоких марок, повышения прочности сварных стыковых соединений, увеличения сечения закладных частей в железобетонных элементах и т.п. В тех случаях, когда ожидаются местные просадки отдельных фундаментов (например, в толще засоленных грунтов содержатся большие друзы солей и т.п.), необходимо предусмотреть возможность некоторого подъема отдельных фундаментов или части здания (а иногда и целого здания) с помощью домкратов и клиньев. Для этого ниже железобетонного пояса (на уровне надподвального перекрытия) нужно устроить ниши для установки домкратов. Если сплошной железобетонный пояс не предусмотрен, то под нишами и над ними требуется установить железобетонные балки, чтобы рассредоточить усилие от домкратов на большую площадь. Если здание запроектировано в каркасном варианте, на фундаментах предусматривают площадку для установки домкратов и специальные упоры на колоннах каркаса для их подъема. При больших просадках фундаментов промышленных цехов производится периодическая рихтовка подкрановых путей мостовых кранов. В связи с этим на стадии проекта необходимо увеличить габариты между мостовыми кранами и фермами перекрытий и устроить специальные крепления рельсов к подкрановым балкам. В высоких жилых и промышленных зданиях целесообразно увеличить размеры лифтовых шахт, чтобы в случае некоторого крена лифт мог перемещаться строго вертикально. При использовании рулонных гидроизоляционных прокладок конструктивно отрезается нижняя подвальная часть от верхней части, в результате чего резко снижается общая жесткость сооружения. В связи с этим для горизонтальной гидроизоляции рекомендуется применять слой раствора кислотоупорного цемента или цемента с такими добавками, который служил бы преградой для движения засоленных растворов по порам стен и не подвергался бы солевой коррозии. Выбор конструктивных и водозащитных мероприятий и различных типов искусственных оснований при строительстве на засоленных грунтах может быть обоснован только сопоставительным технико-экономическим расчетом. |