РАЗДЕЛ 2
ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ДОЛГОВЕЧНОСТЬ И НЕСУЩУЮ СПОСОБНОСТЬ КОНСТРУКЦИЙ ПОДЗЕМНОЙ ЧАСТИ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
2.1. Анализ причин, влияющих на эксплуатационную надежность
подземной части жилых и общественных зданий
В эксплуатационных условиях подземная часть зданий испытывает воздействие многих неблагоприятных факторов. Наиболее значительными из них являются: природные явления; изменение свойств основания; воздействия, связанные с хозяйственной деятельностью человека; разнообразие факторов, связанных с использованием здания. В большинстве случаев наблюдается их совместное действие.
К основным видам разрушения конструкций относятся их механические повреждения и коррозия материалов. При механическом повреждении конст-рукций, деформация имеет вид трещин, а при коррозии строительных матери-алов конструкции полностью или частично разрушаются [6,11,88,89,91,92,93].
Характеристики причин, вызывающих разрушение конструкций представлены на рис. 2.1 [2,12,13,41,54,64,68,82]. К ним относятся: конструктивные ошибки, ошибки проектирования, неудовлетворительная эксплуатация, производственно-технологические ошибки, недостаточная несущая способность основания, надстройка нескольких этажей, длительный срок эксплуатации, перестройка здания, изменение функционального назначения помещений.
К конструктивным ошибкам относится несоблюдение установленной глубины заложения фундаментов, исходя из надежной работы оснований и исключающей возможность промерзания грунтов под подошвой фундамента.
Рис. 2.1 Характеристика причин, вызывающих необходимость восстановления подземной части жилых и общественных зданий
Неудовлетворительная эксплуатация включает в себя вымывание грунтов при неисправном состоянии систем водоснабжения, теплоснабжения и канализации; систематическое подмачивание конструкций фундаментов и подвальной части зданий в результате неудовлетворительного состояния отмостки и тротуаров по периметру здания; подъем уровня грунтовых вод в осенний и весенний периоды; аварийное затопление подвалов домов, а так же подтопление зданий, происходящее в результате техногенной деятельности человека.
Разрушение конструкций в результате коррозии бетона и арматуры является одним из основных факторов. Поэтому предупреждение возникновения коррозии и борьба с ней является главным условием для решения задачи сохранения, усиления и восстановления железобетонных конструкций, расположенных ниже нулевой отметки. Для этого необходимо учитывать условия их эксплуатации, влияющие на качество конструкции:
1) - постоянное воздействие климатических и атмосферных факторов с насыщением конструкций водой;
2) - возможное эпизодическое действие температуры ниже 0° С в водонасыщенном состоянии (принимается во внимание водонерпоницаемость и морозостойкость конструкций);
3) - попеременное замораживание и оттаивание при эпизодическом насыщении водой (морозостойкость и водонепроницаемость конструкций);
4) - попеременное замораживание и оттаивание конструкций в водонасыщенном состоянии (морозостойкость и водонепроницаемость);
5) - все виды агрессивных воздействий в соответствии с существующей классификацией (коррозионная стойкость) [8,25,26,39,70,71,123,124].
Наиболее вероятным является воздействие двух или более факторов. Для жилых и общественных зданий наиболее характерны условия эксплуатации, указанные в первых четырех пунктах. Кроме этого, к причинам, влияющих на надежность зданий относятся не устраненные строительные дефекты, несвоевременный ремонт и обследование конструкций.
Из-за возникших дефектов конструкций, снижается безопасность пребывания людей в помещении, а если меры по устранению повреждений не были приняты, то в результате становится невозможной дальнейшая эксплуатация здания. Анализ количества аварийных случаев показывает, что большинство из них обусловлено коррозией материалов в результате переувлажнения конструкций.
Насыпные неуплотненные грунты служат причиной разрушения фундаментов, стен и перегородок первых этажей, стен подвалов, отмосток вокруг здания и т.д. Повреждения конструкций все более усиливается при подмачивании грунта атмосферными осадками, при затоплении подземных помещений, при авариях систем водоснабжения и канализации
Если в наземных сооружениях отдельные дефекты могут быть сравнительно легко обнаружены и затем ликвидированы, то в подземных сооружениях, засыпанных грунтом с внешней стороны, а с внутренней отделанных плиткой или штукатуркой, обнаружить места протечек бывает трудно. Протечки и сырость стен могут проявляться в одном месте, а дефекты, вызвавшие их, расположены в некотором отдалении от них.
Материалами для наружных стен подвала, находящихся под воздействием грунтовых вод, служат кирпич и бетонные блоки. Ввиду большого количества швов не обеспечивается монолитность и водонепроницаемость наружных стен. Фильтрация воды через швы, трещины, кирпичную кладку, стыки бетонных блоков создает не только неблагоприятные условия для эксплуатации, но и является постоянной причиной разрушения самих конструкций фундаментов и подвалов [5,33,34,96].
В старых зданиях дореволюционных построек, возведенных на деревянных столбах, сваях и ростверках, изменение гидрогеологических условий приводит к загниванию древесины.
Бутовые фундаменты из-за выщелачивания раствора теряют свою
прочность.
При деформации фундамента в стенах здания появляются трещины, выпучивание отдельных участков стен подвала, искривление линии цоколя, трещины в цоколе и т.д., а деформации подпорных и подвальных стен происходят в результате бокового давления грунта. Для ликвидации сдвигов и выпучивания стен устанавливают подкосы, рамки и распорки; освобождают пазухи от грунта; выполняют вертикальную планировку; устраивают кюветы для отвода вод [3,34,35,41,55,88,89].
К нарушениям технологии производства работ в зимнее время, приводящим к понижению несущей способности фундаме