Алексеев С.И.

Осадки фундаментов при реконструкции зданий. Глава 4. Опыт использования усиления оснований и восстановления гидроизоляции подвалов на отдельных сооружениях




Конструктивное изменение работы основания при углублении подвала

В данном случае приведён пример возможности использования разработанного проектного решения устройства заглубления существующего подвала с учетом фактических нагрузок и инженерно-геологических изысканий участка.

Выполнение проектных работ было основано на изучении следующих исходных материалов:

  1. Проект заглубления и перепланировки помещения под магазин промышленных товаров.
  2. Проект заглубления и перепланировки помещения под магазин промышленных товаров. Раздел. Техническое заключение по результатам инженерного обследования строительных конструкций помещения.
  3. Проект заглубления и перепланировки помещения под магазин промышленных товаров. Раздел. Архитектурно-строительные решения.

Инженерно-геологические условия

Инженерно-геологические условия площадки реконструированного здания определены по материалам обследования и архивных материалов ГРИИ (представлены в виде таблицы нормативных и расчётных характеристик грунтов):

  • ИГЭ № 1 – техногенные отложения в виде суглинка тугопластичного с дресвой и щебнем карбанатных пород (насыпной слой, неравномерно уплотнён), мощностью до глубины – 2,00 м.
  • ИГЭ № 2 – ледниковые отложения в виде суглинка пылеватого, тугопластичного с содержанием гравия, гальки и валунов до 35% с Е0 = 32 мПа, φ = 24°, С = 39 кПа, γ = 22,1 кН/м3.

Грунтовые воды на период производства изыскательских работ (декабрь 2008 г.) не зафиксированы.

Конструктивное решение

Здание 1960 г. постройки, имеет 7 этажей. Капитальный ремонт здания не производился. Толщина кирпичных стен жилого дома составляет 0,7 м. Подвальные помещения ограничены наружными и внутренними капитальными стенами. Высота помещения подвала составляет 2,36 м, общая площадь 48,9 м2. За отметку ±0,000 принята отметка поверхности грунта возле отмостки. В целях увеличения рабочей высоты подвала, проектом предусмотрено заглубление пола подвала на 20 см.

Увеличение высоты подвала вызовет изменение глубины заложения подошвы существующих фундаментов от отметки пола подвала. В результате произойдут изменения в расчётной схеме существующего фундамента, как по наружной оси А, так и по внутренней оси Б.

Для обоснования надёжности принятого проектного решения по углублению подвала дополнительно выполнены расчёты основания и фундаментов (сечение 1-1) на существующие нормативные нагрузки (предварительные) по обрезу фундаментов внутренней стены (ось Б) в 554 кН. Проверочные расчёты оснований и фундаментов выполнены по двум предельным состояниям с использованием программного комплекса «NL, BRNL», разработанного автором (http://buildcalc.ru/Calculations/Brnl). Рассмотрены существующие расчётные условия – до реконструкции подвала и после углубления подвала на 20 см (рис. 4.1, 4.2).

По результатам выполненного расчёта очевидно, что проектное решение по углублению подвала не вызовет негативных последствий для существующего здания, и потому вполне возможно.

Основные замечания

По представленным материалам рабочего проекта отмечены следующие замечания:

  1. В состав конструкции пола подвала входит слой пенополистирола толщиной 50 мм, что можно считать излишним в данных обстоятельствах, поскольку температурный градиент между основанием и помещением подвала незначителен.
  2. При устройстве входа в подвал с фасадной стороны здания, должны быть разработаны противопучинистые мероприятия, обеспечивающие устойчивое положение проектируемых подпорных стен.
  3. Применяемые в проекте уголки 150х10 в виде перемычки над устраиваемым проёмом должны быть стянуты металлическими шпильками ø18…20 мм с шагом 200 мм.
  4. Не представлена спецификация на металлические дюбеля L=250 мм для крепления стоек проёма к стене.

Выводы

  1. Проект заглубления и перепланировки помещения под магазин промышленных товаров с учетом отмеченных замечаний может быть принят к исполнению.
  2. Следует обеспечить сопровождающий геотехнический активный мониторинг реконструкции в соответствии с требованиями региональных нормативных документов и, на основании полученных при наблюдении данных, вводить коррективы в проект, которые обеспечат безопасность как самих работ, так и эксплуатацию существующего здания.

Таким образом, представленный проект реконструкции может быть реализован только после исправления отмеченных замечаний, т.е. некоторой доработки, которая обычно осуществляется в довольно сжатые сроки, поскольку непосредственно затрагивает интересы проектировщика.

Ниже, на рис. 4.1 и 4.2 в качестве примера приведены результаты проверочных расчётов для наиболее нагруженного ленточного фундамента по внутренней оси Б (сеч.1-1), до и после углубления подвала (изменения расчётной схемы).

Расчет фундамента по двум предельным состояниям

Работу выполнил: Д.т.н., проф. Алексеев С.И.

(адрес объекта)

Данные по слоям грунта

№ Слоя

Мощность

Удельный вес

Прочностные характеристики

Деформативные характеристики

Коэффициенты

H, м

γ1,
кН/м3

γ2,
кН/м3

φ1,
град.

φ2,
град.

C1,
кПа

C2,
кПа

E0,
кПа

µ

Плотность
сложения грунтов

γC1

γC2

K

1

2

17

18

17

20

2

3

5000

0,3

Слабый

1,1

1,1

1,1

2

5

21,2

22,1

21

24

26

39

32000

0,3

Плотный

1,2

1,1

1,1

Данные по Фундаменту

Номер фундамента, сечения

1-1

Тип фундамента

Ленточный

Тип стены

Внутренняя

Жесткость фундамента

2,12

Высота фундамента

2,2 м

Глубина заложения фундамента

2,2 м

Расстояние от уровня планировки до пола подвала

1,25 м

Толщина конструкции пола подвала

0,1 м

Расчетное значение удельного веса конструкции подвала

22 кН/м3

Приведенная глубина заложения фундамента

0,98 м

Нагрузки

N, кН

QB, кН

MB, кН×м

QL, кН

ML, кН×м

554

0

0

0

0

Результаты расчета

Принятая ширина подошвы фундамента B, м

Расчетное сопротивление R, кПа

Среднее давление под подошвой Pср, кПа

Максимальное давление под подошвой Pмакс, кПа

Предельное сопротивление Pпр, кПа

Полученная осадка S, см

Коэффициент надежности Kн

1,80

498,57

345,18

345,18

928,47

2,79

2,42

Рис. 4.1. Результаты расчёта для существующего фундамента в сечении 1-1 до углубления подвала.

Расчет фундамента по двум предельным состояниям

Работу выполнил: Д.т.н., проф. Алексеев С.И.

(адрес объекта) (углубление подвала на 20 см)

Данные по слоям грунта


Слоя

Мощность

Удельный вес

Прочностные характеристики

Деформативные характеристики

Коэффициенты

H, м

γ1,
кН/м3

γ2,
кН/м3

φ1,
град.

φ2,
град.

C1,
кПа

C2,
кПа

E0,
кПа

µ

Плотность
сложения грунтов

γC1

γC2

K

1

2

17

18

17

20

2

3

5000

0,3

Слабый

1,1

1,1

1,1

2

5

21,2

22,1

21

24

26

39

32000

0,3

Плотный

1,2

1,1

1,1

Данные по Фундаменту

Номер фундамента, сечения

1-1

Тип фундамента

Ленточный

Тип стены

Внутренняя

Жесткость фундамента

2,12

Высота фундамента

2,2 м

Глубина заложения фундамента

2,2 м

Расстояние от уровня планировки до пола подвала

1,45 м

Толщина конструкции пола подвала

0,1 м

Расчетное значение удельного веса конструкции подвала

22 кН/м3

Приведенная глубина заложения фундамента

0,78 м

Нагрузки

N, кН

QB, кН

MB, кН×м

QL, кН

ML, кН×м

554

0

0

0

0

Результаты расчета

Принятая ширина подошвы фундамента B, м

Расчетное сопротивление R, кПа

Среднее давление под подошвой Pср, кПа

Максимальное давление под подошвой Pмакс, кПа

Предельное сопротивление Pпр, кПа

Полученная осадка S, см

Коэффициент надежности Kн

1,80

494,16

345,18

345,18

867,02

2,79

2,26

Рис. 4.2. Результаты расчёта для существующего фундамента в сечении 1-1 после проектного углубления подвала на 20 см, удовлетворяют требованиям условий I (Kн) и II (S) предельным состояниям.

Углубление подвала на 20 см приведёт к изменению расчётной схемы работы существующего фундамента (рис. 4.1; 4.2). Однако в этом случае, как показывают приведённые расчёты, изменение произойдут только для величины предельного сопротивления основания Pпр, уменьшение величины которой с 928,47 кПа до 867,02 кПа изменят коэффициент надёжности принятого решения с 2,42 до 2,26, что вполне приемлемо и может считаться допустимым решением, обладающим достаточной степенью надёжности.

<< В начало < Назад 1 2 3 4 Читать дальше > В конец >> 

Разделы




Постоянный адрес этой главы: www.buildcalc.ru/Books/2009062801/Open.aspx?id=Chapter4