Эксплуатация зданий и сооружений сложных грунтовых условиях

 

Исходными данными для  проектирования этих мероприятий являются максимальные величины ожидаемых деформаций земной поверхности на участке строительства (рис.): оседание, относит, горизонтальная деформация (растяжение-сжатие), наклон, макс, кривизна или обратный ей миним. радиус кривизны, горизонтальное сдвижение.

В зависимости от величин  ожидаемых деформаций подрабатываемые  территории по основным видам деформаций делятся на 4 группы

 

Горнотехнич., строит, и конструктивные мероприятия для зданий и сооружений, как правило, не требуются на территориях, где величины ожидаемых деформаций земной поверхности меньше величины е и i и больше R, для IV группы, за исключением  сооружений, особо чувствительных к неравномерным деформациям земной поверхности. На территориях, где ожидаемые расчетные деформации больше величин е и i и меньше R для I группы, целесообразность стр-ва должна быть подтверждена дополнит, технико-экономич. расчетами. На площадках, где ожидаются образование трещин с уступами, провалы, а также в местах выходов пластов и тектонич. нарушений стр-во зданий и сооружений не допускается.

 

Размещение зданий и сооружений на площадках должно быть максимально  уплотненным и по срокам стр-ва согласовываться  с календарным планом развития горных работ в пределах месторождения. При расчете конструкций зданий и сооружений на воздействие деформации земной поверхности вводятся коэфф. условий работы для учета осреднения деформаций по длине зданий и жесткостных  характеристик сооружения. Здания и  сооружения на подрабатываемых территориях  проектируются и возводятся с  применением жесткой, податливой или  смешанной (когда, напр., надземная часть  здания проектируется по жесткой  схеме, а подземная — по податливой, или наоборот) конструктивных схем.

 

Защита зданий с жесткой  конструктивной схемой от воздействия  неравномерных вертик. деформаций земной поверхности осуществляется разделением  их на короткие отсеки с помощью  деформационных швов, разрезающих здание по всей высоте, включая фундаменты; усилением здания или его отсеков  поэтажными железобетонными или  армо- каменными поясами; уменьшением  веса здания (сооружения) за счет применения эффективных утеплителей, облегченных  конструкций; уменьшением заглубления  в грунт и площади контакта фундаментно- подвальной части здания с грунтом; применением зауженных  фундаментов, а также песчаных или  глинистых подушек (при высокой  несущей способности основания). Разделение зданий на отсеки является основным мероприятием по уменьшению усилий в несущих конструкциях и  их повреждений под воздействием горных разработок. Длина отсеков  назначается в зависимости от интенсивности деформаций земной поверхности, принятой конструктивной схемы здания и физико-механич. характеристик  грунта.

 

На площадках с крутым падением пластов, на к-рых возможно образование ступенчатых деформаций, а также в случаях необходимости  защиты технологич. оборудования и  сооружений от повреждений вследствие воздействия неравномерных вертик. деформаций земной поверхности, применяется  выравнивание конструкций домкратами или др. устройствами. Для установки  домкратов предусматриваются ниши, распределит, железобетонные пояса  и др. устройства. Защита зданий и  сооружений с жесткой конструктивной схемой от воздействия горизонтальных деформаций земной поверхности осуществляется усилением подземной части здания путем устройства фундаментного  железобетонного пояса, распорок-связей между фундаментами или сплошной железобетонной плиты на грунте.

 

Защита зданий и сооружений с податливой конструктивной схемой от воздействия неравномерных вертикальных деформаций земной поверхности выполняется  разделением на отсеки, снижением  жесткости здания в вертик. направлении  путем введения нежестких междуэтажных поясов кладки, применением широких  проемов, а также спец» шарнирных  вставок и связей, допускающих  подвижность сопряжений, образование  пластич. шарниров и т. д. Защита таких  зданий и сооружений от воздействия  горизонтальных деформаций земной поверхности  осуществляется отделением подземной  части от надземной швом скольжения, расположенным в горизонтальной плоскости, с устройством над  ним защитного пояса, причем шов  скольжения проходит

над фундаментной подушкой, а в зданиях с подвалами  — под перекрытием над подвалом, или технич. подпольем.

 

Для снижения дополнит, усилий в элементах каркаса рекомендуется  применять статически определимые  схемы каркасов, а узлы сопряжения элементов каркаса (кроме жестких  узлов, обеспечивающих пространственную устойчивость здания) выполнять по схеме неполного шарнира.

 

В зданиях, оборудованных  мостовыми кранами, при отсутствии связей между фундаментами в поперечном направлении, должно учитываться изменение  ширины колеи подкранового пути от горизонтальных деформаций земной поверхности, для чего предусматривается возможность  регулировки рельсов или подкрановых балок. Если ожидаемый наклон земной поверхности превышает 6 мм/м в направлении подкранового пути или 4 мм/м в поперечном направлении, то следует предусматривать также возможность регулировки подкрановых путей по вертикали.

 

В случаях, когда подработка предполагается через длит, время  после возведения здания (более чем  через 20 лет), допускается при стр-ве зданий I и II классов капитальности  применение сокращенного комплекса  конструктивных мероприятий, включающего  разделение здания на отсеки и защиту подземной части здания от воздействия  горизонтальных деформаций. Защита надземной  части здания от воздействия неравномерных  оседаний в этом случае осуществляется непосредственно перед подработкой  путем устройства тяжей, выравнивания домкратами и т. д. Для зданий и  сооружений III класса капитальности, независимо от их срока службы до первой подработки, может применяться миним. комплекс конструктивных мероприятий (разделение на отсеки и выполнение планировочно-строит. требований без дополнит, усиления конструкций армированием). Технологич. оборудование и фундаменты под него защищаются аналогично строит, конструкциями  с использованием жестких или  податливых конструктивных схем. При  этом применяют: разделение фундаментов  на блоки; устройство упругих связей между блоками оборудования, гибких передач между двигателями и  машинами, если они расположены на самостоят, фундаментах; средства для  выравнивания положения оборудования в вертик. и горизонтальных плоскостях

(напр., домкраты и т.  д.). 

 

 

4.Особенности  эксплуатации зданий и сооружений  расположенных на карстовых территориях.

   Для ответственных  сооружений, расположенных на карстоопасных  территориях, должны составляться  специальные карстологические паспорта. В паспорте приводятся следующие  сведения (разделы):

    - перечень  всех видов работ (изыскательских, проектно-строительных, специальных), проводимых на объекте, с указанием  организаций, осуществлявших эти  работы, и места хранения документации;

    - схема  расположения объекта с указанием  находящихся в непосредственной  близости зданий и сооружений, водонесущих коммуникаций и дренажных  устройств, пробуренных ранее  инженерно-геологических и режимных  скважин, наиболее характерных  элементов рельефа (уступов террас, карстовых воронок, оврагов, искусственных выемок, насыпей и т.д.);

    - конструктивно-строительная, технологическая характеристика  объекта и техногенных воздействий  (влияние агрессивных сред, динамические  и статические нагрузки и т.п.);

    - информация  о деформациях земной поверхности  и конструкций;

    - инженерно-геологические  условия и карстологическая характеристика  участка с оценкой его потенциальной  чувствительности к возможным  техногенным воздействиям, влияющим  на активизацию карстового процесса;

    - перечень  мероприятий капитального характера  и эксплуатационных по противокарстовой  защите, предусмотренных проектом, реализованных и измененных (нарушение,  усиление защитных мер) в процессе  эксплуатации объекта;

    - рекомендации  по организации наблюдений и  защите (при необходимости) эксплуатируемых  зданий.

   Паспорт  подлежит постоянному хранению  в организации заказчика и  организации-составителе паспорта. Паспорт должен выполняться как  в печатном виде так и на  электронном носителе. Сведения  по объектам обновляются с  появлением новых данных или  изменений, при необходимости  вводятся дополнительные разделы,  в том числе данные объектного  карстового мониторинга.

   На ответственных  объектах работа службы контроля  за развитием деформаций сооружений  и поверхности должна быть  организована с учетом специфики  их проявления на карстоопасных  территориях. Контроль должен  осуществляться специалистами в  соответствии с требованиями  действующих нормативных документов.

   При появлении  деформаций в конструкциях, влияющих  на устойчивость и прочность  сооружения, специализированными организациями  оперативно должна выполняться  экспресс-оценка состояния геологической  среды с краткосрочным прогнозом  возможности образования карстовых  деформаций. В случае необходимости  должны разрабатываться совместно  с владельцем объекта оперативные  мероприятия по недопущению катастрофических  последствий.

   При необходимости  проводятся стационарные наблюдения  за динамикой развития опасных  геологических процессов. Стационарные  наблюдения включают инженерно-геодезические  наблюдения (определение высот осадочных  реперов, высотных марок и других  деформационных знаков), дистанционные  методы исследований (высокоточная  гравиметрия, электроразведка методом  двух составляющих и т.д.), наблюдения  за режимом подземных вод. По  результатам исследований оцениваются  деформации сооружений, выявляются  оседания толщи горных пород  и земной поверхности, определяются  количественные характеристики  развития этих деформаций во  времени и пространстве и решаются  другие задачи.

   По каждому  циклу наблюдений проводится  предварительный анализ, при необходимости,  развивается или сокращается  наблюдательная сеть, корректируется  объем и порядок постановки  отдельных видов работ, изменяется  частота наблюдений.

   По результатам  работ разрабатываются рекомендации:

    - по возможности  дальнейшей эксплуатации объекта  и экономической целесообразности  его защиты;

    - по противокарстовой  защите сооружения с указанием  места предполагаемого провала  и необходимости принятия административных  мер по конструктивной его  разгрузке (перемещение, демонтаж  оборудования и т.п.);

    - при  реконструкции сооружений производится  расчет исходных параметров для  проектирования противокарстовой  защиты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы

1. Комков В.А., Рощина С.И. Тимахова Н.С. Техническая эксплуатация зданий и сооружений. Изд. РИОР 2007г.
2. Техническая эксплуатация жилых зданий: Учебник для студентов вузов 
   Римшин В., Стражников А.
3. Техническая эксплуатация зданий и сооружений. Бойко М.Д.
4. Строительство и эксплуатация зданий и сооружений. Калинин В. М.
5. Техническая эксплуатация зданий. Порывай Г.А.