УСИЛЕНИЕ ФУНДАМЕНТОВ СУЩЕСТВУЮЩЕГО ЗДАНИЯ

УСИЛЕНИЕ ФУНДАМЕНТОВ СУЩЕСТВУЮЩЕГО ЗДАНИЯ /1/

"Основание, фундаменты и механика грунтов" - 2001, №1 
© В.И. Kpyтов, А.С. Ковалев. 

Описываются опыт усиления ленточных фундаментов кирпичной стелы существующего здания путем увеличения глубины их заложения на 0,9 м и ширины в 2...4 раза, а также технология устройства фундаментов пристройки к этому зданию в местах примыкания.


Пристройка к существующему двухэтажному с подвалом зданию запроектирована с подвалом размерами в плане 20,3x26.8 м и высотой 2,5 м.
Здание пристройки каркасное из металлических колонн и прогонов, на которые опираются многопустотные плиты перекрытий. Ограждающие стены кирпичные толщиной 51 см, а несущие - с пилястрами размерами 38x51 см. Расстояния между колоннами и осях 5150...6300 мм, а между колоннами и несущей стеной 7315 мм.
Существующее здание прямоугольной в плане формы размерами 12x42 м. Стены кирпичные, фундаменты ленточные из сборных фундаментных плит и стеновых блоков глубиной заложения 3,7 м от отметки чистого пола первого этажа. Примыкающий к зданию забор из кирпичной кладки и двух рядов стеновых блоков шириной 0,4 м, высотой по 0,6 м и длиной 0,9...1,2 м с глубиной заложения 2,6 м от поверхности земли.
По данным инженерно-геологических изысканий до относительных отметок (3,9...4,0) залегают супеси светло-коричневые со следующими физико-механическими характеристиками: плотность грунта 1.86 т/м3; угол внутреннего трения 23°; удельное сцепление 12 кПа; модуль деформации 16 МПа. Расчетное сопротивление супесей с учетом этих характеристик при глубине заложения фундаментов от пола подвала 0,5 м и ширине их 1...2 м составляет 145...155 кПа.
Ниже супесей залегают пески в верхней части пылеватые плотные мощностью слоя 0,6... 1,9 м, а ниже - мелкие средней плотности мощностью слоя 3,4-3,7 м. Пылеватые и мелкие пески характеризуются соответственно: влажностью 0.10 к 0,15; коэффициентами пористости 0.55 и 0,64; плотностью 1,88 и 1.85 т/м3; углом внутреннего трения 30 и 32°; модулей деформации 28 МПа.


Подземные воды при проходке скважин на глубину 10 м не встречены.
При проектировании и производстве работ по пристройке необходимо было выполнить следующие основные требования:
1) сохранить и использовать в качестве нижней наружной части стен стену кирпичного забора;
2) исключить опирание несущих конструкций пристройки на стены и фундаменты существующего здания;
3) колонны первого и второго этажей расположить вплотную к стенам существующего здания, а в подвале на расстоянии не более 1 м.
Прежде всего следовало было усилить фундамент кирпичной стены забора, а также разработать и выполнить конструкции фундаментов под колонны в местах примыкания пристройки к зданию.
Усиление фундамента существующей кирпичной стены забора включало в себя увеличение глубины заложения и площади подошвы. При этом учитывались особенности производства работ и, в частности, выполнение их только в пределах внутренней площади пристройки.
Нагрузки на фундаменты от наружных стек пристройки увеличивались с 25...40 кН до 1I0...150 кН на 1 м. Кроме того, до монтажа надподвальных перекрытий необходимо было учитывать работу вновь выполняемых фундаментов как подпорных стен, удерживающих давление грунтов с наружных сторон.

В связи с этим фундаменты под стену были запроектированы ленточными железобетонными с уширением подошвы только внутрь пристройки на 0.9 и 1,35 и под стены и 2,0 м под пилястры и под монолитной железобетонной подпорной стеной подвала (рис. I).
Учитывая невысокую прочность кирпичной и бетонной из блоков частей существующего фундамента на изгиб, опасность их горизонтального расслоения, а также невозможность производства работ с наружной стороны, подводка нового фундамента предусматривалась в плаке на глубину 0,2 м, т.е. только наполовину ширины существующего фундамента.
При расчетах фундаментов на вертикальные внецентренные нагрузки, а также на опрокидывание (за счет бокового давления грунтов) учитывалась совместная работа существующих и вновь выполняемых частей фундаментов (см. рис. 1).
Работы по усилению фундаментов под существующими стенами выполнялись отдельными захватками с применением распорных устройств. Для удобства производства работ и регулировании совместной работы вновь выполняемых частей фундаментов с существующими фундаменты разбивались на захватки длиной 1,5...Зм.
Переход от одной захватки к другой осуществлялся в обе стороны таким образом, чтобы обеспечивалось равномерное устройство фундаментов под всеми стенами.
Отрывка траншей-щелей у ранее выполненной захватки осуществлялась только после схватывания бетона в вертикальной подпорной стенке и набора им прочности не менее 25...40% проектной. Устройство новых частей фундаментов под существующими стенами начинали с захваток в пределах пилястр и угла пересечения стен с последующим переходом на захватки между пилястрами. Такая последовательность работ позволяло в пределах пилястр и угла после устройства новых фундаментов создать достаточно жесткие и прочные контрфорсы, на которые в последующем опирались участки стен в процессе выполнения работ под ними.
Для обеспечения устойчивости существующих стен и фундаментов забора при отрывке траншей по подводке новых фундаментов были устроены распорные устройства (рис. 2), включающие в себя распределительные балки из швеллеров длиной 3...4 м. распорки из деревянных брусьев со встречными клиньями, анкерные плиты-опоры в виде деревянных щитов.
 

Puс. 2. Схема распорного устройства у существующего фундамента 1 - фундамент забора; 2 - кирпичная кладка стены; 3 - анкерные плиты-опоры; 4 - распределительная балка; 5 - распорки; 6 - встречные клинья: 7 - контур траншеи для устройства новых частей фундаментов

→ Читать далее...