Прежде чем рассматривать вопрос усиления основ и перестройки фундаментов коротко остановимся на терминах теории надежности: безотказность, отказ и долговечность. Основа - фундамент - сооружение (здание) представляет собой единую систему, состоящую из взаимосвязанных элементов. Слабым звеном в этой системе является сооружение или фундамент, деформации которых ограничены деформацией основы. На этом положении базируется расчет основ за деформациями сооружения (здания). Под надежностью в технике понимают свойство любой системы сохранять свое качество (дееспособность) в процессе эксплуатации, воспринимать все временные воздействия как при изготовлении (возведении отношению к строительству), так и полезному функционировании. Безотказность - способность системы непрерывно сохранять дееспособность в определенных условиях эксплуатации в течение заданного времени. Безотказность включает в себя требования: прочности, твердости и устойчивости как всей системы, так и отдельных ее элементов. Отказ - полное или частичное нарушение надежной работы элементов системы «О-Ф-С» (основа - фундамент - сооружение). Отказ может проявляться как в явном виде (например, внезапное, мгновенное обрушение), так и в виде постепенного нарушения, вызванного условиями эксплуатации. Поэтому отказа системы «О-Ф-С» разделяют на мгновенные и постепенные. Первые чаще всего возникают под влиянием случайных внешних факторов (например, при землетрясении высокой бальности, перегрузке фундаментов или конструкций и др.), которые проявляются внезапно. Вторые вызваны не случайными факторами (дефекты в конструкциях, недостаточный учет свойств основы, физический износ фундаментов, деформации усталости и др.), растянутые во времени и могут быть исправлены при проектировании и строительстве. Мгновенные отказа трудно заранее предвидеть и учесть. Постепенном отказе возможно учесть заранее. Большинство отказов системы «О-Ф-С» является постепенными. Долговечность - свойство системы сохранять дееспособность и эффективность при установленной системе ремонтов, вплоть до состояния, при котором эксплуатация становится невозможной или опасно, а ремонт или восстановление экономически нецелесообразным. Перестройку как более общее понятие, заключающийся в любом изменении конструкции или размеров фундаментов с целью приспособления их для использования в измененных условиях эксплуатации, можно разделить на усиление и реконструкцию. Усиление фундаментов связано с восстановлением или заменой морально или физически изношенных (разрушенных) конструктивных элементов, с уменьшением несущей способности основы, а также с увеличением нагрузок на фундамент. Под реконструкцией фундаментов понимают изменение конструкции в связи с заменой надземных конструкций или технологического оборудования, а также с изменением функционального назначения здания или сооружения. Реконструкция фундаментов, как правило, не связана с их разрушением (износом). В зависимости от характера выполняемых работ в таблице приведены основные виды, способы и цели перестройки фундаментов. Каждый вид перестройки осуществляется различными способами, выбор которых определяется конкретными условиями: по состоянию основы, характером повреждения фундамента и его элементов, целями перестройки, имеющимися техническими ресурсами и др. Случаи нарушения работы оснований и фундаментов встречаются часто. Они, обусловлены преимущественно ошибками, допущенными при инженерно - геологических изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации. При проектировании часто невозможно учесть непредсказуемые внешние воздействия на грунты основания. Неблагоприятным является повышение влажности в процессе эксплуатации (обводнения за счет утечек и повышения уровня подземных вод), особенно в условиях просадочных грунтов. В ряде случаев на строительной площадке проходят недостаточное количество геологических выработок, случаются ошибки в лабораторных определениях физико-механических показателей почв. Отсутствие надлежащего контроля за работами нулевого цикла приводит к нарушению естественной структуры верхних слоев почвы при разработке котлованов, к неправильному проведения водознижувальних (вместо глубинного водопонижения практикуют открытый водоотлив) и взрывных работ, до замачивания и промораживания основания при длительном простое до негативного воздействия динамических нагрузок на соседние дома от погружения свай, шпунта и др. В процессе строительства встречаются случаи быстрого монтажа и раннего замоноличування стыков, что является неблагоприятным фактором в условиях слабых грунтов, размещение на неуплотненных обратной засыпке механизмов, применение бетона пониженного класса, влияние рядом разташованих существующих фундаментов, отсутствие завершенных планировочных работ и т.д. При эксплуатации зданий и сооружений часто происходит замачивание основы агрессивными водами, что приводит не только к развитию неблагоприятных процессов в почвах (химического опухание, осадка), но и к разрушению фундаментов вследствие коррозии материала; сказывается динамическое влияние установленного оборудования, переобтяження фундаментов за счет одностороннего привантаження складируемой продукции, нарушение устойчивости зданий и сооружений на оползневых склонах и др.
|