- •10. Возведение фундаментов вблизи существующих зданий
- •10.1. Причины развития дополнительных осадок
- •10.2. Дополнительная осадка от строительно-технологических воздействий
- •10.3. Дополнительная осадка от изменения напряженного состояния основания соседних зданий
- •10.4. Дополнительная осадка от производственно-технологических воздействий
- •10.5. Определение предельно допустимых дополнительных деформаций
- •10.6. Требования к проведению работ рядом с существующими зданиями
- •10.7. Учет сложившихся условий при строительстве новых зданий
- •10.8. Конструктивные решения при возведении фундаментов вблизи существующих зданий.
10. Возведение фундаментов вблизи существующих зданий
10.1. Причины развития дополнительных осадок
Дополнительная осадка здания sad возникает в результате 3-х причин:
от строительно-технологических воздействий на основание существующего здания. Такую осадку называют дополнительной строительно-технологической sad,t;
от изменения напряженного состояния основания существующего здания при загружении массива грунта новым зданием – дополнительная осадка уплотнения sad,s;
от воздействий технологического оборудования, размещенного в новом здании, на основание соседних зданий – дополнительная эксплуатационная осадка sad,е.
10.2. Дополнительная осадка от строительно-технологических воздействий
Основные причины возникновение осадки:
вибрация грунта, фундамента и надземных конструкций при погружении свай и шпунта (молотами и вибраторами);
отрывка котлована глубже существующего фундамента;
промораживание и оттаивание грунта под фундаментами зданий при зимних условиях строительства;
разжижение плывунов под фундаментами при открытой откачке подземной воды, поступающей в котлован;
отклонение шпунтовых стенок котлована, если возле них имеются существующие фундаменты;
понижение УГВ.
Рис. Схемы развития дополнительной технологической осадки: а – при забивке шпунта и свай; б – при значительном углублении дна котлована; в – при промораживании грунта под существующим фундаментом (dс.п.г. – глубина сезонного промерзания грунта); г – при открытом водоотливе и выносе частиц грунта из-под подошвы существующего фундамента; д – при отклонении шпунтового ограждения в сторону нового котлована (dk – глубина котлована)
10.3. Дополнительная осадка от изменения напряженного состояния основания соседних зданий
От загружения основания новым зданием возникает осадочная воронка, размеры в плане которой соизмеримы с мощностью сжимаемой толщи основания. Наибольшие осадки образуются в пределах 10 м от площади загружения основании. Если в пределах осадочной воронки оказывается здание, то оно получает осадку, вызванную дополнительными напряжениями, вызванными постройкой нового здания.
Рис. Повреждение стен двух домов старой постройки, между которыми был построен новый дом: а- план участка; б – разрез нового здания и его основания; в – кривые измеренных осадок трех зданий; I-III – номера зданий; 1 – деформационные марки; 2 – осадочные швы; 3 – участок 4-этажного здания, разобранный и восстановленный в 1980 г.; 4 – песок пылеватый; 5 – супесь; 6 и 8 – суглинки; 7 – глина; 9 – песок мелкий; 10 и 11 – глина и суглинок моренные; А – Г – участки домов старой постройки, получившие повреждения
10.4. Дополнительная осадка от производственно-технологических воздействий
Наиболее опасны вибрационные воздействия на грунт при работе:
массивных молотов,
прессов;
компрессоров с низкочастотными колебаниями.
Данные вибрации могут вызвать «разжижение» водонасыщенных песков.
10.5. Определение предельно допустимых дополнительных деформаций
Кроме требований СНиП 2.02.01-83:
s su,
согласно ВСН 401-01-77 «Временная инструкция по устройству фундаментов вблизи существующих зданий» необходимо выполнение условия:
sad sad,u,
где sad – дополнительная осадка от загружения основания существующего здания проектируемым;
sad,u – предельно допустимое значение совместной дополнительной деформации здания. Из-за различного развития осадок sad,u su.
Рис. Схемы к определению крена здания и перекоса его конструкций в результате развития дополнительной осадки:
а – перекос конструкций здания; б – крен узкого здания; в – эпюра осадки продольной стены нового здания и дополнительной осадки существующего здания;
1 – существующее здание; 2 – возводимое (новое) здание; 3 – кривая осадки нового здания; 4 – кривая дополнительной осадки существующего здания
При прогнозе неравномерных деформаций используют следующие показатели:
sad,a – дополнительная осадка точки а на линии примыкания нового здания к существующему;
jad – дополнительный перекос существующего здания на участке примыкания;
iad – дополнительный крен существующего здания в сторону нового.
Дополнительный перекос:
jad = (sad,a – sad,b)/l,
где sad,b – осадка дополнительной точки b1 существующего здания на расстоянии l от линии примыкания. Величина l назначается:
для кирпичных и крупноблочных домов с продольными несущими стенами – как расстояние до ближайшего к примыканию проема;
для зданий с поперечными несущими стенами – равной шагу этих стен;
для каркасных зданий – шагу колонн.
Дополнительный крен:
iad = (sad,a – sad,n)/L,
где sad,n – дополнительная осадка противоположной грани здания для узких зданий или блоков;
L – ширина здания или блока, для протяженных зданий L – расстояние, где sad,n 0.
Категории состояния зданий
Категория повреждения |
Вид повреждения |
Износ конструкций, % |
||
несущих стен, колонн, фундаментов |
ограждающих стен
|
перекрытий, лестниц, сводов |
||
0 |
Трещин нет |
Трещин нет |
Сдвигов и трещин нет |
до 5 |
I |
Наклонные и вертикальные трещины в межколонных поясах и перемычках с раскрытием до 1 мм |
Трещины в кладке и швах между панелями с раскрытием до 1 мм |
Повреждений и сдвигов нет |
5-20 |
II |
То же, до 5 мм |
То же, до 5 мм |
Трещины в узлах сопряжения конструкций и сдвиги в заделке |
20-40 |
III |
Сквозные горизонтальные и вертикальные трещины, вывалы кладки |
Трещины с раскрытием более 5 мм, сдвиги панелей |
Трещины и сдвиги в узлах сопряжений, разрывы анкеров |
свыше 40 |
Предельные значения дополнительных деформаций принимают по таблице.
Здания |
Категория состояния |
Предельные дополнительные деформации зданий |
||
наибольшая осадка sad,u, см |
перекос jad,u |
крен iad,u |
||
Бескаркасные со стенами из кирпича или крупных блоков без армирования |
I II III |
4 3 2 |
0,0030 0,0015 0,0010 |
0,004 0,002 0,002 |
То же, с армированием или ж/б поясами |
I II III |
6 4 3 |
0,0035 0,0018 0,0012 |
0,004 0,004 0,003 |
Бескаркасные со стенами из крупных панелей |
I II III |
4 3 2 |
0,0020 0,0010 0,0007 |
0,004 0,002 0,002 |
Различают следующие случаи:
s su, sad sad,u – ожидаемые осадки проектируемого и существующего зданий меньше допустимых. Достаточно применения простейших мероприятий (устройство осадочных швов);
s su, sad sad,u – ожидаемые осадки проектируемого здания меньше допустимых, но дополнительная осадка существующего здания превышает допустимую. Необходимо применение специальных мероприятий (устройство фундаментов с консолями, разделительный шпунт);
s su, sad sad,u – строительство не может быть разрешено. Для возведения нового здания необходимо использовать другие типы фундаментов, обеспечивающих уменьшение осадок до допустимых значений.