Все узлы зданий и сооружений в процессе строительства, эксплуатации и ремонта испытывают самые разные нагрузки: сжимающие, растягивающие, изгибающие, вибрационные. Такие воздействия приводят к естественным деформациям; последние можно условно разделить на допустимые, то есть не приводящие к критической утрате прочностных характеристик, и недопустимые – требующие немедленного устранения. «Моспроекткомплекс» расскажет о причинах возникновения и видах недопустимых деформаций основных несущих узлов зданий и сооружений – фундаментов.
Причины недопустимых деформаций фундаментов
В общем случае факторы, негативно влияющие на состояние фундаментов, можно выделить в следующие категории:
- Природные процессы, естественные (неравномерное проседание, подтопление, сдвиг грунта) и непредвиденные (наводнения, ураганы, пожары).
- Техногенные нагрузки, возникающие во время строительных работ, эксплуатации, ремонта или реконструкции объекта.
Непринятие во внимание совокупности природных и техногенных процессов – распространённая ошибка проектирования. Избежать её можно, полностью соблюдая требования к гидрогеологическим исследованиям, а также используя современные константы и методы вычислений.
Природные факторы, приводящие к недопустимым деформациям фундаментов
Фундамент дома подвергается критическим нагрузкам, вызывающим разрушение, в следующих случаях:
- При выраженной разнородности грунтовых слоёв. Плотность, качественный и количественный состав грунта могут отличаться по одной или нескольким осям. Пренебрежение полноценными геологическими изысканиями, позволяющими выявить неоднородности (например, линзовое залегание слоёв), приводит не только к проседанию, но и к сдвигу фундамента.
- При неоднородности грунтового слоя. Геологические изыскания, не учитывающие наличие в грунте «карманов», источников воды, нераспределённое восприятие сжимающих нагрузок, становятся причиной неравномерного проседания, появления и разрастания трещин, а в дальнейшем – полного или частичного разрушения фундамента.
- При невозможности равномерно забить сваи. При проектировании необходимо учитывать «сложность» грунтового слоя – иначе на этапе строительства проявятся проблемы с расположением свай, впоследствии приводящие к недопустимым деформациям фундамента.
Полноформатные геологические изыскания, проведённые специалистами, позволяют заблаговременно выявить угрозы для фундамента и здания в целом, установить циклы подтопления, промерзания и оттаивания, установить необходимость осушения и укрепления грунта – только с учётом перечисленных обстоятельств возможна подготовка адекватного проекта здания или сооружения.
Техногенные факторы, приводящие к недопустимым деформациям фундамента
Разрушение фундамента может быть вызвано следующими появляющимися во время строительства, ремонта или эксплуатации причинами:
- Изменение структуры грунта при перемещении внутри котлована тяжёлой строительной техники – особенно негативно это сказывается на ленточных глинах.
- Подтопление грунта в результате открытия подземных источников, выброса технологических вод, размораживания котлованов.
- Осушение грунта по естественным или техногенным причинам, приводящее к просадке фундамента.
- Воздействие стоков, содержащих химически активные соединения кислотной и/или щелочной природы.
- Промерзание грунта, сопровождающееся кристаллизацией подземных вод и деформацией как почвенного слоя, так и фундамента.
- Возведение вблизи «проблемного» здания или сооружения новых построек, по понятным причинам увеличивающих нагрузку на грунтовый слой.
- Вибрационное воздействие на почву и фундамент от размещённого внутри или на крыше здания оборудования, проезжающих и пролетающих рядом средств передвижения.
- Работы по строительству или реконструкции, проводимые рядом со зданием или сооружением: перемещение тяжёлой техники, рытьё котлованов, забивка свай, прокладка инженерных сетей.
- Неучтённое в проекте нагружение здания или сооружения: надстройка этажей, размещение внутри чрезмерно тяжёлого оборудования, неравномерная нагрузка на отдельные участки фундамента.
Перечисленные неблагоприятные факторы техногенного характера приводят к неравномерной просадке, растрескиванию, а в результате – к разрушению фундамента. Учёт максимального количества обстоятельств, которые могли бы повлиять на состояние здания, позволяет подобрать подходящие характеристики строительных материалов, способы размещения и усиления строительных конструкций.
Порядок действий при обнаружении недопустимых деформаций фундамента зависит от характера и степени отклонения от нормы, а также от возможности усиления или добавления дополнительных несущих конструкций – например, направленных в противоположную крену сторону.