Применение клавишных фундаментов и оснований

Продолжая разговор о бетоне и работе с ним, в нынешнем номере журнала мы предлагаем вашему вниманию материал о клавишных фундаментах, который под готовил инженер-конструктор из Ростова-на-Дону изобретатель Виктор Ирхин

Клавишные фундаменты и основания 2Жилой комплекс «Суворовский» (рис. 1) возводится в г. Ростове-на-Дону на площади 604 гектара. Он включает в себя 56 многоэтажных каркасно-монолитных и объемно-блочных домов.

Клавишные фундаменты и основания 3

Клавишные фундаменты и основания 4

Клавишные фундаменты и основания 5

Сегодня строительство комплекса находится в завершающей стадии (рис. 2), но до сих пор в возведенных домах нет проживающих. Отсутствует покупательский спрос, дорого — и только потому, что будущие жильцы должны покупать не только вершки, но и свайные корешки (рис. 3). К недостаткам применяемых фундаментов нужно отнести то, что все нагрузки от зданий передаются не на кровлю оснований, а на головы свай. В этих случаях кровли оснований, при способности воспринимать нагрузки от зданий в полной мере, вынуждены эксплуатироваться при «нулевых» давлениях. Недостаток очевиден, но его можно исключить применением клавишных фундаментных плит, подобием которых является всем известная клавишная доска (рис. 4). Ее особенность заключается в том, что в ней все клавиши можно нажимать независимо друг от друга, как по одной, так и группами.

Клавишные фундаменты и основания 8На рис. 5 изображен фрагмент фундаментной плиты без применения свай. В зависимости от планировочных решений клавишные блоки могут устанавливаться и под внутренние продольные и поперечные несущие стены.

Клавишные фундаменты и основания 9Клавишные блоки (рис. 6) предназначены для домкратного вдавливания в грунт. Их должны вдавливать в грунт с таким расчетом, чтобы отметка обреза вдавливаемого блока оказалась на одной отметке с обрезом клавишного блока, имеющего максимальную осадку. Такие действия рассчитаны на перераспределение стеновых нагрузок на плиту, воздействиями которых текущий крен, прогиб, выгиб подошвы подвальных стен будут осуществляться в пределах установленных норм при любой неравномерности текущих осадок.

Если клавишные блоки устанавливать непосредственно под стены в один ряд, чередуя с обычными блоками, то применение плитных фундаментов становится нецелесообразным, потому что несущая способность подфундаментных грунтов под ленточными фундаментами позволяет нагружать поверхность оснований, как правило, с превышением 10 кг/см2.

Клавишные фундаменты и основания 10Клавишный блок выполняется с уступами, образующими места для установки домкратов. Домкраты должны быть достаточной грузоподъемности. Таковыми могут быть плоские гидравлические домкраты с рабочей грузоподъемностью 200 тс (рис. 7), которые широко применяет ростовское Научно-производственное объединение «Интербиотех» при выравнивании чрезмерно наклоненных зданий.

Клавишные фундаменты и основания 6Клавишную структуру поверхности имеют не только компьютерные доски, ее можно увидеть и в природе, на грунтовых поверхностях (рис. 8). Обратите внимание на одну особенность: осадка обособленного участка грунта произошла на большую глубину и без трения с соседними участками. Если вдоль граней плитных или свободных граней ленточных фундаментов вертикально прорезать узкие щели и заполнить их пластичным материалом, например смесью глинопорошка с отработанным машинным маслом, то получим следующие выгоды:

  1. резко возрастет осадка и несущая способность подфундаментного грунта, потому что вертикальные напряжения в пределах глубины прорезей будут распространяться с возрастанием и без существенного рассеивания в стороны;
  2. глубокие осадки оснований увеличат степень расплющивания вредоносных грунтовых пор, что станет надежной защитой от проникновения грунтовых вод в сжатую зону оснований;
  3. в расчетах оснований главенство получат прочностные расчеты, деформационные расчеты допускается выполнять только для того, чтобы к началу формирования нелинейных оснований крен, прогиб, выгиб подошвы подвальных стен зданий соответствовали нормируемым требованиям. Это снизит объем домкратных работ.

Клавишные фундаменты и основания 7Как инструмент для устройства тонких щелей и заполнения их пластичным материалом может использоваться струйное оборудование, например установка «Струя–25» (рис. 9) с техническими параметрами: глубина щели — 25 м, толщина щели от 2 до 5 см.

Если посмотреть на СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений» таким же взглядом, каким мы смотрим на компьютерную доску, то в нем можно увидеть аналогичную структуру, но только в СНиПе клавиши заменены пунктами. Однако есть одно существенное отличие. На компьютерной доске разрешено пользоваться (и пользуются) всеми клавишами, а в СНиПе есть «клавиши-пункты», которыми требование пп. 2.2 и 2.3 запрещено пользоваться с момента его ввода в эксплуатацию.

К таковым «клавишам» относится следующий набор пунктов:
п.2.1→п.2.70→п.3.12*→п.1.1→п.2.62→2.58.

Надо признать, что СНиП 2.02.01-83* является документом, который содержит Правила проектирования грунтовых оснований только с линейным деформированием, а это означает, что ограничения давлений на основания, п. 2.41, которые предъявляются к проектированию линейно деформируемых оснований, не могут автоматически распространяться и на проектирование оснований с нелинейным деформированием.

О том, что грунтовые основания под зданиями, разработанными с примененными конструктивными мероприятиями, не должны иметь деформационных ограничений, прописано в п.2* Примечания к п. 3.12*. Этот пункт говорит о том, что значение предельных деформаций оснований не распространяется на домкратовыравниваемые сооружения. В этих случаях предельный крен жилых и общественных зданий, по условию нормальной эксплуатации лифтов, допускается принимать в пределах 0.005-0.008. Очевидно, прогнозы нелинейных осадок, если такие методики будут включены в действующий СНиП, будут выполняться лишь для определения строительного подъема зданий при рытье котлованов.

Информация к размышлению. Нелинейно деформируемые основания вошли в тему многих кандидатских и докторских диссертаций. Их напряженно деформированное состояние (НДС) изучают и в наши дни. Однако найти нормативный документ, в котором эти основания рекомендуют для практического применения, невозможно, потому что таковых документов не существует.

То, что фундаменты и грунтовые основания в городской застройке используются нерационально, Администрации г. Ростова-на-Дону известно с 2000 года, но за прошедшие 16 лет у нее не возникло намерения поставить заслон применению ресурсорасточительных проектов. Если бы Администрация не самоустранилась от решения строительных проблем, то квартиры в ЖК «Суворовский» и квартиры в других городских застройках были бы дешевле — без стоимости свайных «корешков».

Выводы: клавишные фундаменты, патент Р.Ф. № 2167243 «Посадка зданий на нескальные основания», и клавишные основания, патент Р.Ф. № 2170305 «Способ увеличения прочности нескальных оснований», — это надежные и эффективные инструменты, которые позволяют в полной мере выполнять самое главное требование СНиП 2.02.01-83*: «Основания сооружений должны проектироваться на основе технико-экономического сравнения возможных вариантов проектных решений (с оценкой по приведенным затратам) для принятия варианта, обеспечивающего наиболее полное использование прочностных и деформационных характеристик подфундаментных грунтов». Замечу, что найти в России многоэтажный жилой дом, под которым основание проектировалось бы с соблюдением требования третьего абзаца п.1.1, не представляется возможным. Такая возможность появится лишь тогда, когда в СНиП 2.02.01-83* будет включена модель основания «нелинейно-деформируемое полупространство» с обязательством рассчитывать ее только по прочности.

Распечатать


Подписка на новости с сайта

Мы сами не любим получать десятки писем с бесполезной информацией и отправлять их в спам, так что обещаем присылать только интересные письма и только по спецтехнике
Ваш email:
email рассылки Конфиденциальность гарантирована
email рассылки
Категории
Наука и инновации

Комментировать

*

*

Похожие

Журнал "Прогресс технологий"