При проектировании объектов рек-ции необходимо выполнять не только проверку основания самого здания, но и влияние осадки на рядом расположенный. Если модуль деформации основания Е≥15 Мпа и расстояние между реконструируемым или вновь строящемся здании и существующим >0,25h, где h – глубина сжимаемой толщи основания, то осадку соседних зданий можно не выполнять.
Способы усиления при необходимости увеличения несущей способности:
1 Цементация. Исп-ся для закрепления рыхлых и средних песков, крупных песков, песчано-гравийных отложений, а также скальных пород. Цементация осущ-ся нагнетанием цементно-песчаного раствора через индикаторы с предварительной промывкой скважин водой. Марка цемента не ниже 400. Инъектор – труба, в которой есть отверстие и конусовидный наконечник. В грунт через инъекторы под давлением 3-6 атм. Нагнетают цем. Раствор. Радиус закрепления – 0,3-1,5 м.
Расход раствора Vрас = (0,15 – 0,4)Vзакр.гр. * ηпор.гр., где
Vзакр.гр. – объем закрепляемого грунта;
ηпор.гр. – коэффициент пористости грунта
Цем-ция считается законченной, если в течение 20-30 мин не происходит поглощение р-ра.
1. Растворомешалка
2. Насос для подачи цемента
3. Обратный трубопровод
4. Напорный трубопровод
5. Инъектор
2. Силикатизация.
Этот метод основан на внесении в грунт р-ра силиката натрия («жидкое стекло») с отвердителями (хлористый кальций, фосфорная кислота). В зависимости от способа внесения может быть: однорастворная силикатизация для закрепления мелких и пылеватых песков, а также для закрепления лесовых грунтов; двух растворная силикатизация – для закрепления сухих и крупных водонасыщенных и средних песков.
Нагнетание осуществляется насосами.
Индикаторы забиваются в шахматном порядке с шагом в 1,5 R (R = 0,3 – 1 м в зависимости от kф). Не рекомендуется для грунтов загрязненных смолами, маслопродуктами и нефтепродуктами.
Расход раствора Vрас = 0,5Vзакр.гр. * ηпор.гр.
3. Битумизация (смолизация). Проводится горячей или холодной битумной мастикой для снижения водопроницаемости. По сравнению с цементизацией данный метод приемлем при больших скоростях течения грунтовых вод. Горячий битум разогревается и, с помощью насоса, подается в инъекторы. Чтобы он не остывал в трубу инъектора вставляют проволоку, изолируемую от стенок инъектора. Электрический ток с напр. 12 В. подводится к указанной проволоке, а другой провод – к стенке инъектора. Цепь замыкается через битум. При закреплении смолизацией используют карбомидную смолу, смешанную с отвердителями.
Расход раствора Vрас = (0,5 – 0,7)Vзакр.гр. * ηпор.гр.
Прочность закрепления грунта в 3-5 раз больше чем при силикатизации. Стоимость смолизации дороже.
4. Термическое закрепление грунтов. Применяется для глинистых, лесовых грунтов и чернозема с kф = 0,1 м/сут. Прочность увеличивается до 10-40 кгс/см2.
1. Компрессор
2. Бак для жидкого топлива
3. Топливный насос
4. Форсунки
5. Скважина
6. Непросадочный грунт
7. Просадочный грунт
Сжиганием топлива в скважине или нагнетанием горячих газов производится обжиг грунта. При этом грунт теряет свойства пластичности, лишается способности разбухать и размокать. Обжиг продолжается 5-10 сут. при t = 600 – 650 С. Обожженный грунт надо защищать от замачивания.
5. Электрохим. закр. грунта. Прим-ся для водонасыщеных связных (глинистых, пылеватых, илистых) грунтов. В грунт по обе стороны фунд-та помещают трубчатые электроды, соединенные с источником постоянного тока. В аноды самотеком поступают р-ры солей CaCl2, потом Fe2(SO4)3 или Al2(SO4)3. Из катодов откачивают поступающую в них грунтовую воду.
18. Приведите варианты усиления ленточного фундамента. Перечислите виды работ при увеличении ширины подошвы фундамента.
Выбор технологического решения по усилению фундаментов зависит от следующих факторов:
1. Конструктивные особенности здания (наличие подвала, вид фундамента, материал)
2. Состояние грунта в основании
3. Оснащенностью организации, осуществляющей работы по усилению
При усилении фундаментов могут быть использованы методы производства работ:
1. Подводка новых фундаментов
2. Замена старых фундаментов на новые.
3. Усиление существующих фундаментов
4. Увеличение подошвы фундамента
5. Повышение несущей способности фундамента путем установки буронабивных свай и пр.
Подводка фундамента
Рекомендуется при наличии в основании здания небольших по мощности насыпных грунтов. Иначе сжатие насыпных грунтов вызывает длительную и неравномерную осадку. Подводку производят в виде отдельных столбов размером 1 – 1,5 метра в нижней части используют пластичный бетон. В верхней части в местах соприкосновения со старым фун-том укладывают литой бетон.
Работы вып-ся в след. порядке:
1 Снятие временной нагрузки и, по возможности, часть постоянной.
2 зону фундамента, подлежащую усилению, разбивают на отдельные участки размером1,2-1,5 м и устанавливают очередность проведения работ так, чтобы рабочими участками находилось 3-5 нерабочих участка( не менее 4 м друг от друга).
3 усиление начинается с наиболее ослабленных участков, в местах расположения слабых стен предварительно пробивают штробы и устанавливают стальные балки.
4 после установки стальных балок и стягивания болтами, производится зачеканка полусухим цем. раствором. Только после этого выполняется усиление подошвы фундамента.
Наличие такого дефекта говорит о недостаточности рабочей высоты сечения необходимо ее увеличить. Для обеспечения совместной работы ф-та с усилением в швы между блоками устан-ся раб. ар-ра , кот-я связывается с доп. каркасами, устанавливаемыми на ступенях и вся эта часть обетонируется.
При осадке здания свыше нормативной встает вопрос о достаточности ширины подушки фундамента. Если в процессе реконструкции предполагается увеличение нагрузки на фундамент, то производится расчет фундамента не только по определению ширины подошвы но и по определению осадки фундамента от новой нагрузки суммарная осадка (существующая + осадка от доп-ой нагрузки) не должна превышать величины нормативной осадки при необходимости увелич-я подошвы используют один из способов
1. оголяют рабочую ар-ру по концам подушки фунд-та
2. наваривают доп. выпуски ар-ры, которые соединяют с дополнительными каркасами. В верхней части каркасы связывают соединительной арматурой. И все это обетонируется.
Если нет возможности отрыть и оголить арматуру, то соединительные стержни (1) устанавливают в двух швах фундаментных блоков. Каркас (2) устанавливают в два ряда и обетонируют.
Если на перекрытие первого этажа необходимо установить тяжелое оборудование, то можно изменить расчетную схему путем установки монолитных рамных ж/б конструкций.
1 монолитно-рамная конструкция
2 основание под рамную конструкцию
Все эти способы трудоемки и дорогостоящи, поэтому чаще всего для усиления используются буронабивные сваи. Их используют для столбчатых фундаментов.
19. Дайте варианты усиления металлических и железобетонных колонн.
Усиление колонн с обжатием.
Устройство для усиления колонны включает обойму, выполненную из уголков (установленных по граням колонны и соединенных планками), снабженную натяжными болтами, каждый из которых состоит из опорных элементов и натяжного винта. Обойма выполнена составной по высоте, причем опорные элементы закреплены на стыкуемых концах, колонны, а натяжной винт выполнен с разносторонней резьбой по концам. Для включения стержней усиления в совместную работу с колонной им с помощью распорных болтов придается предварительное сжатие расчетной величины.
По окончании напряжения уголков приваривают планки, а монтажные стяжки удаляют.
Кроме того возможны варианты обжатия колонны поперечными хомутами, которые скреплены с предварительно напряженным каркасом из уголков, благодаря чему обеспечивается совместная работа колонны и каркаса.
1. Колонна
2 Уголки обоймы
3. Опорные уголки
4. Накладки
5. Монтажные стяжки
6 Накладки из уголка
7. Гайка
8 Распорный болт с правой и левой резьбой
9. Планки металлические
Усиление колонны производят путем постановки по всей высоте дополнительных распорок из уголков, двутавров или швеллеров, соединенных в середине высоты шарнирно, стянутых болтами и соединенных накладками.
Опорами распорок служат: внизу — фундамент, а вверху — конструкция перекрытия. При стягивании распорок они принимают на себя часть вертикальных нагрузок, разгружая этим колонну.