Усиление оснований и плитных фундаментов при ремонте и реконструкции сооружений

7.5.1 Реконструкция и усиление оснований плитных фундаментов сооружений (далее — усиле­ние) производится при необходимости:

а) повышения требований к надежности и безопасности объекта;

б) изменения функционального назначения и конструктивных свойств объекта или условий его эксплуатации в результате возникновения недопустимых деформаций и перемещений, дополнительной нагрузки, необходимости повышения несущей способности оснований и фундаментов, организации защитных мероприятий от агрессивной среды, техногенных и природных виброгеодинамических воздействий и т. п.;

в) повышения экономичности сооружения за счет снижения затрат на его эксплуатацию посредством улучшения его эксплуатационных характеристик;

г) выполнения требований по охране природной среды.

7.5.2 Реконструкция оснований и фундаментов не допускается без инженерных изысканий
по СНБ 1.02.01 и их обследования, которые проводятся согласно указаниям СНБ 5.01.01, раздел 9,
СНБ 1.04.02-02 и П11 к СНБ 5.01.01.

7.5.3 В процессе обследования выявляются дефекты, причины, их вызывающие, и степень опасности для существующих сооружений (см. таблицу 7.8).

Оценку фактического состояния материала конструкций и грунтов следует выполнять на основе их детального обследования и испытаний с использованием стандартных методов и аттестованных приборов.

По результатам обследования и оценки состояния оснований и фундаментов выбирается способ их ремонта или усиления по 7.5.4, согласно указаниям СНБ 5.01.01, СНБ 5.03.01, П11 к СНБ 5.01.01, разделов 5–7 настоящего технического кодекса и разрабатывается проектная документация на реконструкцию объекта.

7.5.4 Реконструкцию оснований и фундаментов рекомендуется осуществлять следующими методами (см. рисунок 7.4):

— повышением прочности грунтов основания (см. таблицы 7.9 и 7.10);

— изменением условий передачи давления на основание за счет уширения и заглубления подошвы фундамента или его пересадки на дополнительные опоры: сваи, оболочки и др.;

— возвращением фундамента в проектное положение;

— повышением прочности материала фундамента посредством укрепления его тела обоймами, инъекцией и др.

7.5.5 Проектирование реконструкции оснований и фундаментов (расчет и конструирование) осуществляется согласно требованиям СНБ 5.01.01, 5.03.01, СНиП II-23, разделов 5–7 настоящего технического кодекса с учетом следующих требований:

— дополнительные осадки не должны превышать 30 %–40 % их предельно допустимых значений, принимаемых для нового строительства (большее значение — для оснований прос­тых и средней сложности, меньшее — для сложных в соответствии с приложением А);

— учет возможности изменения характеристик, прочности и деформативности грунта, водо­непроницаемости, прочности и деформативности материала фундаментов и изменения инженерно-геологических условий строительства во времени;

— учет влияния деформаций основания реконструируемого объекта на основания соседних существующих сооружений;

— разработка мероприятий по защите сооружений, технике безопасности и способам визуального и инструментального наблюдения за зданием и усиливаемыми конструкциями в процессе проведения работ и по их окончании (в случае необходимости).

7.5.6 Усиление конструкций фундаментов, как правило, следует выполнять с закреплением от смещения надземных конструкций, например «вывеской» их на подкосы и увеличением пространственной жесткости здания или его усиливаемой части.

Вывеску надземных конструкций следует осуществлять с опрессовкой грунта под опорами подкосов домкратами или встречными клиньями.

7.5.7 Проект усиления оснований и фундаментов, в зависимости от состояния объекта и целей реконструкции, должен соответствовать требованиям раздела 9 СНБ 5.01.01.

7.5.8 Основания реконструируемых зданий так же, как и новых, следует рассчитывать по двум груп­пам предельных состояний: несущей способности и деформациям в соответствии с раздела­ми 5–7 настоящего технического кодекса в следующей последовательности.

На первом этапе анализируют материалы инженерно-геологических изысканий основания и технического заключения по обследованию надземных конструкций здания, включающие в себя геологические и гидрогеологические условия площадки, данные о типе, материале и прочностных характеристиках основания и фундаментов, сведения о надземных конструкциях, о наличии проседаний, осадок, разрушений, трещин, ранее выполненных усилениях, о причинах деформаций основания и способах их стабилизации.

На втором этапе осуществляется детальная оценка основания и фундаментов и назначается конструктивная схема сооружения (жесткая или упругая), определяются действующие и дополнительные нагрузки в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07 и СНБ 5.03.01, выполняется расчет усиления фундаментов и разрабатывается проект реконструкции (при необходимости).

 

 

Рисунок 7.4 — Классификация способов и методов реконструкции оснований и фундаментов

7.5.9 Расчетное сопротивление грунта основания, уплотненного длительно действующей нагрузкой от существующего сооружения, допускается определять по формуле

R _уп = [ М _g k_zb g_II + М_qd ₁g′_II+(М_q – 1) d_b g′_II + М_сс _II], (7.22)

где g₁, g₂, k, k_z,
b, d ₁, d_b — коэффициенты и параметры, определяемые по 5.4.1;

М _g, М_q, М_с — коэффициенты, принимаемые по таблице 5.3 в зависимости от расчетных значений угла внутреннего трения j_II уплотненного грунта, залегающего под подошвой фундамента, определяемого опытным путем или по 7.5.10;

g_II — средний расчетный удельный вес грунта после длительного уплотнения, залегающего ниже подошвы фундамента, по данным обследования, кН/м³;

g′_II — то же, грунта, залегающего выше подошвы фундамента, по данным обследования, кН/м³;

с _II — расчетное удельное сцепление длительно уплотненного грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, по данным обследования, МПа, определяемое опытным путем или по 7.5.10.

7.5.10 Значения угла внутреннего трения, удельного сцепления и модуля деформации для ненарушенных грунтов основания, находящихся под длительной нагрузкой от существующего сооружения III и II (при соответствующем обосновании) уровня ответственности, допускается определять по формулам:

j = К _jj₀, (7.23а)

с = К_сс ₀, (7.23б)

Е = К_ЕЕ ₀, (7.23в)

где j₀, j — расчетный угол внутреннего трения грунта ниже подошвы фундамента на глубину до 1 м соответственно до его загружения и на момент реконструкции (обследования) существующего сооружения, град;

с ₀, с — расчетное удельное сцепление грунта ниже подошвы фундамента на глубину
до 1 м соответственно до его загружения и на момент реконструкции (об­сле­до­вания) существующего сооружения, МПа;

Е, Е ₀ — модуль деформации грунта ниже подошвы фундамента на глубину до 1 м соответственно до его загружения и на момент реконструкции (обследования) существующего сооружения, МПа;

К _j, К_с, К_Е — коэффициенты приращения значений j₀, с ₀, Е ₀ грунтов Республики Беларусь средней прочности от их длительного уплотнения весом существующего сооружения, принимаемые по таблице 7.11.

Таблица 7.11 — Коэффициенты приращения Kj, Kc, KE исходных значений j0, с0, Е0 грунтов средней прочности на глубину до 1 м ниже подошвы фундамента шириной 1 м от длительного уплотнения их весом существующих сооружений

Тип грунта основания	Значения коэффициентов K j, Kc, KE при расчетном давлении на грунт p 0 = 0,3 МПа, длительно действующем в течение
1 года	3 лет	5 лет	20 лет	40 лет и более
K j	Kc	KE	K j	Kc	KE	K j	Kc	KE	K j	Kc	KE	K j	Kc	KE
Лессовые супеси, суглинки (неводо­насыщенные, при коэффициенте пористости 0,5 £ e £ 0,75 и показателе текучести 0 £ IL £ 0,75)		1,2			1,4	1,2		1,45	1,25		1,5	1,3		1,5	1,3
Моренные супеси, суглинки (неводонасыщенные, при коэффици­енте по­ристости 0,3 £ e £ 0,5 и по­казателе текучести 0 £ IL £ 0,75)					1,2	1,25		1,25	1,30		1,30	1,35		1,40	1,5
Пески средней прочности (незави­симо от влажности, при коэффи­циенте пористости 0,5 £ e £ 0,75):
крупные, средней крупности		1,12	1,25	1,06	1,15	1,3	1,07	1,15	1,30	1,07	1,30	1,35	1,08	1,40	1,40
мелкие		1,14	1,30	1,10	1,20	1,35	1,11	1,25	1,35	1,12	1,40	1,40	1,12	1,50	1,50
пылеватые		1,20	1,35	1,13	1,25	1,40	1,14	1,30	1,40	1,15	1,70	1,50	1,15	1,80	1,60
Примечание — При расчетном давлении на грунт p 0 < 0,3 МПа значения коэффициентов Kc и KE умножаются на 1,07, при p 0 > 0,3 МПа и ширине фундаментов b от 3 до 5 м — умножаются на 1,1, а при b от 5 до 10 м — на 1,2. При одновременном применении поправки на давление и на ширину фундамента следует перемножить.