Обследование строительных конструкций зданий и сооружений
Обследование оснований и фундаментов
В зависимости от технического состояния грунтового основания и фундаментов программа детального обследованіні может включать:
- - исследование гидрогеологической обстановки в районе расположения здания или сооружения и анализ грунтовых вод;
- - определение физико-механических свойств грунтов основания в лабораторных или полевых условиях;
- - фиксацию фактических размеров фундаментов в плане, по высоте и в расчетных сечениях;
- - уточнение расчетной схемы фундаментов и действующих нагрузок;
- - инструментально-визуальное выявление осадок фундаментов и просадок грунтов основания, сколов защитного слоя, повреждений антикоррозийной защиты и гидроизоляции, трещин, высолов и ржавчины на поверхности фундаментов;
- - лабораторное изучение состава новообразований в бетоне и арматуре при взаимодействии с агрессивной средой;
- - обследование обнаженной арматуры (толщину слоя, пораженного коррозией, глубину язв и т.п.);
- - определение физико-механических свойств материала фундаментов;
- - исследование параметров колебаний грунтового основания, фундаментов и пола;
- - выполнение поверочных расчетов несущей способности оснований и фундаментов.
Состав работ по обследованию оснований и фундаментов в зависимости от цели обследования следует принимать по табл. 3.2.
Таблица 3.2
Примерный состав работ по обследованию оснований и фундаментов
|
Цель обследования зданий (сооружений) |
Выполняемые работы |
|
1 |
2 |
|
Определение конструктивных особенностей и оценка технического состояния фундаментов при капитальном ремонте здания без смены перекрытий и без увеличения нагрузок на основание |
Отрывка контрольных шурфов. Обследование фундаментов и освидетельствование оснований. Определение уровня подземных вод |
|
Надстройка, реконструкция или капитальный ремонт со сменой всех перекрытий. Деформации наружных конструкций. Возведение зданий вблизи существующих. Углубление подвала |
Детальное обследование оснований и фундаментов. Исследование грунтов участка зондированием и бурением разведочных скважин. Лабораторные исследования грунтов и анализ воды. Лабораторные исследования материалов фундаментов. Поверочные расчеты оснований и фундаментов |
Окончание табл. 3.2
|
1 |
2 |
|
Определение причин появления воды и увлажнения стен в подвале |
Отрывка контрольных шурфов. Исследование грунтов участка бурением скважин. Проверка соблюдения инженерно-мелиоративных мероприятий, направленных на осушение грунтов и снижение влажности грунтов в основании фундаментов. Проверка наличия и состояния гидроизоляции. Наблюдение за уровнем подземных вод |
Выявление повреждений и дефектов фундаментов (осадки, сколы и отслоения защитного слоя, состояние гидроизоляции и антикоррозионной защиты, коррозия и прочность материала фундаментов и т.п.) производят путем зондирования грунтового основания с отрывкой шурфов для обнажения поверхности фундаментов. Шурфы отрывают на глубину до 0,5 м ниже подошвы фундамента, при этом длину обнаженного участка по низу рекомендуется принимать не менее 1,0 м и не более 2,0 м, а ширину - не менее 0,6 м. Если ниже подошвы фундаментов обнаружены насыпные, заторфованные, рыхлые песчаные, пылеватоглинистые текучей и текучепластичной консистенции или другие слабые грунты в шурфах, то должны быть заложены разведочные скважины.
После обнажения поверхности фундаментов следует установить:
- - тип фундамента, его форму и размеры в плане, глубину заложения и т.п.;
- - наличие ранее выполненного усиления, подводки и пропуска коммуникаций и других устройств, не предусмотренных проектом;
- - наличие свайных ростверков, лежней или искусственного основания;
- - наличие и состояние гидроизоляции и антикоррозионной защиты;
- - размеры поперечного сечения или диаметр, шаг и количество свай на 1 пог. м фундамента;
- - степень повреждения деревянных свай;
- - материал фундаментов и его физико-механические характеристики;
- - повреждения и дефекты фундаментов.
В зависимости от цели обследования здания или сооружения и его размеров, типа и глубины заложения фундаментов количество контрольных шурфов и их размеры рекомендуется принимать по табл. 3.3-3.6.
Таблица 3.3
Количество контрольных шурфов в зависимости от цели обследования здания или сооружения
|
Цель обследования здания (сооружения) |
Число шурфов |
|
Реконструкция или капитальный ремонт без увеличения нагрузок. Наличие деформаций наземных конструкций |
2-3 в здании. Обязательно в местах деформации наземных конструкций |
|
Реконструкция или капитальный ремонт с увеличением нагрузок |
У каждого вида конструкций в наиболее нагруженном месте |
|
Устранение проникания воды в подвал или увлажнения стен в подвале и первом этаже |
По одному в каждом обводненном или сыром месте |
|
Углубление подвала |
По одному у каждой стены углубляемого подвала |
Таблица 3.4
Количество контрольных шурфов в зависимости от размеров зданий и сооружений
|
Число секций здания (сооружения) |
Число шурфов |
|
I |
3 |
|
2 |
5 |
|
3^1 |
7 |
|
5 и более |
9-12 |
|
Примечание. За секцию принимается часть здания с лестничной |
|
|
клеткой общей длиной не более 30 м. |
|
|
Таблица 3.5 |
|
|
Размеры контрольных шурфов в зависимости от глубины |
|
|
заложения ( |
>ундаментов |
|
Глубина заложения |
Площадь сечения шурфов |
|
фундамента, м |
в плане по низу, м* |
|
До 1,5 |
1,25 |
|
1,5-2,5 |
2 |
|
Более 2,5 |
2,5 и более |
Таблица 3.6
Количество шурфов (вскрытий) для испытания свай
|
Число секций здания |
Число вскрытий для испытания деревянных свай и ростверков |
Число вскрытий для испытания железобетонных свай и ростверков |
|
1-2 |
3 |
2 |
|
3-4 |
6 |
4 |
|
Более 5 |
9 |
6 |
Число разведочных скважин зависит от сложности геологического строения участка, площади здания и определяется по табл. 3.7.
Таблица 3.7
Число разведочных скважин
|
Количество секций в здании |
Категория сложности инженерно-геологических условий |
||
|
I |
II |
III |
|
|
1-2 |
3 |
4 |
6 |
|
3-4 |
4 |
6 |
8 |
|
Более 5 |
6 |
8 |
10 |
Примечания:
- 1. Число скважин может быть уменьшено при наличии материалов ранее произведенных инженерно-геологических изысканий.
- 2. Категорию сложности инженерно-геологических условий следует устанавливать по [63].
Глубина разведочных скважин определяется по формуле
Hp = d + Hc + , где d - глубина заложения фундамента от уровня планировки;
Нс - глубина сжимаемой толщи, м;
Д - постоянная величин, м, принимаемая равной:
- • для жилых зданий высотой до трех этажей -2 м;
- • высотой более грех этажей и промышленных зданий -
- 3 м.
Ориентировочная глубина сжимаемой толщи для грунтов может быть принята по табл. 3.8 и 3.9.
Таблица 3.8
Глубина сжимаемой толщи Нс для общественных и жилых зданий
|
Нагрузка на фундамент |
Глубина сжимаемой толщи в основании фундаментов Нс, м |
||
|
квадратный, т |
ленточный, т/м |
квадратных |
ленточных |
|
50 |
10 |
4-6 |
4-6 |
|
100 |
20 |
5-7 |
6-8 |
|
250 |
50 |
7-9 |
9-12 |
|
500 |
100 |
9-13 |
12-17 |
|
1500 |
200 |
12-16 |
17-20 |
|
5000 |
- |
18-26 |
- |
Таблица 3.9
Глубина сжимаемой толщи Нс для каркасных промышленных зданий
|
Нагрузка на колонну, кН |
Глубина сжимаемой толщи в основании фундаментов Нс, м |
|||
|
одноэтажных |
многоэтажных с общей шириной в осях крайних рядов колонн, м |
|||
|
6 |
12 |
18 |
||
|
100 |
7 |
6 |
7 |
8 |
|
100-250 |
9 |
7 |
8 |
9 |
|
250-500 |
11 |
9 |
10 |
И |
|
500-1000 |
13 |
11 |
12 |
14 |
|
1000 |
15 |
13 |
14 |
15 |
|
и более |
||||
Если на глубине, определенной по формуле, будет находиться слой грунта с модулем деформации Е < 10 МПа или просадочный грунт, а также в случае залегания таких грунтов ниже уровня забоя скважины, глубина бурения принимается не менее чем на 1 м ниже подошвы слоя таких грунтов.
Число точек зондирования грунтов основания, зависящее от размеров здания и числа этажей, определяется по табл. 3.10.
Таблица 3.10
Число точек зондирования
|
Количество секций |
Тип здания |
||||||
|
с несущими кирпичными стенами |
с железобетонным каркасом |
||||||
|
в здании |
Число этажей |
||||||
|
ДоЗ |
4-5 |
>5 |
ДоЗ |
4-5 |
<5 |
||
|
1-2 |
3 |
4 |
4 |
2 |
3 |
4 |
|
|
3-4 |
5 |
7 |
8 |
3 |
4 |
5 |
|
|
5 и более |
7 |
9 |
10 |
4 |
5 |
6 |
|
Определение физико-механических характеристик грунтов оснований производится в лабораторных или полигонных условиях:
- - статическим зондированием;
- - динамическим зондированием;
- - зондированием с использованием крыльчаток для испытания грунта на вращательный срез;
- - винтовыми штампами;
- - радиальными и лопастными прсссиомстрами.
Для определения прочности бетона и камня в фундаментах по механическим характеристикам его поверхностного слоя используют эталонный молоток К.П. Кашкарова, молоток 34
И.А. Физделя, пистолет ЦНИИСКа, пластический молоток пружинного типа ПМ-3, склерометр типа ОМШ-1.
Для более точного измерения прочности массива фундаментов и обнаружения скрытых в них дефектов используют неразрушающие методы (акустический, радиометрический, магнитометрический и др.).
В ленточных фундаментах допускается отбор проб бетона, камня и раствора из массива фундаментов. Количество отбираемых из разных участков проб должно составлять нс менее:
- - 5 кернов диаметром 100 мм и длиной 120 мм;
- - 10 кирпичей;
- - 5 бутовых камней размером 50х 100x200 мм,
- - 5 образцов раствора для склеивания из них кубиков размером 40x40x40 мм.
Допускается выбуривать керны диаметром 70 мм, а также применять склеенные кубики раствора с ребром 20 мм.
Отбор проб бетонных образцов свайных фундаментов, возведенных на вечномерзлых грунтах, следует осуществлять на глубине 5, 20, 50 и 80 см ниже поверхности грунта и в подполье на высоте 30 см от поверхности грунта.
Образцы древесины свай для определения влажности и микрологического обследования следует отбирать ниже поверхности земли на глубине 20 см, у поверхности земли на глубине 0-10 см и выше уровня земли на 20-50 см.
Исследование новообразований в поверхностном слое бетонных и железобетонных фундаментах (биологические, суль-фатизация, карбонизация, выщелачивание) проводятся в лабораторных условиях на образцах, отобранных из массива фундаментов.
