Реставрация памятника архитектуры "Краеведческого музея" методом усиления основания фундамента - Строительство и архитектура дипломная работа

Главная

Строительство и архитектура
Реставрация памятника архитектуры "Краеведческого музея" методом усиления основания фундамента

Традиционные конструкции фундаментов зданий и сооружений старой постройки. Особенности проектирования устройства буроинъекционных свай в слабых глинистых грунтах. Проектирование инъекционного укрепления несущей конструкции. Определение сбора нагрузок.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ (ДИПЛОМНАЯ)
Реставрация памятника архитектуры «Краеведческого музея» методом усиления основания фундамента
ЧЕПЕЛЬ Е.А. Реставрация памятника архитектуры «Краеведческого музея» методом усиления основания фундамента (дипломная работа). 73 л. текста, 3 табл., 13 рис., 9 источников.
Дипломная работа состоит из введения, 4 глав и заключения.
Объект исследования - Краснодарский государственный историко-археологический музей-заповедник им. Е.Д. Фелицина.
Цель работы - оценить осадку основания ленточного фундамента в естественном, водонасыщенном состояниях, а также после его укрепления.
В работе рассмотрен способ укрепления основания ленточного фундамента буроинъекционными сваями. Проведены необходимые технические расчеты осадки здания, на основе анализа расчетов, сделаны выводы о достижения необходимых результатов по стабилизации осадки основания фундаментов и прекращению дальнейшей деформации здания.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА. Буроинъекционные сваи, краснодарский государственный историко-археологический музей-заповедник им. Е.Д. Фелицына, усиление грунтов, стабилизация деформации, метод послойного суммирования, несущая способность сваи.
1. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПЛОЩАДКИ 8
1.1 Местоположение, геоморфология, геолого-литологическое строение и гидрогеологические условия
1.2 Физико-механические свойства грунтов
1.3 Причины неравномерной осадки здания
2. МЕТОДИКА РЕКОНСТРУКЦИИ ПАМЯТНИКОВ АРХИТЕКТУРЫ
2.1 Традиционные конструкции фундаментов зданий и сооружении старой постройки
2.2 Традиционные способы усиления фундаментов
2.3 Современные методы усиления фундаментов
2.4 Выбор практического метода стабилизации деформаций основания деформированного участка земли
3. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУРОИНЪЕКЦИОННЫХ СВАЙ
3.1 Общие принципы проектирования усиления. Усиление грунтов основания
3.2 Рекомендуемая область применения усиления грунтов основания и фундаментов реставрируемых и реконструируемых объектов инъекционными методами
3.3 Основные принципы проектирования
3.4 Расчет буроинъекционных свай по несущей способности
3.5 Особенности проектирования устройства буроинъекционных свай в слабых глинистых грунтах
3.6 Особые требования к инженерно-геологическим изысканиям и обследованию оснований, фундаментов и надземных конструкций
зданий (сооружений), возведенных на слабых глинистых грунтах
3.7 Требования к геотехническому оснащению проекта
3.8 Особые требования к проектированию на слабых глинистых грунтах
3.9 Материалы для изготовления буроинъекционных свай и составы растворов
3.10 Технология производства работ. Укрепительная цементация
3.12 Статические испытания буроинъекционных сваи
3.13 Проектирование и производство работ по укреплению несущих конструкций реставрируемых и реконструируемых зданий инъекционными методами
3.14 Проектирование инъекционного укрепления несущей конструкции
3.15 Производство работ по инъекционному укреплению несущих конструкций. Требования к материалам для приготовления инъекционных растворов и их характеристикам
4.1 Определение сбора всех нагрузок
4.2 Расчет оснований по деформациям
4.3 Определение осадки фундамента методом послойного суммирования
4.4 Расчет осадки после укрепления основания фундамента методом буроинъекционных свай
4.5 Определение несущей способности сваи
конструкция фундамент свая реставрация
Актуальность работы. Реставрация памятников архитектуры, обладающих историко-культурным потенциалом, актуальный, необходимый, но достаточно трудоемкий процесс.
Реставрация, как и реконструкция, связана с восстановлением эксплуатационных показателей и усилением несущих элементов зданий и сооружений. Эти работы требуют индивидуальных подходов, отличных от подходов к конструктивным решениям при новом строительстве, как правило, проводится в условиях повышенной стесненности, что не позволяет использовать оптимальные комплекты строительных механизмов и машин, организовать места для создания нормативных запасов материалов и изделий. Серьезные трудности часто возникают при определении места рациональной установки грузоподъемных механизмов в монтажной зоне, а в некоторых случаях при разборке и монтаже конструкций, вообще не представляется возможным воспользоваться кранами, и необходим переход на менее индустриальные конструктивные решения.
Тем ни менее не смотря на сложность проведения реконструкци-онных работ приоритет, остается за сохранением историко-культурного наследия города.
Объект исследования - один из наиболее ярко иллюстрирующий величие и архитектурный вкус г.Краснодара бывший дом купцов Богарсуковых, ныне государственный историко-археологический музей-заповедник им.Е.Д. Фелицына, находящийся по ул.Гимназическая, 67.
Строительство началось в 1900 году, и было завершено в 1901 году.[5] К сожалению, неизвестно, кто составил проект особняка в духе «классической эклектики», где весьма умело, не нарушая геометрических пропорций и чувства художественной меры, соединены были несколько архитектурных стилей.
Здание, поставленное на «красной линии застройки улицы», в центре Екатеринодара, сразу же преобразило весь квартал. Объемная прямолинейная композиция постройки, перекрытой по торцам двумя скатами, а в центральной части - широким ризалитом, укрепленным тремя надстройками (аттиками) со слуховыми окнами. Постройка имела свою особенность: высокий кованый флюгер в форме морского конька, венчавшего её. Все центральные надстройки четко вырисовываются на фоне приподнятой крыши, сработанной в виде усеченной пирамиды и покрытое чешуйчатыми железными пластинами. Чрезвычайно роскошно декорирована верхняя часть ризалита, поделенная на пять долей, пилястрами с коринфскими капителями. Центральная и крайние части, между собой равные, декорированы нишами с полуциркулярным верхом и вставленными окнами. Лепной декор, львиные маски, коринфские полуколонны, изображение фиал и фруктов, вазы создают впечатление нравственной силы, избытка земных благ.
Дополняет это впечатление широкий балкон, обрамленный узорными столбиками и поддерживаемый каменными кронштейнами, украшенными лепниной растительного орнамента. Парадный вход с филенчатыми дверями разнообразного рисунка и кованым металлическим зонтом с чеканными драконами (кстати, повторенный много раз в других постройках Екатеринодара), на первый взгляд, кажется непропорциональным общему объему здания; хотя и здесь, строго, выдержан «стиль» постройки треугольный фронтон, поставленный на пилястры, гармонически повторяет «треугольные завершения аттика».
Нарядно и роскошно было убранство особняка братьев Богарсуковых: лестница из белого мрамора, ведущая на 2-ой этаж, с перилами - кованью, изображающей растительно-цветочный орнамент; сложна и великолепна лепка потолков - цветы, листья фрукты, повторяющая элементы наружного декора. Парадный зал был убран особенно богато: украшенный восточными арабесками потолок и пол наборного паркета; стены, расписанные пейзажной живописью. Старожилы рассказывали, что внутренние оформление особняка было выполнено позже итальянскими художниками, выставка которых проходила в Екатеринодаре, в картинной галерее имени Ф.А. Коваленко, в конце 1906 года. Можно предполагать, что именно тогда окончательно была завершена художественная отделка здания Богарсуковых.[5]
В годы гражданской войны этот особняк был реквизирован (за минимальную плату) у владельцев, чтобы разместить в нем штаб Добровольческой армии, а после установления Советской власти здесь находилась санитарная часть 9-й армии. Много поменялось постояльцев в особняке братьев Богарсуковых (был в нем и Дом пионеров, именно тогда, как рассказывают очевидцы, утрачена настенная живопись зала). Сначала 60-х годов ХХ века его постоянным хозяином стал Краснодарский государственный историко-археологический музей-заповедник, одно из самых культурных учреждений Кубани, бережно хранящих уникальные ценности, отчего древнего края.
Но с течением лет и даже эпох, возникновением антропогенных воздействий, неудовлетворительным состоянием стен здания и технической изношенностью конструкций и коммуникаций, необходимы серьезные меры для предотвращения дальнейшего развития разрушения и деформации памятника.
Цель работы - рассмотреть способ укрепления основания ленточного фундамента буроинъекционными сваями. Провести необходимые технические расчеты осадки здания, дать оценку осадки фундамента на основе сравнительного анализа расчетов после проведенных реконструкционных мероприятий, для достижения необходимых результатов стабилизации осадки и прекращению дальнейшей деформации.
1.ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПЛОЩАДКИ
1.1 Местоположение, геоморфология, геолого-литологическое строение и гидрогеологические условия
Площадка реконструируемого музея расположена в центральной части г.Краснодара, по ул. Гимназической, 67.
Здание музея является архитектурным памятником - это бывший дом купцов Богарсуковых, построен в 1900 - 1901 г..
Необходимость проведения работ вызвана неудовлетворительным состоянием стен здания (деформации, особенно большие с западной стороны здания). Трещина идет снизу до верха шириной 1-2 см. С северной стороны здания трещины нитевидные, расположены вверху над оконными проемами.
В 2000 г. было проведено обследование здания. Для определения состояния и конструкции фундаментов в районе деформированного участка западной стороны был отрыт шурф глубиной 2,5 м,
Глубина заложения фундамента 2,3 м, выполнены они из кирпича на известковом растворе, форма поперечного сечения трапециевидная, с уширением к низу, ширина подошвы фундамента 1, 2 м.
Цоколь имеет высоту 1 м и защищен слоем штукатурки.
Во дворе около здания расположены водонесущие коммуникации (канализация, водопровод), состояние которых неудовлетворительное. С северной части здания имеется септик, который построен во время строительства здания, в настоящее время он недействующий, но при обследовании его обнаружено, что со стороны здания в него поступает вода. Дно септика заилено канализационными стоками.
В геоморфологическом отношении - это II надпойменная терраса р. Кубань.
В геологическом строении участка, изученном до глубины 8 м, принимают участие четвертичные отложения, представленные следующими литологическими разностями грунтов.
Слой №1 (tlV). Насыпной слой, представленный сверху до 0,2 м асфальтом, ниже суглинком со строительным мусором. Залегает с поверхности до глубины 0,6 - 1 м.
Слой №2 (elV). Почва современная, суглинистая, темно-серая, очень влажная, рыхлая комковатая, с червеходами. Залегает под насыпными грунтами до глубин 1,7-1,8м.
Слой №3 (dvIII). Суглинок лессовый, желто-бурый, очень влажный, макропористый, со стержнями карбонатов. С глубины 3,7 м менее влажный, слабомакропористый, со стяжениями и конкрециями карбонатов. С глубины 5,0 м суглинок белесо-бурого цвета, плотный, в подошве - опесчаненный. Залегает ниже, до глубин 7 - 7,2 м.
Слой №4 (all). Глина зеленовато-серая, плотная влажная, полутвердая, с пятнами ожелезнения и включениями конкреций карбонатов. Залегает до разведанной глубины 8м.
Подземные воды в период изысканий до глубины 8 м, в течение суток наблюдений, не зафиксированы.
Отсутствие подземных вод до разведанной глубины 8 м, несмотря на наличие местного водоупора (глины слоя №4), свидетельствует о том, что утечки незначительные, но систематические. На формирование техногенного водоносного горизонта их не хватает, но достаточно для повышения влажности грунтов - основания до глубины 3,5--4 м от поверхности.
1.2 Физико-механические свойства грунтов
По возрасту, характеру структурных связей, генезису, литологическому составу состоянию в пределах разведанных глубин 8 м на площадке выделено 5 инженерно - геологических элементов (ИГЭ), характеристика которых приводится ниже.
Выделенные инженерно - геологические элементы относятся, согласно классификации ГОСТ 25100 - 95, к следующим таксономическим единицам.
- класс природных дисперсных грунтов;
- тип - минеральные (полиминеральные);
ИГЭ - 1. Почва современная, суглинистая, залегающая до глубин 1,7 - 1,8 м.
Согласно классификации ГОСТ 25100 - 95,[9] грунт относится к суглинкам высокопористым, твердым, просадочным.
Так как глубина заложения фундаментов, существующего здания, ниже почвенного слоя, его деформационные и прочностные свойства не приводятся.
ИГЭ - 2. Суглинки лессовые, залегающие в кровле лессовой толщи за пределами зоны сжатия под фундаментами существующего здания.
Согласно классификации ГОСТ 25100 - 95,[9] грунт относится к суглинкам лессовым, высокопористым, просадочным.
Из-за утечек из водонесущих коммуникаций грунт имеет повышенную влажность от 21 до 25 % при фоновой влажности 17-18%.
Деформационные свойства грунта при влажности на период изысканий определялись в лаборатории.
Компрессионный модуль деформации грунта естественной влажности равен 3,1 МПа, водонасыщенного - 1,6 МПа. С учетом поправки 2,9 (при коэффициенте пористости 0,992), модули деформации, соответственно равны 9 и 4,6 МПа.
Суглинки проявляют просадочные свойства. Прочностные свойства суглинков определялись в лаборатории по схеме ускоренного неконсолидированного среза под водой.
ИГЭ - 3. Суглинки лессовые, залегающие в пределах зоны сжатия под фундаментами существующего здания до глубин 5 - 5,2 м.
Согласно классификации, грунт относится к суглинкам лессовым, высокопористым, твердым, просадочным.
Влажность этих грунтов непосредственно под фундаментами 24% и с глубиной уменьшается до 19 - 20%.
Деформационные свойства грунтов определялись в лаборатории.
Компрессионный модуль деформации грунта естественной влажности равен 7,7 МПа, водонасыщенного - 3,7 МПа. С учетом поправки 3,2 (при коэффициенте пористости 0,838), модули деформации, соответственно, равны 24 и 11,8 МПа.
Прочностные свойства суглинков рекомендуется принимать аналогично ИГЭ - 2.
Грунты этого элемента литологически являются продолжением описанного выше ИГЭ - 2, но залегающего в зоне влияния нагрузки от существующего здания. В результате продолжающегося процесса просадки суглинки ИГЭ - 2, здесь уплотнились, что подтверждается не только монолитами, отобранными из скважин, но и монолитами, взятыми из шурфа непосредственно под фундаментом.
ИГЭ - 4. Суглинки лессовые, залегающие в зоне сжатия в основании лессовой толщи до глубин 7 - 7,2 м.
Согласно классификации ГОСТ 25100 - 95, грунт относится к суглинкам лессовым, низкопористым, твердым, просадочным.
Деформационные свойства суглинков определялось в лаборатории.
Компрессионный модуль деформации грунта естественной влажности равен 6,3 МПа, водонасыщенного - 3,1 МПа. С учетом поправки 3,6 (при коэффициенте пористости 0,731), модули деформации, соответственно, равны 23 и 11,2 МПа.
По результатам компрессионных испытаний суглинки проявляют просадочные свойства.
Прочностые свойства суглинков определялись в лаборатории по схеме ускоренного неконсолидированного среза под водой.
ИГЭ - 5. Глина, залегающего до разведанной глубины 8 м.
Согласно классификации ГОСТ 25100 - 95, грунт относится к глинам полутвердым.
Компрессионный модуль деформации грунта естественной влажности равен 5,2 МПа. С учетом поправки 5,7( при коэффициенте пористости 0,814), модуль деформации равен 30 МПа.
Для определения категории грунтов по трудности их разработки вручную и механизированным способом необходимо руководствоваться следующими значениями плотностей:
ИГЭ - 1 почва суглинистая 1760 кг/м3;
ИГЭ-2 суглинок лессовый 1650 кг/м3.
1.3 Причины неравномерной осадки здания
На основании проведенных исследований выяснено, что инженерно - геологические условия площадки, согласно СП 11-105-97, соответствуют II категории сложности, из-за наличия на ней просадочных грунтов.
В результате проведенных исследований выяснено, что причиной деформации является повышение влажности грунтов - оснований, сложенных высокопористыми просадочными лессовыми суглинками ИГЭ - 2,3, вследствие утечек из водонесущих коммуникаций, что привело к оседанию западной и, частично, северной стен. Этот процесс продолжается и в настоящее время.
2. МЕТОДИКИ РЕКОНСТРУКЦИИ ПАМЯТНИКОВ АРХИТЕКТУРЫ
2.1 Традиционные конструкции фундаментов зданий и сооружений старой постройки
В течение многих столетий и до начала ХХ века конструкции фундаментов зданий и сооружений различного назначения почти не претерпели существенных изменений. Как правило, это были бутовые, валунные и кирпичные ленточные и столбчатые фундаменты, кладка которых осуществлялась в траншеях или котлованах с использованием для скрепления отдельных элементов конструкции известковых растворов различного состава. В ряде случаев применялись глиносодержащие растворы, играющие одновременно роль горизонтальной гидроизоляции, а иногда кладка фундаментов, в основном в подошвенной их части, выполнялась из валунов или блоков рваного естественного камня насухо, без скрепляющего раствора.
До ХХ столетия здания возводились без сколько-нибудь серьезного изучения свойств грунтов основания ниже глубины заложения фундаментов. Неполными были также сведения о грунтовых водах, их свойствах и колебаниях уровней. Лишь в конце ХIХ, начале ХХ в.в. произошло становление как науки механики грунтов и грунтоведения.
Как правило, основанием зданий старой постройки служили естественные грунты, без какой-либо их обработки. Во многих случаях основанием фундаментов зданий, особенно в городской застройке, служили насыпные грунты культурного слоя или насыпные грунты, использованные для выравнивания площадки застройки, засыпки колодцев, ям, оврагов и других неровностей рельефа.
При высоком уровне подземных вод или заведомо слабых грунтах основания применялись свайные фундаменты. Чаще всего это были короткие, клиновидной формы сваи, из хвойных и лиственных пород древесины, диаметром 100-150 мм, грубо обработанные и даже неошкуренные, забивавшиеся по всей по всей площади подошвы фундамента, и за ее пределами с целью уплотнения грунтов основания.
Примером такого типа фундаментов могут служить фундаменты звонницы московского Кремля, Успенского собора в г. Дмитрове и многих других памятников архитектуры ХVI-XVIII в.в.
Вместе с тем применялись и свайные фундаменты, которые по характеру работы в грунте соответствуют современному пониманию свайных фундаментов. Это сваи длиной до нескольких метров, изготавливавшиеся из цельных стволов деревьев твердых пород, например дуба, диаметром до 250-300 мм, забивавшиеся в пределах площади опирания фундаментов как в виде лент, так и кустов под ленточные и отдельно стоящие фундаменты. По сваям обычно устраивался деревянный ростверк из лежней бревенчатых или досчатых, располагаемых как вдоль, так и поперек направления фундаментной ленты, на которых затем выполнялась кладка фундаментов. Примерами таких конструкций могут служить фундаменты мостов, крепостных и монастырских стен, массивных каменных сооружений - колоколен, соборов и т.п. Эффективность таких фундаментов определялась положением уровня подземных вод, так как известно, что находящаяся ниже уровня воды древесина может сохраняться веками, тогда как в зоне переменного уровня воды разрушение ее идет весьма интенсивно. Этим обстоятельством объясняется наличие значительных деформаций и неравномерных осадок зданий старой постройки.
Кладка фундаментов выполнялась, главным образом, из бута, валунного камня или крупных блоков и плит естественного камня. Устраивались они в виде столбов или лент, с различной площадью поперечного сечения, симметричной и несимметричной, сплошными или, с целью экономии материала, с разгрузочными арками по длине ленты.
С начала ХХ века с развитием техники и изобретением новых строительных материалов в качестве материала фундаментов стали применять хорошо обожженный кирпич и естественный камень на цементосодержащих растворах, бутобетон из бетонной массы с заполнением ее камнем средних размеров и монолитный бетон.
В соответствии с рис. 2.1, представлены наиболее характерные типы фундаментов традиционных конструкций зданий старой постройки: бутовые фундаменты, в том числе с использованием лежней и деревянных свай (рис.2.1а-е), ступенчатой формы с расширением к нижней части при угле не менее 60. Бутобетонные и бетонные фундаменты имеют примерно такую же форму и габариты. При наличии в зданиях подвальных помещений их лицевые поверхности выполнялись из обработанных блоков естественного камня, уложенного в перевязку или заанкеренных в кладку фундаментов.
Рис.2.1 - Типы фундаментов конструкций зданий
При проведении обследования состояния зданий старой постройки во многих случаях наблюдаются различные дефекты и разрушения в кладке фундаментов, связанные с деформациями основания и, прежде всего, с неравномерными осадками, влияние которых сказывается на состоянии здания в целом.
Причины таких деформаций многообразны, и в частности: погрешность в оценке несущей способности грунтов основания вследствие ошибочной интерпретации данных при определении свойств грунтов, особенно таких как просадочные, пучинистые, набухающие и др.; просчеты в выборе конструкции фундаментов, их размеров и глубины заложения; отсутствие деформационных швов на стыках разнонагруженных частей зданий; изменение прочностных характеристик грунтов, в следствие изменения их влажности, например, при отсутствии или нарушениях вертикальной планировки, нарушении поверхностного водоотвода и дренажных систем; разрушения кладки фундаментов под воздействием агрессивных грунтовых вод; гниение деревянных конструкций фундаментов при изменении положения или колебаниях уровня подземных вод; увеличение нагрузок на фундаменты в здании в целом или в отдельных его частях за счет надстроек и перестроек; систематическая откачка вод из подвальных помещений, вызывающая ослабление грунтов основания при их суффозии; устройство различных раскопов рядом с существующим зданием; понижение пола подвального помещения; использование некачественного материала при устройстве фундаментов; воздействие природных и климатических факторов, например многократного замораживания и размораживания переувлажненной кладки фундаментов в пределах глубины промерзания и многих других причин и их сочетаний.
По данным МосжилНИИпроекта износ фундаментов зданий идет интенсивно в первые 20-30 лет эксплуатации и затем после 90-100 лет службы здания. Вместе с тем, в последнее время отмечается увеличение интенсивности разрушения конструкций фундаментов старых зданий, которое связывается с увеличением динамического воздействия за счет интенсификации движения транспорта, вибрации механизмов и ударных нагрузок промышленного оборудования, строительства рядом с существующими зданиями новых с использованием забивки свай или шпунта, строительства подземных сооружений метрополитена и прокладки городских коммуникаций, резкого возрастания степени агрессивности подземных вод.
Таким образом, при выборе способа усиления фундаментов существующего здания должно быть учтено все многообразие факторов, влияющих на их состояние и выбран такой способ усиления, который смог бы нейтрализовать или свести к минимуму воздействие неблагоприятных факторов и способствовать надежной и длительной эксплуатации реконструируемого или реставрируемого здания или сооружения.
2.2 Традиционные способы усиления фундаментов
Усиление фундаментов существующих зданий применяется так же давно, как и само строительство. Методы и способы усиления до середины текущего столетия были столь же традиционны, как и конструкции фундаментов. Изменения происходили лишь в части применяемых материалов и преследовали главную цель - наряду с восстановлением прочности кладки, увеличение площади опирания существующих фундаментов, снижение удельных величин давления от сооружения на грунт и уменьшение величин осадок.
Чаще всего такое усиление включает полную или частичную замену разрушенной кладки фундаментов, а также увеличение площади его опирания путем прикладки обойм или банкетов к телу существующего фундамента, а также устройство дополнительных фундаментов или опор рядом с существующими. Для лучшей связи с существующими фундаментами прикладка осуществляется "вперевязку" со старой кладкой. Опирание прикладок на грунты основания могло быть осуществлено на разных уровнях относительно подошвы усиляемого фундамента, выше ее, на одном уровне, а нередко, при низком уровне грунтовых вод и ниже подошвы существующих фундаментов. Как правило, прикладки выполнялись из естественного камня, аналогично материалу усиляемого фундамента. Прикладки могли также опираться на забитые рядом с существующим фундаментом деревянные сваи.
В конце XIX в., с внедрением в строительную практику цемента, обоймы и банкеты начали выполнять из бутобетона, бетона и затем железобетона, в основном монолитными, но в последние годы, иногда, и сборно-монолитными. Кроме обойм и банкетов применяется также введение ниже подошвы усиляемых фундаментов железобетонных плит и балок (лежней).
Рис. 2.2 - Традиционные конструкции усиления фундаментов
Рис. 2.2 (а-в) иллюстрирует устройство расширяющих обойм, рис. 2.2 (г) - применение банкетов, с предварительным обжатием грунта под подошвой уширяющей части. В ряде случаев увеличение площади опирания фундаментов может быть достигнуто подводкой монолитных железобетонных плит различных конструкций под всей или частью площади здания.
Все рассмотренные выше способы усиления фундаментов применяются достаточно широко до настоящего времени, особенно в реставрационной практике, несмотря на ряд существенных отрицательных моментов, связанных с низкой эффективностью такого усиления и производством работ при его реализации. К таким моментам можно отнести большой объем земляных работ по откопке усиляемых фундаментов, часто выполняемых вручную, причем, во избежание развития дополнительных деформаций усиляемых зданий, эти работы должны выполняться захватками определенной длины. Бетонирование обойм, банкетов и подводка лежней под подошву усиляемого фундамента также выполняется вручную; необходимость предварительного обжатия грунтов основания под уширяющими элементами для включения их в работу фундамента, что, как правило, в силу как объективных, так и субъективных причин, качественно выполнить не представляется возможным; невозможность выполнить усиление этими способами при высоком уровне подземных вод, сезонные ограничения производства работ, позволяющие их проведение только при общих положительных температурах наружного воздуха, и, наконец, необходимость изменения конструкций существующих фундаментов и их внешнего вида при усилении, что недопустимо при реставрации памятников архитектуры, так как фундаменты являются их неотъемлемым элементом и также могут рассматриваться как памятники инженерного искусства. Перечисленные недостатки рассмотренных способов усиления фундаментов практически сводят к минимуму возможный положительный эффект их применения.
При современном подходе к решению проблемы увеличения несущей способности фундаментов реконструируемых и реставрируемых зданий старой постройки эти методы, за редким исключением, являются анахронизмом, который может быть объяснен лишь отсутствием необходимой техники и оборудования для применения современных способов и конструкций усиления, получивших широкое распространение в мировой практике.
2.3 Современные методы усиления фундаментов
В практике реконструкции и реставрации в настоящее время находят применение как методы усиления фундаментов, базирующиеся на традиционных, так и принципиально новые, разработанные в течение последних 50 лет. Все эти методы рассчитаны на высокую степень механизации работ, при сведении к минимуму ручного труда, и новые технологии. Далее рассмотрены некоторые из многочисленных способов усиления.
Рис. 2.3 - Усиление фундаментов с применением современных материалов и технологий
На рис. 2.3 (а) показано увеличение площади опирания усиляемых фундаментов с помощью обойм по методу Н.И. Страбахина.[6] Он заключается в установке с обеих сторон усиляемого фундамента сборных железобетонных блоков, нижняя часть которых стянута анкерами, пропущенными через существующий фундамент и блоки усиления. В верхней части блоки разжимают забивными клиньями или домкратами, в результате чего блоки, поворачиваясь вокруг нижней точки, в уровне закрепления анкеров, обжимают грунт под подошвой блоков.
После обжатия грунтов основания щели между существующим фундаментов и блоками усиления заполняют бетонной смесью. Рассмотренный способ имеет присущие традиционным способам усиления недостатки, требует выполнения значительного объема земляных работ и ручного труда, однако более надежен, так как позволяет выполнить обжатие грунтов основания под подошвой уширяемой части фундаментов и тем самым способствовать включению их в работу уже в процессе выполнения усиления.
На рис. 2.3 (б), в представлены способы увеличения площади опирания существующих фундаментов. Их применение позволяет свести к минимуму земляные работы, которые сводятся к устройству песчано-гравийной подушки толщиной 40-60см, отсыпаемой с уплотнением взамен насыпных грунтов в пределах площади уширяющих элементов. Суть способа состоит в устройстве в уровне отметки земли, пола 1-го этажа или подвала консольной железобетонной конструкции, заанкеренной в кладку несущей стены здания и позволяющей увеличить площадь опирания фундаментов, воспринимающего нагрузку от существующего здания.
Применение рассматриваемого способа позволяет совмещать конструкцию усиления с отмостками здания, полами 1-го этажа или подвала. Элементы конструкции усиления выполняются в монолитном, сборно-монолитном и сборном железобетоне с армированием жесткой арматурой. В ряде случаев, при значительном вылете консоли конструкции усиления, целесообразно ее применение в сочетании с предварительно напряженным анкером, заделываемым в тело существующего фундамента (рис. 2.3 в). Отверстия для анкерования конструкций усиления в несущие стены, опоры и фундаменты реконструируемого здания выполняются буровым способом с использованием стандартного бурового оборудования.
Производство работ ведется с применением различных механизмом, ручной труд используется минимально. Рассмотренные способы предложены автором.
Аналогичным образом
Реставрация памятника архитектуры "Краеведческого музея" методом усиления основания фундамента дипломная работа. Строительство и архитектура.
Курсовая работа: История спортивного бального танца
Реферат: Древнерусская культура 2
Доклад: Калифорнийский энцефалит
Реферат по теме Уголовный закон Украины
Контрольная Работа Кузовлев 5 Класс Unit 2
Курсовая работа: Целевая ориентация управленческих решений. Процессорные технологии разработки управленческих решений
Реферат по теме Особенности организации труда руководителя
Контрольная работа: Базовые понятия и определения информатики
Реферат Электрический Транспорт
Доклад: Black symphony
Сочинение Про Самсона Вырина 7 Класс
Финансовый Учет Реферат
Реферат: Эффективнсть управления финансами
Реферат по теме Безответное отсутствие и объявление гражданина умершим
Доклады На Тему Жестокое Обращение С Животными
Банковские услуги
История Создания Баскетбола Реферат
Контрольная работа по теме Рецепция римского права в средневековой Европе
Кандидатская Диссертация Антиплагиат
Как Можно Закончить Сочинение По Картине
Експорт та імпорт товарів - Международные отношения и мировая экономика контрольная работа
Исследование художественно-композиционных принципов оформления узбекских ковровых изделий - Культура и искусство отчет по практике
Банковский менеджмент - Менеджмент и трудовые отношения контрольная работа