Причины развития дополнительных осадок зданий при возведении возле них зданий и сооружений

При уплотнении городской и промышленной застройки существующие здания получают осадку, которую принято называть «дополнительной» (s_ad). Эта осадка (в отличие от «собственной» осадки) возникает в результате трех главных причин:

1) строительно-технологических воздействий на грунт основания существующего здании — дополнительная строительно-технологическая осадка (s_ajl);

2) изменения напряженного состояния основания существующего здания при загружении массива грунта новым зданием -дополнительная осадка уплотнения (s_a(A);

3) воздействий технологического оборудования, размещенного в новом здании, на основания соседних зданий — дополнительная эксплуатационная осадка (sJ.

Дополнительная осадка от строительно-технологических воздействий (s_m/i) особенно опасна, поскольку всегда неравномерна и может достигать недопустимых величин (рис. 2). Кроме того, технологические воздействия могут вызвать аварию зданий.

Наиболее существенными причинами развития s_ajl являются:

а) вибрации грунта, фундаментов и наземных конструкций в результате погружения свай и шпунта молотами или вибраторами;

б) откопка строительного котлована глубже подошвы существующих фундаментов;

в) промораживание и оттаивание грунта под фундаментами зданий при зимнем ведении работ в соседнем котловане;

г) плывунное разжижение грунта под фундаментами при открытой откачке воды, поступающей в котлован;

д) отклонение шпунтовых стен котлована, если возле него имеются старые дома.

а	б
в	г
д	Рис. 2. Схемы, поясняющие главные причины развития дополнительной технологической осадки: а — при забивке шпунта и свай; б — при переуглублении котлована; в — при промораживании-оттаивании грунта под фундаментами старых домов глубина сезонного промерзания грунта); г — при открытом водоотливе и выносе частиц фунта из-под старых фундаментов: д — при отклонении шпунтового ограждения в сторону нового котлована (с — глубина котлована)

Осадки s_adl и потеря устойчивости грунта основания соседних домов особенно опасны, когда новые сооружения возводятся в глубоких котлованах. Учесть расчетом s от воздействия перечисленных причин невозможно, поэтому следует добиваться того, чтобы s_adl не получали опасного развития. Это достигается подбором технологий и механизмов для устройства или погружения свай, откопки грунта и других видов работ в строительных котлованах. Такая задача несравненно сложнее аналогичной, осуществляемой на площадках, свободных от старых зданий и сооружений.

Дополнительная осадка от изменения напряженного состояния основания соседних зданий возникает, поскольку вокруг возводимого здания формируется «осадочная воронка», размеры которой в плане соизмеримы с мощностью сжимаемой зоны основания (до 20…30 м и более). Наибольшие осадки образуются в пределах ближайших 10 м от участка загружения основания новым зданием (рис. 3).

Если в пределах осадочной воронки оказывается здание, то оно получает дополнительную осадку. Из теории следует, что осадка s_adiзаведомо неравномерна. Чувствительность старого здания к развитию s_ads различна и зависит от многих причин, учесть которые достаточно сложно.

Современные численные методы расчета оснований по деформации, базирующиеся на теории упругости, позволяют производить расчет осадки основания проектируемого здания и дополнительной осадки примыкающих к нему зданий. Расчет дополнительной осадки уплотнения s_ads, в принципе, достаточно достоверен, поэтому является важным этапом разработки подобных проектов.

Дополнительные осадки от производственно-технологических воздействий при функционировании оборудования, размещаемого в новых зданиях (сооружениях), могут вызывать дополнительную осадку s_ade фундаментов соседних зданий, дорог и коммуникаций. Наиболее опасны вибрационные воздействия на грунт при работе массивных молотов, прессов, мощных компрессоров и других механизмов, генерирующих колебания низких частот, соизмеримых с частотами собственных колебаний строительных конструкций. В таких случаях требуется применять средства виброзащиты. Опасны также агрессивные стоки химических производств из-за влияния на грунт и фундаменты соседних зданий.