Техническая эксплуатация зданий в особых природных условиях (просадочные грунты, подрабатываемые территории, сейсмические районы, районы вечной мерзлоты).

Эксплуатация зданий в сейсмических районах. Сейсмоопасные районы - это районы, подверженные повторяющимся землетрясениям; они занимают значительную часть страны - около 20%. Инженерно-технический состав, эксплуатирующий сооружения в таких районах, должен знать и учитывать специфику эксплуатации в условиях периодических землетрясений, иметь четкое представление об их природе и характере. Стойкость и сохранность здания при землетрясении зависит от качества проекта и возведения, степенью претворения всех мер, способствующих сохранению зданий, спроектированных с учетом расчетной сейсмичности землетрясений, предусмотренной СНиПом. Антисейсмические мероприятия при возведении зданий увеличивают их стоимость на 10-20%. При капитальном ремонте зданий в сейсмоопасном районе в части оснований, фундаментов и стен необходимо придерживаться трех принципов: 1) равномерное распределение сейсмических сил путем обеспечения симметрии и жесткости, равномерного рассредоточения масс, главным образом в кирпичных зданиях. Поэтому при ремонте нельзя производить местное их усиление, устраивать большие проемы во внутренних стенах, так как это при землетрясении вызовет опасные крутящие моменты и разрушения. Нельзя также при ремонте ликвидировать или нарушать антисейсмические швы; 2) снижение величины сейсмических сил за счет уменьшения собственной массы и повышения гибкости вертикальных несущих конструкций (особенно в каркасных и крупнопанельных зданиях, в зданиях из объемных блоков). При ремонте таких зданий нельзя увеличивать жесткость соединений, поскольку именно в этих местах будет сосредоточена сейсмическая нагрузка; 3) обеспечение совместной пространственной работы несущих элементов здания и восприятие сейсмического воздействия в результате пластических деформаций в узлах и сечениях. (в зданиях из объемных блоков и крупнопанельных, имеющих равномерную жесткость и малую массу). В данном случае незначительные деформации жестких каркасов под воздействием сейсмических нагрузок не опасны для здания в целом; но и в этом случае нельзя изменять жесткость отдельных конструкций в ходе ремонта. При землетрясении важно как можно быстрее отключить инженерные сети, особенно газовые, чтобы избежать пожаров, принять меры по использованию эвакуационных путей, спасению людей, тушению пожаров.

Эксплуатация зданий на просадочных грунтах.Просадочные грунты являются разновидностью глинистых грунтов - лессовидных грунтов и суглинков. Такие грунты в сухую погоду весьма прочны, а при увлажнении теряют несущую способность. Их пористость составляет примерно 50% объема, вследствие чего они, теряя несущую способность, сильно деформируются и вызывают значительные деформации сооружения. Строительство на лессовых грунтах ведется по одному из следующих принципов: 1) предварительно ликвидируется просадка грунтов путем полива и укатывания тяжелыми катками, после чего здания возводят, как на обычных грунтах; так поступают при мощности просадочных грунтов до 1,5 м; 2) путем проходки слоя просадочных грунтов сваями или фундаментами и опирания последних на непросадочные основания; 3) использование конструкций, не реагирующих на деформации просадочных оснований; 4) гарантированная защита просадочных оснований от увлажнения во время эксплуатации путем устройства карнизов с выносом 80 см, отмосток шириной до 200 см и т. п.

Эксплуатационная служба, должна знать и учитывать гидрогеологические условия и принцип строительства, а главное постоянно оберегать грунты основания от увлажнения. При эксплуатации застройки в засушливых поливных районах необходимо учитывать опасность подъема уровня грунтовых вод; в связи с этим вредное влияние оросительных систем д/быть исключено устройством рядом с ними дренажных систем. Отмостки вокруг сооружений д/быть широкими и исправными; поливаемые деревья рекомендуется сажать на значительном удалении от сооружений. Увлажнение фундаментов минерализованной водой, капиллярный и электроосмотический подъем влаги в цоколь и стены, а затем ее испарение способствуют накоплению в конструкциях кристаллов солей. Вследствие повторного увлажнения конструкций кристаллы превращаются в кристаллогидраты, которые, увеличиваясь в объеме, заполняют поры, а потом разрушают конструкции. Опасны для конструкций и содержащиеся в грунтовых водах сульфаты натрия и магния. Подземные металлические конструкции под воздействием агрессивных вод интенсивно корродируют. Для предотвращения солевой коррозии (кристаллизационного разрушения) конструкции эксплуатируемых сооружений надо тщательно предохранять от увлажнения. Главное при этом - не допустить минерализованную грунтовую воду в надземные конструкции, где она, испаряясь, создает условия для кристаллизации солей. Для понижения уровня грунтовых вод, с одной стороны, ограничивают приток их в грунт, а с другой - организуют их отвод, устраивают горизонтальный или вертикальный дренаж. В условиях эксплуатируемой застройки целесообразен вертикальный дренаж: одна скважина с гравийным фильтром при интенсивной фильтрации грунтов и откачивании воды насосами или эрлифтом может понизить уровень воды на 20-30 м в радиусе не менее 1 км.

Эксплуатация зданий в районах вечной мерзлоты. Районы с вечномерзлыми грунтами характеризуются длительным зимним периодом (более полугода), низкими температурами и вечномерзлыми грунтами, т.е. такими, которые не оттаивали более трех лет, а также сильными метелями, заносами или оголенными от снега участками. Прочность вечномерзлых грунтов превышает 0,5 МПа, но при оттаивании они разжижаются, т.к. сильно насыщены водой. Стр-во сооружений на вечномерзлых грунтах ведется на основе одного из двух принципов, установленных СНиПом: 1. создаются продухи-подполья под зданиями, позволяющие сохранить основание в вечномерзлом состоянии, 2. допускаются оттаивание и его регулирование. Там же, где можно миновать или пройти по глубине вечномерзлые грунты, стремятся не использовать их в качестве оснований зданий. В северных районах здания возводят в основном по1-му принципу. Нормальная эксплуатация таких сооружений возможна лишь при обязательном сохранении грунтов основания в вечномерзлом состоянии во время строительства и в процессе эксплуатации. Это достигается постоянным проветриванием подполий, недопустимостью скопления в них снега и превращения их в склады, а также предотвращением утечек воды из санитарно-технических систем. Сооружения, построенные по 2-му принципу обладают высокой жесткостью или, наоборот, податливостью. Во время их эксплуатации надо внимательно следить за равномерностью оттаивания грунтов под всем сооружением и равномерной его осадкой. При неравномерном оттаивании грунтов необходимо усилить теплоизоляцию пола на одних участках или допустить прогревание грунта на участках, где оно отстает. Регулирование оттаивания производится по специальному проекту, разработанному проектной организацией; при этом надо опасаться пучения основания. Особое внимание должно уделяться бесперебойной работе системы водопровода, канализации и теплофикации, а также местам их ввода. При первых признаках деформации здания (трещины в стенах, перекос оконных и дверных проемов и т.п.) нужно срочно выяснить и устранить их причину, установить маяки на трещинах, провести нивелирование третьего разряда по реперам и маркам, а также другие работы, чтобы принять правильное решение по предупреждению разрушения или восстановлению здания. Поддержание расчетных отрицательных температур вечномерзлых грунтов под фундаментами и зданий можно осуществлять путем накопления холода для повышения их прочности. Для этого предназначена самонастраивающаяся автоматически действующая холодильная установка. Низкие температуры и сильные ветры, метели, при которых грунты и стены глубоко промерзают, продуваются, представляют опасность для зданий и сооружений. Это обязывает эксплуатационный персонал не только внимательно следить за состоянием оснований и отмосток, но и содержать в исправном состоянии стены, их углы и другие конструкции, обеспечивающие теплозащиту и воздухонепроницаемость ограждений.

Эксплуатация зданий в районах подрабатываемых территорий. (СНиП 2.01.09-91 здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах). При проектировании зданий и сооружений для строительства на подрабатываемых территориях следует предусматривать: планировочные мероприятия; конструктивные меры защиты зданий и сооружений; мероприятия, снижающие неравномерную осадку и устраняющие крены зданий и сооружений с применением различных методов их выравнивания; горные меры защиты, предусматривающие порядок горных работ, снижающий деформации земной поверхности; инженерную подготовку строительных площадок, снижающую неравномерность деформаций основания; водозащитные мероприятия на территориях, сложенных просадочными грунтами; ликвидацию (тампонаж, закладку и т.п.) пустот старых горных выработок, находящихся на глубине до 80 м, выявленных в процессе изыскательских работ; мероприятия, обеспечивающие нормальную эксплуатацию наружных и внутренних инженерных сетей, лифтов и другого инженерного и технологического оборудования в период проявления неравномерных деформаций основания.

Выполнение указанных мер защиты не исключает возможности появления в несущих и ограждающих конструкциях допускаемых по условиям эксплуатации деформаций и трещин, устранимых при проведении ремонта. Проекты зданий и сооружений, разработанные для обычных условий строительства, не допускается применять для строительства на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах без проверки расчетом и переработки их, при необходимости.

В состав проектной документации на строительство зданий и сооружений на подрабатываемых территориях следует включать раздел "Техническая эксплуатация зданий" (ТЭ), предусматривающий предупреждение в период срока службы здания нарушений его эксплуатационной пригодности, а также обеспечение бесперебойной работы инженерного оборудования. Раздел ТЭ должен содержать указания: о приемке в эксплуатацию законченного строительством здания; о проведении систематических осмотров несущих и ограждающих конструкций, а в отдельных случаях (при длительном сроке эксплуатации объекта или неоднократной его подработке) осмотров вскрытых основных узлов и сварных соединений конструкций; о систематическом контроле за состоянием водонесущих внутренних и наружных сетей и водосодержащих сооружений; о наблюдениях за влажностью грунтов основания в помещениях с мокрыми технологическими процессами в местах вводов и выпусков коммуникаций на просадочных грунтах; о выполнении, в случае необходимости, работ по выравниванию здания и его ремонту. Воздействиями от подработки, учитываемыми при проектировании зданий и сооружений, являются сдвижения и деформации земной поверхности, которые подразделяются на следующие виды: оседание, наклон, кривизна (выпуклости, вогнутости), горизонтальное сдвижение, относительная горизонтальная деформация растяжения или сжатия, уступ высотой. При диагональном расположении здания или сооружения относительно линии простирания пласта дополнительно следует учитывать воздействия от подработки в виде деформаций земной поверхности: скручивание, скашивание. 1. Строительно-конструктивные мероприятия по усилению жилого дома или группы домов, оказавшихся на территории, намеченной к подработке, должны осуществляться до начала горных работ. 2. Конструктивные меры защиты зданий, построенных без учета влияния подземных работ, должны назначаться по проекту. 3.Характер и объем мер защиты зданий под горными выработками следует принимать в зависимости от их технических характеристик на период обследования, для чего надлежит провести внеочередной предварительный осмотр, уточнить конструкцию здания, выявить существующие дефекты, определить их влияние на несущую и эксплуатационную способность здания, а также материальный ущерб от будущей подработки и меры ответственности за него предприятия, производящего подработку. Результаты осмотра следует оформлять актом. 4. Швы скольжения и деформационные (осадочные) швы не должны заполняться досками, кирпичом или другими жесткими материалами. Поэтажные железобетонные и армокаменные пояса, фундаментные и цокольные железобетонные пояса и распорки-связи между столбчатыми фундаментами, усиление стен с помощью тяжей, металлических поясков, анкеровка в стены концов балок перекрытий, устройство компенсационных траншей, гибких вводов коммуникаций в здания и т.п. должны удовлетворять установленным требованиям.5. Отклонения от проекта, допущенные при строительстве или ремонте (например, наличие не предусмотренных проектом проемов, ослабляющих несущую способность конструкции), д/быть проверены расчетом. 6. В период развития деформаций должны быть приняты необходимые меры для обеспечения надежного опирания сборных элементов, а также для уменьшения повреждений на участках несущих стен, где концентрируются деформации. В случае угрожающего положения следует производить закладку проемов кирпичной кладки, устанавливать жесткие металлические рамы (обоймы) и др. В период производства горных работ в здании следует производить обивку потолков фанерой по существующей деформирующей штукатурке, подвеску металлических или иных сеток, постановку деревянных креплений в оконных и дверных проемах и кружал под сводчатые перекрытия, подгонку оконных и дверных рам, ремонт печей, проконопачивание неплотностей и др. 7. После окончания активной стадии процесса сдвижки основания дома или группы домов следует произвести общий окончательный (повторный) осмотр совместно с представителями организаций, производящих подработку, и оформить соответствующий акт. 8. Необходимо определить объем повреждений конструкций, вызванный влиянием горных выработок, подлежащих устранению при проведении их внеочередного текущего или капитального ремонта.

Дата добавления: 2015-07-20