УСТРАНЕНИЕ ПОСЛЕДСТВИЙ НЕРАВНОМЕРНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ ОСНОВАНИЙ

Аннотация. В настоящей статье представлены теоретические выкладки аспекта устранения последствий неравномерных деформаций оснований. В частности, авторами была дана информация о причинах неравномерных деформаций оснований, а также способы их нивелирования.

Ключевые слова: строительство, деформация оснований, неравномерные деформации, укрепление оснований, силикатизация, битумизация.

В настоящее время в Российской Федерации вводится большое количество строительных площадей как жилого, так и нежилого назначения, хотя в последние годы объем строительства несколько уменьшился, учитывая, что в 2016 году было введено 278,3 тыс. зданий, в 2017 году уже 272,6 тыс., а в 2018 году 261,1 тыс. зданий [4], что показывает отрицательную динамику, хотя, впрочем, темпы строительства по-прежнему удовлетворительные. Стоит подчеркнуть также, что в РФ, исходя из территориальной принадлежности, здания различного назначения строятся на разных почвах, что может предполагать возникновение целого ряда проблем, как, например, усадка здания, подвижка грунта, возникновение неустойчивости из-за таяния многолетней мерзлоты, на которой стоят здания и др. Одной из проблем также является деформация оснований неравномерного характера.

В целом, под деформацией понимается нарушение целостности какого-либо объекта, а если смотреть на сегмент строительства и конкретно на деформацию оснований, то можно сказать, что зачастую триггером для её появления считается возникающее перемещение частиц грунта, а также фактор их сжимаемости. Сжимаемость грунта оказывает большое значение на неравномерную деформацию оснований, причем превалирующими факторами, влияющими на сжимаемость грунта, можно считать следующие [2]:

1. Величина сжимаемой толщи и пористость;

2. Размер, форма и вес фундамента;

3. Распределение давления по подошве фундамента, конструктивная жесткость;

4. Материал, тип надфундаментных конструкций;

5. Природные факторы в виде просадки, пучения, изменения влажности пород и др.

Деформация оснований может быть, как равномерной, так и неравномерной, однако если говорить конкретно о неравномерной осадке, то она, опираясь на статью Гура Т.А., происходит потому с технологической точки зрения, что образуется разница давлений частей сооружения неодинаковой сжимаемости грунтов под фундаментом, что и служит причиной для того, чтобы происходили разного рода перемещения и деформации [1]. Стоит также подчеркнуть, что в реальности равномерных деформаций почти не бывает, так как геологическое строение основания не позволяет сделать все горизонтальные и вертикальные части однородными. Хотя, если равномерная деформация оснований не является показателем для снижения прочности здания, неравномерные деформации как раз-таки являются более опасными для сооружений, учитывая, что из-за такой деформации может появиться перенапряжение в несущих конструкциях.

В качестве причин неравномерной деформации оснований могут служить следующие [3]:

1. Само основание не отличается однородностью, так как состоит из пластов разной плотности или толщины;

2. Нагрузка на основание в разных частях неравномерна;

3. В самой конструкции основания находятся материалы, способствующие его гниению, как, например, древесина;

4. Отсутствие необходимого количества грунта для стабильности котлована;

5. Конструктивные нарушения в системах, связанных с водой (отопление, водоснабжение, канализация и др.);

6. Возведение строительной конструкции в разное время;

7. Регистрация избыточной влаги в основании;

8. Колебание уровня подземных вод и др.

Учитывая, что неравномерная деформация оснований представляет из себя опасный процесс, который может привести к нежелательным последствиям для самого сооружения, его необходимо нивелировать – в частности, предпринять комплекс мер, способствующие устранению негативных проявлений неравномерных деформаций. Так, одним из способов может стать строительство компенсирующего фундамента – он позволит уменьшить прогибы и внутренние усилия в фундаменте, что улучшит прочность сооружения. Помимо этого, для устранения неравномерных осадок строители могут прибегнуть к такому технологическому приему, как силикатизация оснований, что предполагает химическое закрепление грунта с использованием нагнетания в основание раствора кремневой кислоты (жидкого стекла – Na₂O(SiO₂)_n. Эффективность данного способа следует из того, что как только начинается процесс разложения в грунте самой кислоты и она переходит в гелеобразное состояние, происходит связывание минеральных частиц, что увеличивает их параметр сцепления. Чтобы произвести интенсификацию процесса силикатизации, вводят также катализатор в виде хлористого кальция – CaCl₂ [2].

Большое распространение получила и технология битумизации, которая заключается в механическом заполнении битумом пор и трещин грунта, так как битум не вступает с ними в химическое воздействие. Именно благодаря битумизации основания, расположенные на территориях с повышенным количеством грунтовых вод, могут быть защищены от неравномерной деформации. Еще в качестве мер по устранению последствий неравномерных деформаций оснований можно назвать такие, как инициация горизонтального армирования стен, проектирование дома, исходя из необходимости равномерной передачи нагрузки от веса дома на основание, уменьшение изгибной жесткости длинного дома, придание дому или отдельным его частям строительного подъема, проведение профилактики систем отвода дождевой воды, водоснабжения и канализации, а также устройство деформационных и осадочных швов [3].

Таким образом, можно сделать вывод, что такой строительный феномен, как неравномерная деформация оснований, может случиться из-за различных факторов, как, например, несовершенство системы водоотведения под сооружением, неравномерная нагрузка на основание, колебание уровня подземных вод и др., однако с помощью ряда способов, включающих в себя силикатизацию, битумизацию, горизонтальное армирование стен и др., можно устранить последствия неравномерных деформаций оснований, увеличив устойчивость строения.

Список литературы:

1. Гура Т. А., Бирюкова А. О., Овсиенко Е. А. Деформации зданий и сооружений и порядок их выявления // Молодой ученый. – 2016. – № 30. – С. 59-62.
2. Деформация зданий и сооружений [Электронный ресурс], -http://podomostroim.ru/deformacii-zdanij-i-sooruzhenij/ (дата обращения: 02.07.2019).
3. Михайлов, А.Ю Организация строительства. Стройгенплан / А.Ю Михайлов. - Вологда: Инфра-Инженерия, 2016. – 172 c.
4. Федеральная служба государственной статистики. Строительство [Электронный ресурс], -http://www.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat_main/rosstat/ru/statistics/enterprise/building/# (дата обращения: 02.07.2019).