Повреждение зданий из-за ошибок при проектировании

На начальной стадии проектирования важнейшей задачей является строгий анализ грунтовых условий площадки и обо­снованный выбор конструктивного решения здания, особенно в случае применения типовых проектов. Известно, что дома каж­дой типовой серии имеют рациональные границы применения, обусловленные пространственной жесткостью здания и конкрет­ными грунтовыми условиями. При привязке типовых проектов домов одной серии на близких по свойствам лессовых грунтах встречаются различные решения фундаментов. Например, в Волгодонске на лессовых грунтах II типа по просадочности при­менены к почти одинаковым грунтовым условиям фундаменты в виде сплошной плиты и ленты. Наблюдения треста «Ростовдонтисиз» показали, что деформации дома на ленточном фун­даменте превышают деформации дома на плитном фундаменте примерно в 6 раз.

Существенные повреждения отмечаются в домах, состоящих из нескольких блок -секций, в местах их взаимного примыкания. Нередко при выполнении расчетов деформаций основания фундаментов вблизи места примыкания блок-секций не учитываются их взаимное влияние и связанное с этим повышен напряжений в грунте. На рис. 1 схематически показано взаимодействие соседних блок-секций в месте устройства осадочного шва.

Если каждая блок-секция имеет достаточную прочность или жесткость, то появляющиеся неравномерные деформации в пределах блок-секций не вызывают повреждения конструктивных элементов. Однако при этом возникает другое не менее опасное положение, связанное с наклоном блок-секций друг к другу и возможному их смыканию в верхней (карнизной) части (см. рис. 1 а). Возникающие при этом усилия столь значительны, что вызывают существенное разрушение кладки или панелей верхних этажей. Поэтому при проектировании здания из отдельных блок-секций целесообразно удалять их друг от друга на такое расстояние, при котором в экстремальных условиях исключаются смыкание блок секций и разрушение конструктивных элементов. Под каждым поперечным ленточным фундаментом формируется определенная напряженная зона в основании. При близком расположении этих поперечных лент зоны частично накладываются друг на друга (см. рис. 1 б), что приводит к значительному возрастанию напряже­ний и, как следствие, развитию дополнительных местных осадок или просадок.

Рис. 1Схемы взаимопримыкания блок-секций (а) и фундаментов поперечных стен (б) 1— здание; 2 — фундамент; 3 — контур напряженной зоны основания; 4 — зона наложения напряжений

При строительстве на лессовых грунтах особую значимость имеет достоверная оценка прочности строительных материалов и изде­лий. Недоучет этого фактора может привести к дополнительным разрушениям эксплуатируемых зданий, даже если не проявились просадочные деформации грунтов основания. При ошибочном снижении проектной марки кирпича, например, на одну ступень, а раствора — на две ступени несущая способность кирпичной кладки уменьшится на 39 %. Снижение марок кирпича и раствора на две ступени приводит к уменьшению несущей способности кладки примерно на 49 %.

В отдельных случаях деформации зданий возникают из-за не­учета переменной глубины заложения подошвы фундамента по длине здания. При наличии в здании фундаментов, расположен­ных на разной глубине, деформации в первую очередь появляются в той части здания, где фундаменты ближе к уровню подземных вод. В таких случаях возникает неравномерная деформация зда­ния и происходит его раскол. На испытывающей дополнительную осадку части здания появляются трещины, нарушается прочность конструктивных элементов здания.

При проектировании новых домов предусматривают водозащит­ные мероприятия для исключения замачивания грунта поверхност­ными водами. Наиболее часто эти мероприятия включают устрой­ство вокруг здания водонепроницаемых отмосток, нагорных канав и облицовочных траншей для перехвата ливневых вод, вертикаль­ную планировку территории с устройством дернового покрытия. Многочисленные наблюдения показывают, что даже исправные отмостки шириной 1... 1,5 м не всегда гарантируют водозащиту грунтов основания. Стекающая с кровли через водосточные трубы вода попадает сначала на отмостку, а затем скапливается на примы­кающих газонах. В условиях вероятного попадания атмосферных вод под фундаменты отмостки надо проектировать уширенными с учетом возможного растекания воды в грунтовой толще.

При проектировании зданий и сооружений в грунтовых услови­ях II типа по просадочности с использованием свайного варианта фундаментов проектировщики в условиях полной прорезки про­садочных грунтов иногда не предусматривают конструктивных и водозащитных мероприятий. Между тем на грунтах II типа по просадочности в случае одностороннего замачивания основания (из котлована соседнего строящегося здания или подвала эксплу­атируемого дома) сваи будут работать в различных условиях. Их несущая способность даже при одинаковой глубине погружения будет существенно различаться. Это приведет к неравномерным деформациям по длине здания.