Обследование технического состояния зданий и сооружений

Введение

Возведение новых и реконструкция существующих зданий и сооружений в пределах плотной застройки, требуют учета многих факторов, определяющих строительную деятельность.

Инженерные изыскания имеют ряд особенностей, связанных с затесненностью существующей застройки; наличием действующих и заброшенных коммуникаций, подвалов и подземных сооружений, а также фундаментов разобранных зданий; нарушением природного сложения грунтовых слоев и природных строительных свойств грунтов; сложностью гидрогеологического режима подземных вод и верховодки в пределах городской черты; изменением геоэкологической обстановки в силу техногенных воздействий и других факторов.

В связи с этим новое строительство и реконструкция существующих зданий, как правило, с увеличением нагрузок на фундаменты, интенсивное использование подземного пространства с устройством подземных сооружений, новых магистральных коммуникаций оказывают негативное воздействие на существующую застройку и окружающую среду и требуют принятия соответствующих мер, особенно при возведении зданий и сооружений, расположенных вблизи или вплотную к уже существующим.

Опыт показывает, что пренебрежение особыми условиями такого строительства может приводить к появлению в стенах ранее построенных зданий трещин, перекосов проемов и лестничных маршей, к сдвигу плит перекрытий, разрушению строительных конструкций, т.е. к нарушению нормальной эксплуатации зданий, а иногда даже к авариям.

Опасность возникновения подобных явлений увеличивается при сочетании плотной окружающей застройки с наличием сложных инженерно-геологических условий в местах нового строительства или реконструкции зданий и сооружений вследствие возможного развития целого ряда негативных природных и техногенных процессов, среди которых можно выделить эрозии, оползни, карстово-суффозионные явления, оседания земной поверхности, изменение гидрогеологических условий и связанное с ним подтопление застроенных территорий.

Существенные проблемы возникают также в связи с увеличением в последние годы глубины заложения подземных и заглубленных сооружений, с ростом нагрузки на подземные части зданий и сооружений при их реконструкции, устройством подвалов и заглубленных частей зданий без перерывов в их эксплуатации и др.

При намечаемом новом строительстве или реконструкции на застроенной территории заказчиком и генеральным проектировщиком с привлечением заинтересованных организаций, эксплуатирующих окружающие здания, должен быть решен вопрос об обследовании этих зданий в зоне влияния нового строительства, организации наблюдений за поведением строящегося или реконструируемого здания и окружающей его существующей застройки.

Максимальное горизонтальное сдвижение

де - коэффициент, зависящий от мощности наносов и других рыхлых отложений, определяется по результатам натурных наблюдений. Значения колеблются в пределах от 0,3 до 0,4, при этом чем больше мощность наносов, тем больше значение/

МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ СУЩЕСТВУЮЩИХ ЗДАНИЙ ОТ ВЛИЯНИЯ

Раздаточный материал

Дополнительная осадка от строительно-технологических воздействий (s_m/i) особенно опасна, поскольку всегда неравномерна и может достигать недопустимых величин (рис. 3). 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;

Рисунок 3

Рис. 4. Схемы к определению перекоса и крена здания в результате развития дополнительной осадки уплотнения:

а — перекос здания; б — крен узкого здания; в — наибольшая дополнительная осадка точки, наиболее приближенной к линии примыкания; г — форма осадочной воронки: I — существующее здание; 2 — возводимое здание; 3 — эпюра осадки здания 2; 4 — эпюра дополнительной осадки здания 2; 5 — изолинии осадки

Рисунок 1 - Схема определения длин профильных линий при подземном способе строительства

а) и б) - на плане и разрезе вдоль сооружения; в) и г) - на плане и разрезе поперек сооружения; I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII - опорные реперы; 1-40 - рабочие реперы; АБ и ДЕ - зоны влияния подземного сооружения на земную поверхность; ВГ и ЖИ - зоны возможного образования трещин

Рисунок 2 - Схема к составлению проекта размещения реперов при открытом способе строительства подземного сооружения

максимальное оседание земной поверхности:

где m - значение прогиба кровли выработки;

q0 - коэффициент, учитывающий характер затухания сдвижений от выработки к земной поверхности, (чем породы прочнее, тем значение меньше);
n1, n2 — коэффициенты подработанности, определяемые из выражений:

где D1 и D2 - поперечный и продольный размеры подземной выработки;

H - глубина расположения выработки.

максимальный наклон:

где ci- коэффициент, зависящий от горно-геологических условий строительства и эксплуатации подземного сооружения, определяется опытным путем. Значения колеблются в пределах от 1,4 до 1,8;
максимальная кривизна

где Ck- коэффициент, зависящий от мощности наносов и других рыхлых отложений, определяется по результатам натурных наблюдений. Значения колеблются в пределах от 3 до 4, при этом чем больше мощность наносов, тем больше значение ;
максимальное горизонтальное сдвижение

где - коэффициент, зависящий от мощности наносов и других рыхлых отложений, определяется по результатам натурных наблюдений. Значения колеблются в пределах от 0,3 до 0,4, при этом чем больше мощность наносов, тем больше значение/

Введение

Возведение новых и реконструкция существующих зданий и сооружений в пределах плотной застройки, требуют учета многих факторов, определяющих строительную деятельность.

Инженерные изыскания имеют ряд особенностей, связанных с затесненностью существующей застройки; наличием действующих и заброшенных коммуникаций, подвалов и подземных сооружений, а также фундаментов разобранных зданий; нарушением природного сложения грунтовых слоев и природных строительных свойств грунтов; сложностью гидрогеологического режима подземных вод и верховодки в пределах городской черты; изменением геоэкологической обстановки в силу техногенных воздействий и других факторов.

В связи с этим новое строительство и реконструкция существующих зданий, как правило, с увеличением нагрузок на фундаменты, интенсивное использование подземного пространства с устройством подземных сооружений, новых магистральных коммуникаций оказывают негативное воздействие на существующую застройку и окружающую среду и требуют принятия соответствующих мер, особенно при возведении зданий и сооружений, расположенных вблизи или вплотную к уже существующим.

Опыт показывает, что пренебрежение особыми условиями такого строительства может приводить к появлению в стенах ранее построенных зданий трещин, перекосов проемов и лестничных маршей, к сдвигу плит перекрытий, разрушению строительных конструкций, т.е. к нарушению нормальной эксплуатации зданий, а иногда даже к авариям.

Опасность возникновения подобных явлений увеличивается при сочетании плотной окружающей застройки с наличием сложных инженерно-геологических условий в местах нового строительства или реконструкции зданий и сооружений вследствие возможного развития целого ряда негативных природных и техногенных процессов, среди которых можно выделить эрозии, оползни, карстово-суффозионные явления, оседания земной поверхности, изменение гидрогеологических условий и связанное с ним подтопление застроенных территорий.

Существенные проблемы возникают также в связи с увеличением в последние годы глубины заложения подземных и заглубленных сооружений, с ростом нагрузки на подземные части зданий и сооружений при их реконструкции, устройством подвалов и заглубленных частей зданий без перерывов в их эксплуатации и др.

При намечаемом новом строительстве или реконструкции на застроенной территории заказчиком и генеральным проектировщиком с привлечением заинтересованных организаций, эксплуатирующих окружающие здания, должен быть решен вопрос об обследовании этих зданий в зоне влияния нового строительства, организации наблюдений за поведением строящегося или реконструируемого здания и окружающей его существующей застройки.

Обследование технического состояния зданий и сооружений

Обследование технического состояния здания (сооружения) — комплекс мероприятий по определению и оценке фактических значений контролируемых параметров, характеризующих работоспособность объекта обследования и определяющих возможность его дальнейшей эксплуатации, реконструкции или необходимость восстановления, усиления, ремонта, и включающий в себя обследование грунтов основания и строительных конструкций на предмет выявления изменения свойств грунтов, деформационных повреждений, дефектов несущих конструкций и определения их фактической несущей способности.

Мониторинг технического состояния зданий (сооружений), попадающих в зону влияния строек и природно-техногенных воздействий — система наблюдения и контроля, проводимая по определенной программе на объектах, попадающих в зону влияния строек и природно-техногенных воздействий, для контроля их технического состояния и своевременного принятия мер по устранению возникающих негативных факторов, ведущих к ухудшению этого состояния.

Цель комплексного обследования технического состояния здания (сооружения) заключается в определении действительного технического состояния здания (сооружения) и его элементов, получении количественной оценки фактических показателей качества конструкций (прочности, сопротивления теплопередаче и др.) с учетом изменений, происходящих во времени.

Обследование технического состояния зданий (сооружений) проводится в три этапа:

1) подготовка к проведению обследования;

2) предварительное (визуальное) обследование;

3) детальное (инструментальное) обследование.

Подготовка к проведению обследования

Подготовительные работы проводят в целях: ознакомления с объектом обследования, его объемно-планировочным и конструктивным решением, материалами инженерно-геологических изысканий; сбора и анализа проектно-технической документации.

Предварительное (визуальное) обследование.

Основной задачей предварительного обследования здания является определение общего состояния строительных конструкций и производственной среды, определение состава намечаемых инструментальных работ.

Состав работ по предварительному обследованию включает:

– общий осмотр объекта;

– общие характеристики объемно-планировочного, конструктивного решений и систем инженерного оборудования;

– уточнение уровня нагрузок и зон возможной перегрузки конструкций (чаще всего перекрытий) – устройство складских помещений, залов, новые полы поверх старых, мусор;

– уточнение условий эксплуатации конструкций и частей здания: зоны воздействия атмосферных и техногенных факторов;

– для промышленных зданий установление особенностей технологии производства с точки зрения их воздействия на строительные конструкции;

– оценка гидрогеологических условий участка и общие характеристики грунтов оснований; сейсмичность площадки (по данным инженерно-геологических изысканий);

– составляется программа инструментального обследования объекта.

Детальное инструментальное обследование

Детальное инструментальное обследование имеет основной целью сбор данных для выполнения поверочных расчетов конструкций и уточнения нагрузок). Состав работ:

– определение геометрических размеров строительных конструкций;

– определение геометрических параметров повреждений строительных конструкций;

– установление параметров армирования и прочности бетона (неразрушающими методами) железобетонных конструкций;

– установления параметров армирования каменных конструкций;

– установление степени коррозии стальных конструкций и арматуры;

– установление степени биокоррозии каменных и деревянных конструкций;

– установление степени морозного и иного разрушения каменных и железобетонных конструкций;

– установление расположения, глубины и ширины раскрытия трещин в железобетонных и каменных конструкциях;

– определение прогибов элементов перекрытий;

– установление прочности нормального сцепления в каменной кладке;

– определение состава перекрытий и покрытий (для уточнения нагрузок);

– определение влажности каменой кладки и древесины (приборами).

Объем инструментальных работ должен обеспечить набор исходных данных для проведения поверочных расчетов строительных конструкций.

Лабораторные исследования включают:

– определение прочности бетона, раствора, кирпича и древесины по отобранным образцам;

– определение влажности, плотности, теплопроводности материалов;

– определение прочности арматуры на разрыв;

– определение морозостойкости, влагонепроницаемости бетона.

Поверочные расчеты поврежденных, особо нагруженных конструкций:

– проверка прочности и жесткости отдельных конструкций и узлов с учетом имеющихся повреждений, фактических прочностных параметров материалов и фактических нагрузок;

– динамические расчеты: проверка сейсмостойкости здания в целом.

Обследование технического состояния зданий (сооружений), установление категории технического состояния является первоначальным этапом мониторинга.