Мониторинг основания здания в условиях стесненной застройки

Необходимо отметить, что современные отделочные штукатурные составы, которые, с целью увеличения прочностных характеристик, дополняются микроарматурой и имеют похожие характеристики, относят к фибробетону, устройство которого требует больших финансовых затрат [5].

Данные исследования показали, что долговечность штукатурного покрытия во многом зависит от технологии его нанесения на поверхность конструкции и от состава штукатурного раствора. В настоящее время ведется работа по получению оптимальной формулы штукатурного раствора и технологии его устройства.

Список литературы

1.Жолобов А. Л., Иванникова Н. А., Духанин П. В. Восстановление и наращивание защитного слоя бетона на наружных поверхностях ограждающих конструкций // Промышленное и гражданское строительство. 2012. № 8. С. 37-39.

2. Ивлиев А. А., Кальгин О. М. Отделочные строительные работы. 2-е изд. М.: Академия, 2006. 488 с.

3.СП 31-103-99. Здания, сооружения и комплексы православных храмов. М. :ГУП ЦПП, 2000.

4. СНиП 3.04.01-87. Изоляционные и отделочные покрытия / Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1988. 56 с.

5. Кожемяка С. В., Хохрякова Д. А. Оценка качества штукатурных покрытий // Современные проблемы строительства : еже-год. науч.-тех. сборник. 2009. Вып. № 7 (12). С. 185-190.

© Н. А. Иванникова, К. А. Ююкова, А. Л. Жолобов

Ссылка для цитирования:

Иванникова Н. А., Ююкова К. А., Жолобов А. Л. Анализ прочности и состава долговечных штукатурных покрытий, расположенных на поверхностях старинных культовых сооружений Астраханской области // Инженерно-строительный вестник Прикаспия : научно-технический журнал / Астраханский государственный архитектурно-строительный университет. Астрахань : ГАОУ АО ВО «АГАСУ», 2016. № 4 (18). С. 33-36.

УДК 69.058.2 + 624.15

МОНИТОРИНГ ОСНОВАНИЯ ЗДАНИЯ В УСЛОВИЯХ СТЕСНЕННОЙ ЗАСТРОЙКИ Р. А. Набиев, А. Ю. Курдюк, С. В. Устюгов, Д. П. Дисяев

Астраханский государственный технический университет Астраханский государственный архитектурно-строительный университет ООО «ГеоТехника»

Рассматриваются вопросы геотехнического строительства, мониторинг основания здания, находящегося в непосредственной близости к площадке строительства, анализируются результаты наблюдений, приводятся рекомендации по применению различных способов производства работ нулевого цикла в зависимости от технического состояния несущих конструкций.

Ключевые слова:здание, сооружение, геотехника, техническое состояние, обследование, мониторинг, геодезические наблюдения, сваи, лидер-скважина, вдавливание, защитные мероприятия.

MONITORING THE BASE OF THE BUILDING IN TERMS OF CONSTRAINED DEVELOPMENT R. A. Nabiyev, A. Yu. Kurdyuk, S. V. Ustyugov, D. P. Disyayev

Astrakhan State Technical University

Astrakhan State University of Architecture and Civil Engineering «GeoTechnics» LLC

Questions of geotechnical construction, monitoring of the base of the building which is in close proximity to a construction site are considered, results of observations are analyzed, recommendations about application of different methods of works of a zero cycle depending on technical condition of load-carrying structures are provided.

Keywords: building, construction, geotechnics, technical condition, inspection, monitoring, geodetic supervision, piles, leader-hole, indentation, protective measures.

Вопросы геотехники в последнее время зачастую становятся определяющими в современном строительстве, особенно в стесненных условиях существующей застройки. Они диктуют принятие как конструктивных, так и технологических решений. Поэтому аспекты геотехнического строительства в сложных инженерно-геологических условиях Астраханского региона, с учетом существующей застройки, постоянно находятся в центре внимания специалистов [1]. Геотехнический мониторинг объектов, как в период строительства, так и в ходе

эксплуатации, требует привлечения различных специалистов - геотехников, конструкторов, технологов, работающих для достижения общей цели. Это лучше всего реализуется в рамках единой научной тематики.

С апреля по июнь 2014 г. специалистами осуществлялся мониторинг основания здания двухэтажного жилого дома. Его необходимость была связана с проведением комплекса геотехнических работ с целью устройства мероприятий по защите оснований вновь возводимых жилых домов.

Согласно действующим нормативным документам [2, 3], мониторингу основания предшествовало обследование несущих конструкций здания. Помимо этого производилось изучение технических документов. Обследование существующего здания ранее производилось в 2010 г.

В результате проведенного технического обследования установлено наличие трещин на левом углу левого бокового фасада. Вид и характер трещин указывают на давнее их происхождение и на то, что вызвавшие их деформации основания стабилизировались. По левому боковому фасаду, на кирпичной части цоколя, видимых повреждений нет. Деревянная часть стены в районе второго этажа имеет значительные деформации, произошедшие вследствие многолетней эксплуатации здания. Со стороны дворового фасада, в правой его части, имеются трещины. На уровне второго этажа установлены затяжки. Наличие стяжек и трещин на торцевой стене свидетельствует, что в процессе эксплуатации здания происходили его подвижки, причиной которых, по всей вероятности, были техногенные явления. Подвижки стен и печей приводили к неравномерным деформациям последних, о чем свидетельствует состояние дымовых труб печей, расположенных вблизи левой торцевой стены дворового фасада.

В левой нижней части дворового фасада наблюдается разрушение кирпичной кладки вследствие длительной эксплуатации и циклических атмосферных воздействий. На уровне второго этажа в левой части фасада также имеются затяжки, которые свидетельствуют об имевших место подвижках торцевых стен вследствие длительной эксплуатации и техногенных воздействий. Деревянная часть правого бокового фасада имеет следы гниения древесины конструкций.

В соответствии с п. 5.1.5 ГОСТа [2], техническое состояние деревянных стен в период обследования по несущей способности относится к категории «ограниченно работоспособное», а по наличию трещин в торцевой стене классифицируется как аварийное. Для проведения мониторинга на существующих трещинах были установлены маячки, на несущих конструкциях здания были заложены геодезические марки. Наблюдения за изменениями положения геодезических марок производились с помощью высокоточных геодезических приборов.

При выполнении геотехнических работ по устройству защитной конструкции, ограничивающей влияние подземной части строящихся жилых домов, была применена технология погружения свай с помощью лидер-скважин. Сваи погружались в лидер-скважины, произведенные опережающим этапом; затем, после

бурения скважины, в нее опускалась свая. Бурение лидер-скважин диаметром 400 мм и глубиной 6,5 м осуществлялось буровой установкой БМ-811 на базе автомобиля «Урал-4320». Погружение свай выполнялось буровой установкой БМ-811 с последующей добивкой дизельным молотом массой 2,5 т на копровом оборудовании СП-49Б, смонтированным на базе трактора Т-130МБГ.

На рис. 1 и 2 представлена схема размещения временных марок для наблюдения за деформациями при выполнении первого этапа работ -погружения свай в лидер-скважины.

Рис. 1. Схема размещения временных марок для наблюдения за деформациями при выполнении первого этапа работ

На правой части дворового фасада имеются трещины, ширина их раскрытия достигает 5 мм. Данные трещины образовались давно, о чем свидетельствуют тяжи, расположенные в верхней части фасада. На трещинах установлены маячки № 4-6.

На левой части дворового фасад установлены маячки № 3, 7. На кладке стены со стороны бокового фасада установлены маячки № 1, 2, 8. На фундаменте со стороны бокового фасада установлен маячок № 9. Маячки № 1к-3к установлены в квартире на первом этаже со стороны правой части дворового фасада. Маячок № 4к установлен в квартире на втором этаже со стороны правой части дворового фасада.

Рис. 2. Схема размещения временных марок для наблюдения за деформациями при выполнении первого этапа работ

Показания маячков сведены в таблицу 1. Анализ их показаний свидетельствует, что за период наблюдений динамики развития трещин не наблюдалось.

В таблице 2 приведены результаты геодезических наблюдений за марками, в которых указаны расстояния до временных марок от точки стояния прибора (йср) и превышения точек относительно горизонта прибора (йср). Из анализа данных следует, что характер микросмещений у марок, расположенных на дворовом фасаде, одинаков и не зависит от работ, проводимых

Результаты наблюдений за

на площадке. Характер микросмещений точек на левом боковом фасаде согласуется с характером микросмещений на дворовом фасаде.

Можно предположить, что микросмещения маячков происходят в результате техногенных воздействий на здание, фундамент которого располагается на слабых водонасыщенных грунтах. Характер установленных на здании затяжек указывает на то, что здание испытывало значительные воздействия, что приводило к смещениям стен дворового фасада, деформациям отопительных печей.

Таблица 1

установленными маячками

№ Дата Показания маячков, мм Примеча-

05.05 06.05 10.05

ячка уст ановки 19.04 21.04 22.04 24.04 25.04 26.04 28.04 29.04 19.04 ние

1 16.04.2014 0 Сорван 21.05.14

2 16.04.2014 0 0,5 0,5 0,5 Сорван 25.05.14

3 16.04.2014 0 0 0 0 0 0 0 -0,15 0 0 0 0

4 18.04.2014 0 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,25 0,05 0,2 0,1 0,15 0,25

5 18.04.2014 0 0,2 0,2 0,2 0,6 0,7 0,9 0,65 0,95 0,95 1 1

6 18.04.2014 0 0,15 0,15 0,15 0,15 0,2 0,2 0,05 0,2 0,15 0,25 0,25

7 21.04.2014 0 0 0 0 0 0 -0,15 0 0 0 0,1

8 21.04.2014 0 0 0 0 0 Сорван 28.05.14

9 25.04.2014 0 0,6 0,5 0,5 1,5 1,5 2 2,25

1к 25.04.2014 0 0 — 0 -0,05 — -0,05 0,05

2к 25.04.2014 0 0 — -0,1 -0,1 — -0,1 0

3к 25.04.2014 0 0 — 0 0 — 0 0

4к 25.04.2014 0 0 — — — — 0 0

Таблица 2

Результаты геодезических наблюдений за марками

Дата 19.04 21.04 22.04 24.04 25.04 26.04 28.04 29.04 05.05 06.05 10.05

Контр. точка Dср, м 26,732 26,730 26,729 26,727 26,729 26,729 26,727 26,728 26,730 26,728 26,727

Ьр, м 3,9555 3,9545 3,9545 3,9540 3,9540 3,9545 3,9548 3,9553 3,9538 3,9533 3,9538

Точка 1 Dср, м 28,811 28,813 28,822 28,809 28,824 28,808 28,812 28,815 28,810 28,818 28,809

Ьр, м 0,0528 0,0523 0,0525 0,0520 0,0520 0,0525 0,0515 0,0533 0,0493 0,0495 0,0500

Точка 2 Dср, м 24,171 24,161 24,162 24,165 24,166 24,162 24,163 24,162 24,159 24,161 24,158

Ьр, м 0,0555 0,0558 0,0558 0,0548 0,0545 0,0545 0,0543 0,0548 0,0518 0,0508 0,0515

Точка 3 Dср, м 14,807 14,808 14,807 14,808 14,811 14,801 14,800 14,801 14,798 14,804 14,803

Ьр, м 0,1418 0,1423 0,1423 0,1418 0,1380 0,1198 0,1188 0,1190 0,1143 0,1148 0,1143

Точка 4 Dср, м 12,102 12,101 12,101 12,102 12,106 12,099 12,101 12,099 12,099 12,101 12,100

Ьр, м 0,2203 0,2185 0,2183 0,2180 0,2178 0,1995 0,1993 0,1985 0,1958 0,1955 0,1953

Точка 5 Dср, м 8,911 8,913 8,913 8,913 8,917 8,910 8,912 8,911 8,912 8,913 8,912

Ьр, м 0,3335 0,3340 0,3340 0,3320 0,3325 0,3163 0,3158 0,3160 0,3123 0,3128 0,3120

Точка 6 Dср, м 16,122 16,124 16,114 16,114 16,118 16,114 16,116 16,115 16,115 16,118 16,117

Ьр, м 0,3415 0,3415 0,3418 0,3410 0,3418 0,3418 0,3418 0,3420 0,3395 0,3398 0,3403

Точка 7 Dср, м 20,524 20,528 20,525 20,528 20,531 20,527 20,529 20,526 20,527 20,530 20,524

Ьр, м 0,3718 0,3730 0,3740 0,3725 0,3728 0,3738 0,3738 0,3743 0,3710 0,3713 0,3718

Точка 8 Dср, м 23,010 23,014 23,014 23,013 23,019 23,014 23,015 23,015 23,016 23,017 23,015

Ьр, м 0,3643 0,3643 0,3643 0,3635 0,3640 0,3648 0,3653 0,3655 0,3640 0,3630 0,3633

Точка 9 Dср, м 28,038 28,035 28,036 28,034 28,036 28,031 28,030 28,030 28,032 28,031 28,031

Ьр, м 0,3855 0,3860 0,3853 0,3858 0,3863 0,3858 0,3873 0,3873 0,3850 0,3853 0,3853

В результате анализа информации по смещениям марок было принято решение об изменении технологии погружения свай. Бурение скважин и непосредственное погружение сваи в лидер-скважину с последующей добивкой были заменены на технологию вдавливания свай.

В результате вектор движения массива грунта от горнопроходческих работ был изменен на диаметрально противоположный. Пробное задавливание свай было проведено 3.06.2014 г. Визуальный контроль за показаниями маяков и марок продемонстрировал отсутствие допол-

нительных деформаций. Задавливание свай вдоль левого бокового фасада здания было возобновлено 5.06.2014 г. Для уменьшения воздействия от погружения свай на конструкцию задавливание осуществлялось захватками, позволяющими обеспечить «отдых» сваи. Одновременно происходившая консолидация основания позволяла уменьшить поровое давление и тем самым снизить тотальные напряжения, возникающие в грунте от задавливания сваи. Таким образом, наблюдаемые превышения в точках 4, 5, 10 за период с 03.06.2014 г. по 23.06.2014 г. стабилизировались со следующими показаниями превышения наблюдаемых точек: точка 4 -0,3370 м; точка 5 - 0,3630 м; точка 10 - 0,3470 м. Превышения наблюдаемых точек приведены относительно горизонта инструмента. Они

позволяют вполне оценить динамику смещения наблюдаемых точек в результате внешнего воздействия (погружения свай).

Динамика изменения превышения точки 5 в процессе погружения свай в непосредственной близости от наблюдаемой точки приведена в таблице 3. Динамика изменения положения наблюдаемой точки (точки 5) относительно контрольной точки (КТ) приведена в таблице 4. Расстояния до временных марок от точки стояния прибора и превышения наблюдаемых точек относительно горизонта прибора приведены в таблице 5.

Схемы расположения геодезических марок и захваток при задавливании свай приведены на рис. 3 и 4. На рис. 5 представлена диаграмма изменения горизонтального смещения точки 5 (по данным таблицы 4).

Рис. 3. Схема размещения временных марок для наблюдения за деформациями при выполнении второго этапа работ (погружение свай вдавливанием) - слева; схема расположения захваток вдавливания свай - справа

Таблица 3

Результаты геодезических наблюдений за марками

Дата Превышения наблюдаемых точек, м Расстояние до наблюдаемых точек, м

КТ Точка 4 Точка 5 Точка 10 КТ Точка 4 Точка 5 Точка 10

03.06.2014 3,9950 0,3370 0,3590 0,3450 38,6075 20,1945 18,7680 19,2865

05.06.2014 0,3370 0,3595 0,3450 20,1905 18,7650 19,2830

06.06.2014 4,0010 0,3380 0,3640 0,3485 38,6410 20,1960 18,7640 19,2855

09.06.2014 4,0005 0,3370 0,3615 38,6425 20,1960 18,7625

16.06.2014 4,0020 0,3630 38,6380 18,7620

19.06.2014 0,3370 0,3625 0,3470 20,1955 18,7640 19,2850

23.06.2014 4,0015 0,3370 0,3630 0,3470 38,6400 20,1960 18,7630 19,2830

Рис. 4. Схема размещения временных марок для наблюдения за деформациями при выполнении второго этапа работ

Таблица 4

Динамика изменения положения наблюдаемой точки 5 относительно контрольной точки

Дата Измеренный горизонтальный угол Положение наблюдаемой точки относительно контрольной точки

(°) (') ('') (°) (') ('') мм

03.06.2014 130 48 58,5 49 11 1,5 0,000

05.06.2014 130 48 26,0 49 11 34,0 2,957

130 48 34,0 49 11 26,0 2,229

130 48 33,0 49 11 27,0 2,320

130 48 19,0 49 11 41,0 3,594

130 47 3,0 49 12 57,0 10,508

130 46 56,0 49 13 4,0 11,144

130 46 56,0 49 13 4,0 11,144

130 46 55,0 49 13 5,0 11,235

06.06.2014 130 46 37,5 49 13 22,5 12,827

09.06.2014 130 47 1,0 49 12 59,0 10,688

130 46 57,0 49 13 3,0 11,053

130 46 46,0 49 13 14,0 12,054

130 46 38,0 49 13 22,0 12,783

130 46 30,0 49 13 30,0 13,511

16.06.2014 130 46 43,0 49 13 17,0 12,325

19.06.2014 130 47 11,0 49 12 49,0 9,779

23.06.2014 130 46 36,0 49 13 24,0 12,963

130 46 49,0 49 13 11,0 11,779

130 46 58,0 49 13 2,0 10,961

130 46 52,0 49 13 8,0 11,507

130 46 39,0 49 13 21,0 12,688

130 46 31,0 49 13 29,0 13,416

Г.угол

49 49 13 11 29,0 1,5

0 2 27,5

Величина окончательного горизонтального смещения составит: 18,763 • sm(0o02'27,5") = 18,763 • sm(0,0409722o) = 13,417 мм Величина максимального горизонтального смещения составит: 18,767 • sm(0o02'28,5") = 18,767 • sm(0,04125o) = 13,511 мм, где 18,763 - расстояние до временной марки от точки стояния прибора, м

Рис. 5. Горизонтальное смещение точки 5, мм

Таблица 5

Динамика изменения превышения точки 5 в процессе погружения свай в непосредственной близости от наблюдаемой точки, м

05.06.2014 До начала работ 0,3595

Задавили сваю № 1 0,3610

Задавили сваю № 2 0,3620

Промежуточное состояние 0,3610

Задавили сваю № 3 0,3620

Задавили сваю № 4 0,3620

Промежуточное состояние 0,3620

Задавили сваю № 5 0,3620

09.06.2014 До начала работ 0,3615

Задавили сваю № 1 0,3640

Задавили сваю № 2 0,3650

Задавили сваю № 3 0,3660

Задавили сваю № 4 0,3670

23.06.2014 До начала работ 0,3630

После возврата на КТ 0,3620

Подъехала техника 0,3620

Задавили сваю № 1 0,3630

Задавили сваю № 2 0,3630

Задавили сваю № 3 0,3630

Исходя из того, что физический износ здания, согласно ВСН 53-86 (р) «Правила оценки физического износа жилых зданий», составляет 70 %, в соответствии с п. 5.1.13 ГОСТа [2], а также на основании анализа результатов обследования строительных конструкций на период наблюдений можно сделать следующие выводы:

• несущие конструкции, как и все здание в целом, находятся в ограниченно работоспособном состоянии, а отдельные конструкции -в аварийном;

• характер установленных затяжек свидетельствует о происходивших ранее значительных движениях основания, которые привели стены в аварийное состояние;

• характер деформаций в несущих конструкциях указывает на то, что процесс деформирования за время наблюдений не изменился;

• изменение технологии погружения свай в результате геотехнического мониторинга положительно отразилось на здании в целом. Трещины, на которые были установлены маячки, за период наблюдения развития не получили;

• высокоточные геодезические измерения по маркам, установленным на стенах дворового и левого бокового фасадов, показали, что изменения технологии погружения свай привели к микросмещениям переменных знаков, компенсировавшим наметившиеся деформации и не изменившим характера деформирования здания в целом.

Список литературы

1. Шереметов И. М., Курдюк А. Ю. Геотехнический мониторинг основания зданий и сооружений Астраханского кремля // Геология, география и глобальная энергия. 2011. № 4 (43). С. 8-13.

2. ГОСТ Р 53778-2010. Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния. М. : Стандар-тинформ, 2010. 67 с.

3. СП 13-102-2003. Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений.

© Р. А. Набиев, А. Ю. Курдюк, С. В. Устюгов, Д. П. Дисяев

Ссылка для цитирования:

Набиев Р. А., Курдюк А. Ю., Устюгов С. В., Дисяев Д. П. Мониторинг основания здания в условиях стесненной застройки // Инженерно-строительный вестник Прикаспия : научно-технический журнал / Астраханский государственный архитектурно-строительный университет. Астрахань : ГАОУ АО ВО «АГАСУ», 2016. № 4 (18). С. 36-43.