СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ЗДАНИЙ КОМПЛЕКСНОЙ ЗАСТРОЙКИ
METHOD FOR ERECTION OF COMPREHENSIVE DEVELOPMENT BUILDING

Изобретение относится к области строительства и касается возведения зданий и сооружений на плитном фундаменте на естественном основании в условиях городской застройки.
Известен способ возведения зданий на плитном фундаменте, включающий подготовку котлована, установку арматуры, бетонирование плиты фундамента, с последующим возведением здания [1].
Недостатком известного способа является невозможность регулирования осадок здания на естественном основании в процессе строительства и эксплуатации здания.
Известен способ возведения фундамента на слабых грунтах, включающий ограничение участка по периметру будущего фундамента на расчетную глубину, монтаж компенсационных средств по предупреждению осадок грунта в результате вертикальных и горизонтальных перемещений, с последующей по окончании строительства фиксацией напряженно-деформированного состояния грунта [2].
Недостатком известных технологий возведения фундаментов является недостаточная несущая способность грунта основания из-за невозможности обеспечения постоянного воздействия на грунт основания в период изменения нагрузок в процессе строительства во всех направлениях (вертикальных и горизонтальных).
Наиболее близким является способ возведения зданий комплексной застройки, включающий устройство фундаментной плиты на естественном основании с образованием в ней технологических сквозных каналов при бетонировании захваток плиты и последующее поэтапное возведение отдельных зданий с одновременным закачиванием цементного раствора через технологические сквозные каналы в грунт [3].
Недостатком известного способа является необходимость закачивания в грунт цементного раствора по всей площади фундаментной плиты, что укрепляет грунт, но не может способствовать уменьшению осадки здания и образованию крена, при появлении которых затрачивается значительное количество усилий по их устранению особенно на слабых грунтах.
Техническая задача заключается в возможности поэтапного возведения секций зданий рядом с существующим за счет уменьшения влияния возводимого здания на существующее, упрощении возведения фундамента здания за счет исключения постоянного контроля состояния жесткости и плотности грунта, необходимости повторного уплотнения всего массива грунта, а также в расширении области использования плитного фундамента для любых грунтов.
Поставленная задача решается таким образом, что способ возведения зданий комплексной застройки, включающий устройство фундаментной плиты на естественном основании с образованием в ней технологических сквозных каналов при бетонировании захваток плиты и последующее поэтапное возведение отдельных зданий с одновременным закачиванием цементного раствора через технологические сквозные каналы в грунт, отличается тем, что технологические сквозные каналы образовывают в фундаментной плите на границе между секциями здания и устанавливают в них инъектора, а нагнетание цементного раствора в грунт производят через инъектора до начала и/или в процессе возведения секции здания при возникновении осадки существующего здания путем многоразовой инъекции под давлением, превышающим давление гидравлического разрыва грунта до расчетной компенсации возникшей осадки. При этом нагнетание цементного раствора в грунт через инъектора производят на глубину не менее ширины подошвы фундамента возводимой секции здания.
Предлагаемый способ отличается от известного тем, что технологические сквозные каналы образовывают в фундаментной плите на границе между секциями здания и устанавливают в них инъектора, а нагнетание цементного раствора в грунт производят через инъектора до начала и/или в процессе возведения секции здания при возникновении осадки существующего здания путем многоразовой инъекции под давлением, превышающим давление гидравлического разрыва грунта до расчетной компенсации возникшей осадки. При этом нагнетание цементного раствора в грунт через инъектора производят на глубину не менее ширины подошвы фундамента возводимой секции здания.
При возведении секции здания или отдельного здания вплотную к существующему зданию происходит изменение напряженно-деформированного состояния грунта под фундаментами строящегося и существующего (построенного) здания, в результате чего существующее здание получает дополнительную неравномерную осадку фундаментов и крен. Предлагаемый способ позволяет решить задачу предотвращения неравномерных осадок последовательно строящихся отдельных зданий (или его частей) на естественном основании за счет компенсационного нагнетания между зданиями до начала строительства и в процессе его по мере нагружения фундаментной плиты, что значительно упрощает производство работ по возведению фундамента под здания комплексной застройки и существенно снижает влияние строительства секций или отдельных зданий на существующие здания и их секции. Нагнетание цементного раствора в грунт на глубину менее ширины подошвы фундамента возводимой секции здания не позволяет исключить дополнительные деформирования существующего фундамента.
Способ возведения зданий поясняется чертежом, на котором представлена схема устройства плитного фундамента для возведения секций зданий комплексной застройки, и осуществляется следующим образом.
На естественном основании бетонируют фундаментную плиту 1 и возводят здание или его секцию. Бетонируют фундаментную плиту следующего здания или секции вплотную к возведенной секции здания с устройством деформационных швов 3, при этом в плите фундамента 2 строящегося здания устраивают сквозные отверстия и вставляют в них под уклоном к построенному зданию (угол 15-30°) трубы 4, через которые устанавливают инъектора 5, с размещением последних под фундаментной плитой построенного здания на глубину не менее ширины подошвы фундамента 2 строящегося здания или секции. После бетонирования фундаментной плиты через инъектора осуществляют нагнетание рабочего раствора цементного или цементно-песчаного под давлением, превышающим давление гидравлического разрыва грунта, до расчетной компенсации возникшей осадки. Затем возводят здание на 1/3 его высоты и инъекцию раствора производят повторно, выравнивая величину осадок зданий. После возведения здания па 2/3 нагнетание раствора в грунт повторяют. А после возведения зданий на проектную высоту рабочий раствор подают через инъектора еще раз до восстановления положения зданий и фиксации.
Пример осуществления способа.
Под строящийся четырехсекционный жилой дом переменной этажности (17-23 этажей) запроектирован фундамент в виде четырех фундаментных плит на естественном основании, разделенных деформационными швами 3. Секции здания возводят поэтапно. В соответствии с расчетом возведение секции на фундаментной плите ПФ-2 вызвало дополнительную осадку существующей фундаментной плиты ПФ-1 в 45 мм, при этом относительная разность осадок составляла 0,0075, что превышает предельно-допустимое значение (0,0016). При бетонировании в фундаментной плите ПФ-2 на границе с секцией здания 1 были образованы сквозные технологические каналы (заложены металлические трубы 4). После бетонирования фундаментной плит в трубы 4 устанавливают инъектора 5 диаметром 63 мм, через которые производят нагнетание рабочего раствора (цементного или цементно-песчаного) под давлением 0,2 МПа. Затем монтируют надземные конструкции здания на 1/3 его проектной высоты и повторяют инъекцию в грунт. После возведения здания на 2/3 нагнетание раствора в грунт снова повторяют. После возведения зданий до проектных отметок инъекцию раствора производят еще раз до восстановления исходного (до возведения секции 2) положения фундаментной плиты ПФ-1.
Технический результат предлагаемого способа - возможность поэтапного возведения секций зданий при комплексной застройке за счет обеспечения компенсации возникающих осадок существующего здания.
Источники информации
1. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. «Железобетонные конструкции», М.: Стройиздат, 1991 г., с 366-369.
2. Патент РФ № 2291252, кл. Е02D 31/08, публ. 10.01.2007.
3. Патент РФ № 2184812, кл. Е02D 27/28, публ. 10.07.2002 (прототип).