Научная статья на тему 'Влияние уровня подземных вод при строительстве и реконструкции зданий и соружений'

Влияние уровня подземных вод при строительстве и реконструкции зданий и соружений Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
2670
200
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГРУНТОВЫЕ ВОДЫ / ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ / ЗОНДИРОВАНИЕ / БУРЕНИИ СКВАЖИН / ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВА ГРУНТА

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Курманов А.К., Аскаров Д.А.

В настоящей статье авторы рассматривают влияние уровня подземных вод при строительстве и реконструкции зданий и сооружений. Подземные воды, являющиеся слабыми растворами химических веществ, при определенной концентрации образующие агрессивную, по отношению к материалам подземных конструкций, среду. Затопление территорий происходит при повышении уровня воды в реках во время половодья и паводков. При высоком же уровне подземных вод происходит подтопление территории, которые вызывают в определенной степени сложность при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений. Так, при проектировании оснований должна учитываться возможность изменения гидрогеологических условий площадки в процессе строительства и эксплуатации сооружений

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Курманов А.К., Аскаров Д.А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Influence of underwaters level at building and reconstruction of building

In the article the authors review the influence of underwaters level at building and reconstruction of various constructions

Текст научной работы на тему «Влияние уровня подземных вод при строительстве и реконструкции зданий и соружений»

УДК 624.131.6

А. К. Курманов1, Д. А. Аскаров2

'к.т.н., доцент; 2магистрант, Павлодарский государственный университет

имени С. Торайгырова, г. Павлодар

e-mail: 'kurmanov_1958@mail.ru, 2mswmw@mail.ru

ВЛИЯНИЕ УРОВНЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ И СОРУЖЕНИЙ

В настоящей статье авторы рассматривают влияние уровня подземных: вод при строительстве и реконструкции зданий и сооружений. Подземные воды, являющиеся слабыми растворами химических веществ, при определенной концентрации образующие агрессивную, по отношению к материалам подземных конструкций, среду. Затопление территорий происходит при повышении уровня воды в реках во время половодья и паводков. При высоком же уровне подземных вод происходит подтопление территории, которые вызывают в определенной степени сложность при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений. Так, при проектировании оснований должна учитываться возможность изменения гидрогеологических условий площадки в процессе строительства и эксплуатации сооружений.

Ключевые слова: грунтовые воды, инженерно-геологические изыскания, зондирование, бурении скважин, исследования физико-механических свойства грунта.

ВВЕДЕНИЕ

Природно-климатические процессы могут развиваться на территории будущего строительства, вследствие природных явлений: климата, микроклимата, геологических, гидрогеологических, геоморфологических особенностей. Геодинамика имеет большое значение и влияние на процессы разрушения берегов морей, рек, озер, водохранилищ, образуют селевые потоки, склоновые процессы (обвалы, осыпи). Значительную роль играют явления, порождаемые подземными водами (механическая и химическая, суффозии, плывуны и т.д.), затопление и подтопление территорий. Строительные работы, возводимые сооружения и их эксплуатация могут вызывать также некоторые динамические процессы, способные нарушать окружающую среду и привести к нежелательным и недопустимым деформациям, а иногда и разрушению возводимых объектов.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Подземные воды, являющиеся слабыми растворами химических веществ, при определенной концентрации образующие агрессивную, по отношению к материалам подземных конструкций, среду.

Затопление территорий происходит при повышении уровня воды в реках во время половодья и паводков.

При высоком же уровне подземных вод происходит подтопление территории, которые вызывают в определенной степени сложность при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений.

Так, при проектировании оснований должна учитываться возможность изменения гидрогеологических условий площадки в процессе строительства и эксплуатации сооружений.

Если при прогнозируемом уровне подземных вод возможны недопустимое ухудшение физико-механических свойств грунтов основания, развитие неблагоприятных физико-геологических процессов, нарушение условий нормальной эксплуатации заглубленных помещений и т.п., в проекте должны предусматриваться соответствующие защитные мероприятия.

В связи с этим, получение новых данных о поведении железобетонных элементов подземных сооружений на подтапливаемых территориях, очень актуальна.

Инженерно-геологические изыскания являются составной частью работ, связанных с инженерными изысканиями при обследовании городской территории, при капительном строительстве и реконструкции зданий и сооружении. Задачами при этом являются:

- составление общих геологических разрезов основания по основным направлениям, намеченным проектом, с охватом глубины сжимаемой толщи;

- выявление гидрогеологического режима и химического состава подземных вод;

- определение физико-механических свойств грунтов на уровне подошвы фундамента и ниже его;

- состоятельность и степень возможности использования грунтов в качестве основания с прогнозом на будущее и определение состава работ по инженерно-геологическим изысканиям по специальной программе, согласованного с компетентными органами.

В составе этой программы должны быть предусмотрены следующие виды работ:

- подбор технической документации, данные изучения инженерно-геологических, гидрогеологических условий по архивным (мониторинговым) материалам;

- назначение в пределах территории мест, подлежащих исследованиям грунтов оснований зондированием или бурением, а также уровня грунтовых вод;

- назначение размещения, а также необходимых глубин зондирования, бурения, шурфования, отбора образцов грунтов ненарушенной структуры и проб подземных вод для последующих лабораторных исследований;

- определение прочностных и деформативных свойств грунтов оснований в натурных условиях;

- лабораторные исследования физико-механических свойств грунта и химический анализ подземных вод для установления степени их агрессивности.

Зондирование является одним из наиболее эффективных способов исследования грунтов в условиях их естественного залегания. С помощью зондирования можно установить не только последовательность залегания плотных или слабых грунтов и оценить вид грунта в геологическом разрезе, но и интерпретировать результаты

зондирования для оценки физико-механических свойств грунтов. В практике используются динамическое и статическое зондирование.

Динамическое зондирование осуществляется забивкой в грунт зонда, а статическое вдавливанием в грунт с постоянной скоростью штанги с конусным наконечником ^ = 36-74 мм). Предпочтительным считается статическое зондирование, которым в процессе погружения измеряют удельное сопротивление грунта и степень бокового трения грунта по поверхности зонда в зависимости от глубины. Зная сопротивление погружения конуса, можно определить:

- плотность песков любой крупности и водонасыщение;

- консистенцию (содержание) глинистых грунтов;

- угол внутреннего трения;

- сопротивление сдвигу, модуль деформации и т.д.

Это возможно благодаря разработке ГПИ фундаментпроект и установлению корреляционной связи между сопротивлением грунта погружению конуса и физико-механическими характеристиками грунта.

Одним из основных видов работ при инженерно-геологических изысканиях для строительства и реконструкции промышленных и гражданских зданий и сооружений является бурение скважин.

Оно осуществляется установками стационарного действия, смонтированным на автомобилях, а также установками ручного бурения.

При бурении скважин определяют:

- характер отложения и порядок грунтовых напластований;

- наличие линз, сложенных из слабых грунтов (плывуны и т.п.);

- выклинивание пластов, распределение их в плане;

- уровень подземных вод с указанием водовмещающих пород и водоупоров.

Таким образом, основной целью применения методов бурения и зондирования

скважин является необходимость получения более полной информации о грунтовых напластованиях, об уровне и степени воздействия подземных вод и свойствах грунтов.

Известно, что на территориях жилых микрорайонов, а также промышленных предприятий происходит существенное изменение гидрогеологических условий вследствие дренирующего воздействия инженерных коммуникаций, утечек из трубопроводов, технологических особенностей различных производств и т.п.

Большое влияние на уровень подземных вод оказывает наличие промышленных прудов-отстойников, очистных сооружений, новых водохранилищ, проходящих вблизи каналов для орошения, частые поливы и т.д.

Обычно на застроенных территориях уровень подземных вод существенно поднимается. Скорость его подъема может быть значительной и достигать 0,3-1,5 м/год. Учитывая то обстоятельство, что замачивание грунтов может коренным образом преобразовать прочностные и деформационные свойства грунтов оснований (например: водонасыщенные рыхлые пески, засоленные или набухающие), необходимо на стадии изысканий для проекта реконструкции жилого или промышленного комплекса выполнить прогноз подтопления

площадки и изменения физико-механических свойств грунтов оснований, и выявить возможность изменения химического состава подземных вод.

Вода, содержащая растворимые магнезиальные соли, вызывает коррозию бетона.

Осадка сооружений, вызванная уплотнением грунтов оснований под действием нагрузки, и время ее стабилизации зависит от вида и состояния грунтов основания, а также от темпов роста давления при строительстве. Деформации песчаных оснований зданий и сооружений практически считают закончившимися в период строительства.

Неравномерность же осадок основания в основном будет проявляться именно в период строительства. Но причинами значительных деформаций зданий и сооружений, требующих усиления или упрочнения оснований и фундаментов не только в период обычной эксплуатаций, но и в период реконструкций, являются как ошибки, допущенные при изыскательных работах, проектирования, строительства и эксплуатации, так и объективные факторы (изменение гидрогеологических условий, повышение уровня грунтовых вод и т.п.), а также недостаточное изучение особенностей гидрогеологических условий площадок строительства, использование информации о физико-механических свойствах грунтов оснований устаревших, не дающих полного представления о деформационных и прочностных свойствах грунта конкретной площадки. Такая практика приводит к ошибкам и серьезным последствиям. Например в г. Туле произошло обрушение второй секции типового, 5-ти этажного, 6-ти секционного, 96-ти квартирного кирпичного жилого дома с продольными несущими стенами. на высоту всех пяти этажей. Подобные случаи произошли в Орехово-Зуево, Волгодонске и др. городах.

ВЫВОДЫ

При проектировании оснований должна учитываться возможность изменения гидрогеологических условий площадки в процессе строительства и эксплуатации сооружений. На застроенных территориях уровень подземных вод существенно поднимается.

Замачивание грунтов может изменить прочностные и деформационные свойства грунтов оснований

Поэтому необходимо выполнить прогноз подтопления площадки и изменения физико-механических свойств грунтов оснований, и выявить возможность изменения химического состава подземных вод.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Люисеев, В. Ю., Побегайло, И. М., Сидорчук, В. И., Пинчук, В. Я.

Инженерная подготовка застраиваемых территорий. - Киев : Издательство «Буд1вельник», 1974.

2 СНиП 2.06.15-85 Инженерная защита территорий от затопления.

3 Коновалов, П. А. К строительству в особых грунтовых условиях - особый подход // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1992.

4 Антонов, В. М., Леденев, В. В., Скрылев, В. И. Проектирование зданий при особых условиях строительства. Учеб. пособ. - Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2002.

5 Клиорина, Г. И., Осин, В. А., Шумилов, М. С. Инженерная подготовка городских территорий. - М. : Высшая школа, 1984.

6 СНиП 2.06.15-85 Инженерная защита территорий от затопления и подтопления. - М. : Госстрой СССР, 1988.

7 Абрамов, С. К. Подземные дренажи в промышленном и городском строительстве. - М. : Стройиздат, 1973.

8 Моисеев, В. Ю., Побегайло, И. М. и др. Инженерная подготовка застроиваемых территорий. - Киев : Будивельник, 1974.

9 Цегтярев, Б. М. Дренаж в промышленном и гражданском строительстве. - М. : Стройиздат, 1990.

10 Дренажи в инженерной подготовке и благоустройстве территории застройки: Учебное пособие / Г. И. Клиорина. - М. : Изд-во АСВ; СПб. : СПбГАСУ, 2002. - 144 с.

Материал поступил в редакцию 11.06.17.

А. К. Курманов, Д. А. Аскаров

Fимараттар мен курылыс нысандарын кайта калпына келт1ру жене салу кезшде жерасты сулары децгешнщ есер1

С. ТораЙFыров атындаFы Павлодар мемлекетлк университет

Материал 11.06.17 баспаFа тYстi.

A. K. Kurmanov, D. A. Askarov

Influence of underwaters level at building and reconstruction of building

S. Toraighyrov Pavlodar State University, Pavlodar.

Material received on 11.06.17.

Бул мацалада автор гимараттар мен курылыс нысандарын кайта цалпына келтiру жэне салу кезтде жерасты сулары децгешнщ эсерт талдайды.

In the article the authors review the influence of underwaters level at building and reconstruction of various constructions.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.