CC BY
21
Висновки. Встановлено вплив органо-хiмiчних добавок на структурно- та гiдрофiзичнi властивостi полегшених сухих тампонажних сумiшей. Введення до складу КХД покращуе розтiчнiсть та водовщдшення сумш1, од-нак збшьшуе пiноутворення системи, що призводить до попршення пдрофь зичних властивостей сум1ш1, якi впливають на довговiчнiсть тампонажного каменю. Використання пiногасника у таких системах дае змогу зменшити по-верхневий натяг та створити тампонажний розчин i3 щiльнiшою структурою та високою ранньою мiцнiстю.
Л1тература
1. Облегчающие добавки для тампонажных растворов. Технические требования // СТО Газпром 2-3.2-167-2007. Офиц. изд. - М. : ИРЦ Газпром. - 2008. - Вып. IV. - 13 с.
2. Пашкевич А.А. Полые стеклянные микросферы и формирование структуры цементных систем / А.А. Пашкевич, Е.Г. Первушин, Д.В. Орешкин // Строительная физика в XXI веке : матер. научно-технической конференции. - М. : Изд-во НИИ Строит. физ. РААСН -2006. - С. 147-150.
3. Куценко Г. В. Создание рецептур облегченных тампонажных растворов плотностью 1100-150 кг/м3 с использованием акриалмидных и эпоксиуретановых полимеров / Г.В. Куценко, В.М. Зиновьев, Н.А. Карнаухов, Н.Е. Щербич, Б.В. Наумов // Ориентированные фундаментальные исследования : сб. научн. трудов и инженерных разработок / Федеральные целевые программы, наукоемкое производство. - М. : Изд-во "Эксподизайн РА", 2007. - С. 392-394.
4. Долгушина Н.В. Новые составы облегченных тампонажных растворов для цементирования обсадных колонн при умеренных температурах / Н.В. Долгушина, И.И. Белей // Проблемы развития газовой промышленности Западной Сибири : 14-ая научно-практ. конф. молодых ученых и специалистов, 25-28 апреля. - Тюмень, 2006. - С. 138-140.
5. Бутт Ю.М. Практикум по химической технологии вяжущих материалов / Ю.М. Бутт, В.В. Тимашев. - М. : Изд-во "Высш. шк.". - 1973. - 504 с.
Терлыга В.С. Исследование структурно- и гидрофизических свойств облегченных сухих тампонажных смесей
Разработаны рецептуры современных тампонажных материалов с высокими функциональными свойствами, которые используются при цементировании скважин. Исследованы структурно- и гидрофизические свойства сухих тампонажных смесей с минеральными и органическими добавками. Доказано позитивное влияние пеногасителя на структурообразование системы.
Terlyha V.S. Investigation of structural and hydrophysical properties of light-weight dry plugging mixes
Prescriptions of modern plugging materials, with high functional properties, that are used of borehole cementing works were developed. Structural and hydrophysical properties of dry plugging mixes with mineral and organic additives were investigated. Positive influence of delfoam on structure formation was proved.
УДК 624.153.6 Ст. викл. Г.П. Шевчук - НЛТУ Украши, м. Львы
П1ДСИЛЕННЯ 1СНУЮЧИХ ФУНДАМЕНТ1В БУД1ВЕЛЬ, ЯК1 ЗНАХОДЯТЬСЯ У КРИТИЧНОМУ СТАН1
Розглянуто спошб шдвищення несучо! здатност шдземно! частини будинку шляхом улаштування монол^но! залiзобетонноi плити iз криволшшною тдошвою у вшх шдвальних примщеннях, що об'еднуе вс пошкоджеш та розтрюкаш шдвальш стши у жорстку просторову коробку, що ютотно збшьшуе несучу здатшсть та стшгасть вае! будiвлi. Реактивний тиск шд шдошвами вах фундаменпв (юнуючих
Науковий вкник 11.1ТУ Укра'1'ни. - 2012. - Вип. 22.3
та плити) визначено з урахуванням масиву Грунту, що ютотно збшьшуе резерв несу-чо! здатностi та стiйкостi будiвлi.
Ключовi слова: масив Грунту, контактний тиск, жорстгасть, коробка будiвлi, т-дошва, несуча здатнiсть Грунту.
Постановка проблеми. У галуз1 буд1вництва на сьогодш найважливь шою проблемою е збереження та повернення в експлуатащю юнуючих будь вель, яю знаходяться у незадовшьному (катастроф1чному) сташ, а особливо буд1вл1 юторично-значущих культових споруд, музе!в, панських палащв, фшьварюв, млишв. Вартють земельних дшянок тд новобудови спонукае до реконструкцп та реставрацп "старих" юнуючих буд1вель, яю зазвичай проек-тували в1дом1 украшсью та захщноевропейсью арх1тектори, а споруджували квал1фжоваш добросовюш умшьщ. У "сумш" часи щ буд1вл1 без хреспв, бань, вжон, перекритпв, перепрофшювання у майстерш, склади х1мдобрив перетворювались в ру!ни. Сво!ми арх1тектурними силуетами таю буд1вл1 ви-ховували жител1в естетично, чого не скажеш про сучасних безликих невираз-них арх1тектурних "близнююв", на яю школи не при!дуть туристи милува-тись. Достов1рно доведено, що реконструкщя та реставращя юнуючих будь вель е економ1чно випдною вщ новобудов, але мае 1 сво! вади, як стримують вщбудову: а) у бшьшост випадюв тдземна частина буд1вель - найголовшша в споруд1 - е розтрюканою, перекошеною, знаходиться у водц б) вар1ант1в тдсилення пошкоджених елеменпв е дуже багато, але в кожному конкретному випадку е сво! специф1чш вимоги, для яких досить трудно пдабрати вже освоений спошб тдсилення, а ризикувати в таких випадках не хоче шхто; в) вщсутшсть необхщних машин 1 мехашзм1в на сьогодш; г) шженерний персонал та роб1тники не мають вщповщного досвщу.
Упродовж багатор1чного досвщу нам довелось тдсилювати буд1вл1 у Львову Киев1, Москв^ Алупщ. На основ1 цього досвщу перепробувано багато способ1в пщсилення фундаменпв вщомими, освоеними способами, як мали також 1 своерщш недолжи. Поступово, крок за кроком, ми вдосконалювали спошб тдсилення юнуючих фундаменпв монол1тною зал1зобетонною плитою 1з криволшшною пщошвою, яку заробляли у вшх пщвальних примщен-нях у штрабах юнуючих пщвальних стш.
Для прикладу розглянемо реконструкщю готелю "Лейпциг" у Киев1 на роз1 вул. Прор1зна-Володимирська.
Будинок споруджено в 1900-1903 рр. Поверховють будинку з1 сторони вул. Володимирсько! - чотири поверхи та цокольний, а з1 сторони вул. Про-р1зно! - п'ять поверх1в та цокольний. Стши тдземно! частини - цеглят, фун-даменти - бутобетонш та цеглят. Основою фундаменпв слугують (зверху-вниз) Грунти, яю дуже чутлив1 до замочування:
• 1ГЕ-2 - сутсок лесовидний, твердий товщ. до 5 м проидаюча з розрахунко-вим опором Я=150-180 кПа з характеристиками: е = 0,85; 1Ь < 0; УП = 16,3 кН/м3; Е = 18 МПа; ф11 = 260; С11 = 12 КПа;
• 1ГЕ-4 - суглинок тугопластичний товщ. до 4 м з характеристиками: е = 0,75; 1Ь = 0,20; УП = 16,8 кН/м3; Е = 18 МПа; ф11 = 180; С11 = 16 КПа;
• 1ГЕ-5 - тсок др1бний моренний: е = 0,65; У11 = 16,5 кН/м3; Е = 20 МПа; ф11 = 310; С = 1,0 КПа;
• 1ГЕ-6 - суглинок лесовидний, нашвтвердий товщ. 0,5-1,0 м з характеристиками: е = 0,45; 1Ь = 0,25; УП = 21,0 кН/м3; Е = 22 МПа; фП = 140; С11 = 70 КПа;
• 1ГЕ-7 - суглинок тугопластичний товщ. 9-12 м з характеристиками: е = 0,45; 1Ь = 0,20; У11 = 20,8 кН/м3; Е = 18 МПа; фП = 120; С11 = 50 КПа;
• 1ГЕ-11 - глина туго пластична товщ. 5-12 м з характеристиками: е = 0,63; 1Ь = 0,40; У11 = 20,3 кН/м3; Е = 16 МПа; фП = 80; С11 = 85 КПа.
Щдземш Грунтов1 води залягають нижче тдошви фундамента на 2025 м. Буд1влю не експлуатували з 1989 р., що призвело до п саморуйнування та до штучних тдпал1в даху, розбирання покриття тощо. Зруйноване вимо-щення та ринви водостоюв сприяли попаданню дощових 1 талих вод тд т-дошви фундамента, що спричинило проидання стш, появи трщин у стшах шириною до 30-50 мм, вщхилення торцево! стши по вул. Прор1знш до 30 см вщ вертикал1 внаслщок розбирання перекритта 1 металевих тяж1в. Обстежен-ня стану буд1вл1 виконано в 1996 р. ком1с1ею вщ "НД1 Проектреконструкщя". Зроблено висновок: "расчетный физический износ здания составляет 80 % и, согласно правил оценки жилых домов КДП-2041-12, состояние его характеризуется как ветхое". "Ки!в проект" розробив проект тдсилення буд1вл1 (конструктор Л.Е. Лшович) бурош'екцшними палями та силжатизащею лесо-видних суглинюв товщ. 18 м, але цей проект навпъ не було розпочато.
Анал1з останн1х досл1джень та публ1кац1й. Пошук шформацп в пуб-лжащях про тдсилення фундамента монолггаою зал1зобетонною плитою 1з криволтшною тдошвою, яку зароблено у штрабах юнуючих тдземних стт по контуру, за остант 8 роюв ми не виявили. С вщомост про тдсилення фундамента плитою 1з горизонтальною тдошвою, але таке р1шення не спри-чиняе ковзання Грунту по плоскому дну "ново!" плити, а це е дуже суттевою вщмшшстю вщ запропонованого ршення, що зумовлюе пщвищення розра-хункового опору Грунту тд пщошвами юнуючих фундамента завдяки додат-ковому обтиску Грунту збоку.
Формування цШ статт1. Мета роботи - тформування проектуваль-ниюв 1 буд1вельниюв про такий своерщний спошб збшьшення несучо! здат-ност фундамента, який дасть змогу обгрунтовано виконати надбудови за ре-конструкцп буд1вель. У 1997 р. ПКБ "Будрес" (конструктор Г.П. Шевчук) розробило проект тдсилення фундамента монолггаою зал1зобетонною плитою 1з криволтшною тдошвою, який було реал1зовано ТзОВ "Будрес" упро-довж 1997-2000 рр. разом 1з перекриттями, надбудовою мансардного поверху, куполами та укршленням коробки буд1вл1
Дан1 про пщсилення 1снуючих фундамент1в
Рис. I. Розрахункова схема Рис. 3. Лит ршпих напружепь зсуву
експеримешпалъноХ площадки експериментальпоУ площадки
Науковий iticiiiiK НЛТУ Укра'ни. - 2012. - Вип. 22.3
Рис. S. Елементи пропоновано'1' плити тдсилення i3 криволшшною тдошвою
Прогнозованi осщання пiдраховано за допомогою програм методу кш-цевих елементiв тiльки вщ навантажень вiд пiдлог пiдвалу на плити тсилен-ня q=20 кн/м2 та вiд довантаження пiдвальних стш вiд надбудованих поверхiв i реконструйованих iснуючих перекриттiв.
Табл. 1. Технiко-економiчнi показники обгрунтування застосування монолтног залЬобетонно'г' плити iз криволшшною тдошвою для тдсилення фундамент1в
готелю "Лейпциг" на розi вулиць Прорiзна - Володимирська в м. Киeвi
Пщсилення фундаменив
№ Назва Одиниця вимiру монолiтною з/б плитою бурош'екцшними палями методом силшатизацн
кшьккть % кшькють % кiлькiсть %
1 Кошторисна вартють (прямi витрати) тис. грн 829,462 100,0 1 003,758 121,0 1 223,057 147,5
зокрема заробггна плата тис. грн 157,211 100,0 281,448 179,0 417,745 265,7
2 Кошторисна трудомюткють тис. люд.-год 11,753 100,0 18,710 159,2 29,541 251,3
Розробник проекту ПКБ "БУДРЕС" Кшвреставращя Кшвпроект
Автор тдсилення Г. П. Шевчук М.1. Орленко Л.Е. Лшович
№1 №2 №3 №4
Рис. 6. Розташування геодезичних марок для спостереження за оаданнями будiвлi
Швелювання здшснювали у постшних точках протягом 2004-2009 рр., результати спостережень наведено в табл. 2.
Науковий вкник 11.1ТУ Укра'1'ни. - 2012. - Вип. 22.3
Табл. 2. ОЫдання марок у цоколi будинку готелю "Лейпциг " по вул. Прорiзнш, 24/39 у м. Киeвi
№ марок 27.05.2004 р. 25.10.2006 р. 11.06.2009 р. Д тах мм
абс. ввдм. умовна ввдм. абс. ввдм. умовна ввдм. прирют Д мм абс. ввдм. умовна в1дм. прирют Д мм
1 186,49 ±0,00 186,474 -0,016 -16 186,467 -0,023 -7 23
2 186,52 ±0,00 186,500 -0,020 -20 186,496 -0,024 -4 24
3 186,46 ±0,00 186,444 -0,016 -16 186,440 -0,020 -4 20
4 185,83 ±0,00 185,813 -0,017 -17 185,809 -0,021 -4 21
5 184,40 ±0,00 184,384 -0,016 -16 184,379 -0,021 -5 21
6 183,93 ±0,00 183,914 -0,016 -16 183,909 -0,021 -5 21
7 182,70 ±0,00 182,684 -0,016 -16 182,678 -0,022 -6 22
Марка 27.05.2004 810 дн1 = 2,21 роки I 960 ды =2,63 роки
№1 0 7.24 -16 ...... . . 1.52 -4
№2 0 9.05 4Р 1.52 -4
№3 0 7.24 -16 1.52 -4
№4 0 7.69 " " -17 1.52 -4
№5 0 7.24 * ' -16 1.90 -5
№6 0 7.24 * ' -16 1.90 -5
№7 0 7.24 " ' -16 2.28 -6
Табл. 3 Результаты nорiвняння оЫдання фундаментгв експериментальних _площадок_
Назва об'екпв дослщжень № точок ошдань Прогнозоване освдання Фактичне освдання
ДБп, мм % ДБф, мм %
Готель "Лейпциг" на роз1 вул. Про-р1зна - Володимирська в м. Киев1 1 33,5 100 % 23,0 68,6
16 42,2 100 % 29,0 68,7
На основi наведеного вище можна зробити висновок про доцшьшсть, безпечшсть та економшсть такого способу шдсилення фундамента юнуючих споруд.
Л1тература
1. Ремонт 1 шдсилення несучих конструкцш 1 основ : ДБН В.З. 1-1, 2002. - К. : Держбуд Укр., 2003. - 83 с.
2. Коновалов П.А. Основания и фундаменты реконструируемых зданий / П.А. Коновалов. - М. : Стройиздат, 1988. - 287 с.
3. Основи 1 фрукти : м1жвщомч. наук.-техн. зб. - К. : Вид-во КНУБА, 2002. - Вип. 27. -168 С.
4. Палатников Е.А. Прямоугольная плита на упругом основании / Е.А. Палатников. - М. : Стройиздат, 1964. - 235 с.
5. Тетиор А.Н. Проектирование и сооружение экономичных конструкций фундаментов / А.Н. Тетиор. - К. : Вид-во "Буд1вельник", 1975. - 204 с.
6. Цытович Н.А. Механика грунтов / Н.А. Цытович. - М. : Изд-во ЛКИ, 2008. - 272 с.
Шевчук Г.П. Усиление существующих фундаментов зданий, которые находятся в критическом состояние
Рассмотрен способ увеличения несущей способности подземной части здания путем устройства монолитной железобетонной плиты с криволинейной подошвой во всех подвальных помещениях, которая объединяет все поврежденные и треснувшие стены в жесткую пространственную коробку, которая существенно увеличивает несущую способность и устойчивость всего здания. Реактивное давление под подошвами всех фундаментов (существующих и плит) определено с учетом массива грунта, что существенно увеличивает резерв несущей способности и устойчивости здания.
Ключевые слова: массив грунта, контактное давление, жесткость, коробка здания, подошва, несущая способность грунта.
Shtvchuk G.P. Increasing the bearing capacity of the underground part of the construction which are in a poor condition
The method of increasing the bearing capacity of the underground part of the construction by fixing the in-situ concrete slab with bent surface foot in all basements was examined. This allows welding all defective and cracked basement walls in the stiff dimensional box which results in increasing the bearing capacity and staying power of the construction. Bearing pressure of soil under all basements' feet (of the existing foundations and the slab) is gauged taking into consideration the soil body which increases the reserve of the bearing capacity and staying power of the construction.
Keywords: the soil body, contact pressure, stiffness, construction box, foot, the soil bearing capacity.
