Файл: Глотов, Н. М. Строительство фундаментов транспортных зданий и сооружений.pdf

Сыпучемерзлые грунты її монолитные скальные породы почти не меняют своих строительных свойств при переходе от отрицательной температуры к положительной.

Таким образом повышение температуры, вплоть до на­ чала оттаивания мерзлых грунтов, является главным фактором, оказывающим решающее влияние на их строи­ тельные свойства.

Температура вечномерзлых грунтов в основаниях мо­ жет повышаться вследствие изменения климатических ус­ ловий, теплового влияния фундаментов, нарушения при­ нятых в проекте методов производства работ.

Возможное повышение температуры вечномерзлых грунтов, связанное с естественными изменениями климата и геологическими процессами, происходит весьма медлен­ но и поэтому при проектировании и строительстве фунда­ ментов не учитывается.

Сезонные колебания температуры воздуха оказывают существенное влияние на ежегодные изменения температу­ ры вечномерзлых грунтов до глубины 10—15 м. Повыше­ ние среднегодовой или средней за лето температуры воз­ духа способствует повышению температуры вечномерзлых грунтов, а следовательно, оттаиванию их верхних слоев.

Тепловое влияние фундаментов на вечномерзлые грун­ ты оснований учитывают в проекте сооружения.

Наиболее значительное повышение температуры веч­ номерзлых грунтов, а следовательно и увеличение глуби­ ны их оттаивания, происходит в местах повреждения или полного удаления мохорастителыюго покрова и особенно в местах, где в естественных условиях мерзлые грунты за­ легали неглубоко от поверхности, например, на маревых участках.

Предусмотренные в проекте производства работ по строительству фундаментов на грунтах, используемых в мерзлом состоянии, специальные меры по сохранению рас­

17

Во всех проектах фундаментов, возводимых в котлова­ нах, оговорено требование о необходимости заполнения пазух между фундаментом и боковой поверхностью котло­ вана тщательно уплотняемым по мере укладки местным (взятым из деятельного слоя) грунтом. Выполнению это­ го требования следует всегда уделять должное внимание. Нередко пазухи котлованов засыпают грунтом с помощью бульдозера без какого-либо уплотнения. Из-за этого в па­ зухи котлованов может поступать вода, под действием ко­ торой произойдет оттаивание вечномерзлых грунтов осно­ ваний.

Если проектом предусмотрено грунты в основании фун­ дамента мелкого заложения использовать в мерзлом со­ стоянии в течение всего периода эксплуатации сооружения (например, моста), то невыполнение мероприятий по сох­ ранению мохорастительного покрова или требований в от­ ношении заполнения грунтом пазух котлованов может привести к оттаиванию мерзлых грунтов и к появлению не предусмотренных проектом осадок и перекосов опор.

В практике проектирования и строительства зданий и сооружений в суровых климатических условиях, несмотря

тов, выделяют два характерных состояния таких грунтов при использовании их в качестве оснований фундамен­ тов — мерзлое и немерзлое. В связи с этим различают два принципа использования вечномерзлых грунтов в качестве оснований зданий и сооружений:

принцип I — грунты основания используются в мерзлом состоянии в течение всего периода эксплуатации сооружения;

принцип II — грунты основания используются в оттаивающем или оттаявшем состоянии.

Принцип использования вечномерзлых грунтов в ка­ честве оснований фундаментов выбирают исходя из мест­ ных природных и мерзлотно-грунтовых условий, глубины

18

заложения, конструктивных особенностей фундаментов и результатов технико-экономических расчетов, связанных с выбором оптимального типа фундаментов.

По принципу I используют вечномерзлые грунты в ос­ нованиях фундаментов из сван, свай-столбов и столбов (мелкого заложения), сооружаемых в котлованах, если есть уверенность в том, что мерзлое состояние грунтов сохранится, или предусматривают специальные меры по сохранению мерзлого состояния грунтов на весь период эксплуатации зданий и сооружений.

В остальных случаях вечномерзлые грунты в основаниях фундаментов любого типа используют по принципу II.

Независимо от состояния (мерзлое или талое) в период строительства фундаментов физико-механические характе­ ристики грунтов, используемых по принципу II, в расче­ тах несущей способности принимают как для немерзлого (оттаявшего) состояния.

В рабочих чертежах фундаментов указывают принцип использования вечномерзлых грунтов в качестве основа­ ния, а также необходимые меры по сохранению мерзлого состояния грунтов, используемых по принципу I.

ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

Работы по строительству на Байкало-Амурской маги­ страли зданий и сооружений, в том числе фундаментов, выполняются в условиях наличия вечномерзлых грунтов; зимой при низких отрицательных температурах, а летом при частых дождях и вызванных ими паводках, которые нередко осложняют работы по устройству котлованов, до­ ставке на строительные площадки необходимого оборудо­ вания, материалов и сборных конструкций.

В связи со сложными условиями все работы по строи­ тельству фундаментов следует выполнять в соответствии с указаниями и требованиями проекта производства работ

19

(ППР), в котором учтено неблагоприятное влияние (на выполнение работ в срок с минимальными затратами тру­ да и времени) в летний период: оттаивания мерзлых грун­ тов, наличия термокарстов, выпадения дождей и вызван­ ных ими значительных паводков, а в зимний период: низ­ ких отрицательных температур, глубокого сезонного про­ мерзания грунтов, а иногда и наледей.

Особенности подготовки строительной площадки. Строительство объекта начинают с освоения территории и, в первую очередь, с подготовки строительной площадки и подъездов к ней. На строительной площадке, кроме уча­ стка, предназначенного для возведения объекта, выделяют

готавливают рабочие площадки, с которых непосредствен­ но будут вести работы по сооружению объекта, в том чис­ ле и фундамента. Площадки под временные сооружения обычно стараются расположить на незатопляемых летом участках, где в пределах деятельного слоя залегают проч­ ные грунты; рабочие площадки размещают в непосредст­ венной близости от фундаментов.

Строительную площадку подготавливают с учетом рельефа местности, сезона производства работ, принятой технологии разработки котлована или заглубления элемен­ тов фундамента в грунт и применяемого оборудования.

Работы по подготовке площадки следует выполнять таким образом, чтобы возможно меньше нарушать мохорастительный покров и обеспечивать отвод воды с поверх­ ности грунта. Эти работы включают расчистку территории

от деревьев и кустарника, планировку ее, как правило, подсыпкой.

Мохорастительный покров удаляют только в местах, намеченных для устройства фундаментов.

20

Для подсыпки рекомендуется использовать горную массу (смесь мелких обломков скальных пород и грунта), крупнообломочные грунты и гравийно-песчаную смесь, а также местные несвязные грунты. В случае, если отсутст­ вует достаточное для подсыпки количество рекомендуемых материалов, допускается подсыпка глинистыми грунтами с обязательной отсыпкой верхнего слоя толщиной 0,3—0,4 м рекомендуемыми материалами.

Толщину подсыпки обычно принимают в пределах от 0,5 до 1 м, если большая толщина не требуется для вы­ равнивания площадки. У мостов и водопропускных труб толщину подсыпки во многих случаях определяют из усло­ вия незатопляемости площадки.

Для отвода воды за пределы строительной площадки следует устраивать канавы и валы из связных грунтов. В местах пересечения канав дорогами укладывают дере­ вянные лотки. Дну канав и лотков придают уклон 0,2— 0,3%. В пределах маревых участков и речных пойм уклон канав может быть уменьшен до 0,1%. Грунтовые валы должны иметь полуторные откосы и ширину поверху не менее 0,5 м.

Откосы її дно канав, устроенных в песчаных, супесча­ ных и суглинистых грунтах, необходимо укреплять против возможного размыва, покрывая их слоем горной массы пли дерна, взятого в местах залегания прочных грунтов.

Площадки, расположенные на возвышенности или по­ логих склонах, после расчистки подготавливают путем планировки и устройства канав. На крутых склонах пло­

покрова и устраивая водоотводные грунтовые валы. Чтобы в летний период обеспечить нормальные условия

для эксплуатации транспорта, кранов н другого оборудо­ вания, предотвратить повреждение мохорастптельного по-

21

крова и разжижение грунтов на участках, где деятельный слой сложен заторфованными или сильнольдистыми гли­ нистыми грунтами, территорию строительных площадок (кроме части, предназначенной для разработки котло­ ванов) и проезжую часть проездов обязательно покрывают подсыпкой. Б зимний период, когда деятельный слой нахо­ дится в мерзлом состоянии, подсыпку можно не делать, если она не требуется для планирования территории.

Площадки для складов, временных зданий и сооруже­ ний должны быть спланированы с образованием уклонов для стока поверхностных вод.

На складских площадках следует укладывать на под­ сыпку из крупнообломочного материала деревянные брус­ чатые подкладки, предназначенные для опирания на них всех завозимых на стройку элементов сборных конструк­ ций зданий или сооружений, включая элементы сборных фундаментов. Элементы необходимо укладывать так, что­ бы их низ не соприкасался с грунтом пли снегом.

Складируемые на строительной площадке песок и ще­ бень, увлажненные осенними дождями, с наступлением морозов смерзаются, и для их разработки необходимы до­ полнительные затраты труда и средств. Чтобы избежать этих осложнений, небольшие штабеля, подлежащие ис­ пользованию зимой, целесообразно укрывать рулонным материалом или устраивать над ними навесы.

Обусловленные наличием вечномерзлых грунтов и низких отрицательных температур особенности производ­ ства работ по строительству фундаментов мелкого заложе­ ния и фундаментов из свай и свай-столбов более подробно освещены ниже в соответствующих главах.

Дополнительные правила техники безопасности. В про­ цессе строительства фундаментов разных типов необходи­ мо выполнять Правила техники безопасности и производ­ ственной санитарии при сооружении мостов и труб, тре­ бования главы СНиП ІІ-А.11-70 «Техника безопасности в строительстве», а также дополнительные правила, обус-

22

ловленные специфическими особенностями производства работ при постройке фундаментов на вечномерзлых грун­ тах, а также в период низких отрицательных температур воздуха.

В связи со значительным уменьшением прочности веч­ номерзлых грунтов при их оттаивании в период положи­ тельных температур воздуха бригадиры и мастера, руко­ водящие работами по сооружению фундаментов, должны внимательно следить за состоянием откосов неограждаемых котлованов. При появлении признаков наметившихся сдвигов откосов и сползаний с них грунта (возникновение трещин на поверхности по контуру возможной зоны спол­ зания) работы в котловане должны быть сразу прекра­ щены, и приняты меры по предотвращению возможного обрушения грунта путем уположения откосов. До этого из опасной зоны должны быть убраны машины, оборудование и материалы.

При разработке мерзлых грунтов отбойными молотка­ ми рабочие должны .пользоваться защитными очками в металлической оправе с сеткой.

Разработку грунтов в котлованах буро-взрывным спо­ собом следует выполнять, руководствуясь требованиями Единых правил безопасности при взрывных работах, ут­ вержденных Госгортехнадзором СССР.

Производитель работ обязан лично присутствовать при выполнении особо ответственных операций (таких как бу­ рение в мерзлых грунтах первой скважины на объекте, ус­ тановка в скважину и заделка в ней столба) и руководить выполнением этих работ.

Во время разработки котлованов грунт следует удалять за пределы строительной площадки. Также следует уда­ лять шлам, образующийся при бурении скважин, предназ­ наченных для установки в них свай пли свай-столбов.

В период отрицательных температур воздуха рабочую площадку необходимо очищать от снега. Поверхность об­ разовавшегося льда в местах нахождения или прохода ра-

23

бочих должна быть до начала работы (смены) посыпана песком.

При использовании пара для отогрева мерзлого грунта, или прогрева забетонированных конструкций необходимо изолировать паропровод, а также другие устройства в ме­ стах, где имеется опасность получения рабочими ожогов. Давление пара, используемого для прогрева бетона, в ме­ сте выхода из паропровода не должно превышать 0,5 кгс/см2.

К строительству фундаментов разрешается приступать только после получения прорабом утвержденных в уста­ новленном порядке рабочих чертежей фундаментов и ППР, включающих раздел по технике безопасности. В этом разделе должны быть отражены необходимые указания по безопасному выполнению работ в конкретных местных ус­ ловиях при помощи предусмотренных в ППР механизмов, оборудования и временных устройств.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА И ПРИЕМКИ РАБОТ

Фундаменты зданий и сооружений любого назначения всегда расположены в грунте и поэтому визуальное на­ блюдение за их состоянием невозможно, а следовательно нельзя принять своевременно мер по устранению какихлибо дефектов, явившихся результатом недоброкачест­ венного производства работ. И только, когда начинаются осадки и перекосы фундаментов и связанные с ними де­ формации зданий или сооружений, тогда приступают к ре­ монтным работам. При этом ремонт фундаментов всегда требует больших затрат ручного труда и времени, нередко превышающих затраты на сооружение новых фундамен­ тов.

Учитывая эти обстоятельства, необходимо уделять са­ мое серьезное внимание доброкачественному выполнению

24

работ по строительству фундаментов, а также своевремен­ ному и правильному осуществлению контроля за качест­

вом таких работ.

Задачи контроля. Технический контроль за производ­ ством работ по строительству зданий и сооружений и, в первую очередь, их фундаментов осуществляется с целью

обеспечения:

высокого качества работ и полного соответствия их ут­ вержденному проекту сооружения и смете, а также рабо­ чим чертежам, проекту производства работ, строительным

•нормам и правилам и другим цействующим нормативным

документам; соответствия качества примененных материалов и сбор­

ных конструкций требованиям утвержденного проекта и

установленным стандартам; своевременного производства промежуточных приемок

выполненных работ и правильного ведения производствен­ но-технической документации по ним.

Технический контроль включает:

производственный контроль, осуществляемый непре­ рывно в процессе производства работ техническим персо­ налом строительства (главными инженерами строитель­ ных организаций, начальниками производственно-техниче­ ских отделов, старшими производителями работ и масте­ рами); указанные должностные лица несут полную ответ­ ственность за качество выполненных работ и соблюдение требований проекта, рабочих чертежей, технических пра­ вил, а также за качество примененных материалов, нх со­ ответствие проекту, установленным стандартам и требова­ ниям строительных норм и правил;

технический надзор, осуществляемый на подрядных работах представителями Заказчика в соответствии с дей­ ствующими ведомственными положениями о техническом надзоре Заказчика за строительством.

В случаях, предусмотренных действующим положением об авторско.м надзоре, технический контроль осуществля-

25