Причины развития неравномерных осадок и просадок основания

Дифференциальное проседание

Оседание фундаментных конструкций — это проблема, с которой люди сталкиваются с тех пор, как начали строить. Величина осадки фундаментной конструкции в первую очередь зависит от веса конструкции и деформационных характеристик грунта основания. При анализе этой проблемы необходимо различать понятия равномерной и дифференциальной осадки.

Что такое дифференциальные осадки?

Оседание грунта основания — это вертикальное смещение поверхности грунта, вызванное нагрузкой здания. Во время и после строительства здания оседание фундаментной конструкции считается нормальным и приемлемым до определенной степени. Однако потенциальная проблема возникает при дифференциальных осадках.
Дифференциальные осадки — это неравномерные осадки фундамента, которые могут быть следствием множества причин.

Наиболее известным примером дифференциальных поселений и их последствий является Пизанская Наклонная башня, строительство которой заняло два столетия из-за проблем с дифференциальными поселениями и наклоном. Поскольку Пиза построена на заболоченных землях, а геологический профиль почвы состоит из глины и мелкого песка, и характеризуется высоким уровнем грунтовых вод, условия для строительства высокого сооружения были сложными с самого начала. Основной причиной дифференциальной осадки и наклона башни является повышенная деформируемость и сжимаемость грунта фундамента в зоне под южной частью башни. Однако дифференциальные осадки могут вызвать значительные проблемы и для других, более низких сооружений, и необходимо знать возможные причины, чтобы устранить их или хотя бы снизить их влияние до приемлемого уровня.

Читайте также о Защита от камнепадов со скал

Причины дифференциальных оседаний

Грунт с различными литологическими характеристиками в горизонтальном направлении (различная сжимаемость и сжимаемость грунта под различными частями фундаментной конструкции).
Высыхание поверхностных слоев почвы.
Близость деревьев с большими корнями.
Протечки трубопроводов, канализационных стоков и т.д.
Раскопки вблизи строения.
Различные размеры и глубина фундамента строения.
Вибрация.

Как распознать потенциальное возникновение дифференциальных расчетов?

Если не брать в расчет экстремальные случаи, такие как Пизанская башня, то наиболее распространенным признаком дифференциальных расчетов является появление трещин на конструкции под углом 45˚, обычно вокруг проемов (двери, окна). Если происходит сдвиг грунта под сооружением, или если одна часть сооружения имеет фундамент на скале, а другая — на глине или насыпи, результатом является изменение состояния напряжения, которое передается от фундамента к сооружению, создавая трещины в стенах.

Важно отметить, что это не то же самое, что трещины сетчатой формы, которые не представляют угрозы для устойчивости конструкции и возникают из-за плохо проведенной или обветшавшей штукатурки. Вертикальные, горизонтальные или наклонные трещины более характерны для краев конструкций и указывают на возможные дифференциальные осадки.

Методы предотвращения и устранения последствий дифференциальных расчетов

Последствия дифференциальных расчетов могут быть значительными и угрожать устойчивости всей конструкции. Поэтому необходимо провести геотехнические изыскания и исследования, чтобы определить возможности предотвращения и выбрать оптимальный метод восстановления фундамента сооружения.

Лучшим способом предотвращения потенциальных дифференциальных поселений является проведение соответствующих геологоразведочных и исследовательских работ в месте, где планируется возведение сооружения. Анализируя результаты этих исследований, можно получить оптимальные решения в отношении типа фундамента планируемого сооружения, а также возможного типа улучшения грунта.
Геотехнические изыскания и исследования являются ключевыми в восстановлении фундамента для поиска причины дифференциальных поселений. Оптимальный метод восстановления фундаментной конструкции определяется в зависимости от конкретной причины. Восстановление фундамента может быть выполнено с применением нескольких технологий, наиболее часто используемыми из которых являются:

1. Восстановление фундамента с помощью бетонной подсыпки.
2. Укрепления армированым бетоном.
3. Восстановление фундамента с помощью струйной цементации.
4. Восстановление фундамента с помощью микросвай.
5. Восстановление фундамента с помощью расширяющихся геополимеров.

Учитывая возможные причины дифференциальных оседаний и их влияние на общую устойчивость сооружений, необходимо помнить о них при проектировании фундамента и благоустройстве территории, чтобы снизить их влияние до приемлемого уровня.