|
|
—татьи о строительстве >> ‘ундаменты в строительстве. Ѕетон >> Ќад≥йне проектуванн¤ буд≥вель |
Ќад≥йне проектуванн¤ буд≥вель
Ѕойко ≤. Ќад≥йне проектуванн¤ буд≥вель : [Ѕес≥да з зав≥дуючим кафедрою ќснов ≥ фундамент≥в ињвського нац≥онального ун≥верситету буд≥вництва та арх≥тектури Ѕойко ≤. / «аписала ≤вашко ё,] // Ѕудмайстер. 2003. є8 . C.30-31
ѕроблема ст≥йкост≥ буд≥вель - одна з найболюч≥ших, найактуальн≥ших в арх≥тектур≥ ≥ буд≥вництв≥. ўе в арх≥вних джерелах можна знайти згадки про тр≥щини ≥ деформац≥њ в муруванн≥ ”спенського собору, а також про т≥ заходи, ¤к≥ були вжит≥ тогочасними арх≥текторами ≥ буд≥вничими дл¤ њх усуненн¤. ѕ≥занська башта, ¤ка "падаЇ" вже к≥лька сот рок≥в - це теж приклад того, до ¤ких фатальних насл≥дк≥в може призвести помилка в проектуванн≥ фундамент≥в ≥ розрахунках основи. Ќа жаль, "тр≥щать" сьогодн≥ ≥ багато сучасних буд≥вель - знов-таки, через прорахунки в конструкц≥¤х фундамент≥в ≥ неповне знанн¤ геолог≥њ та г≥дрогеологи основи п≥д фундаментами. ¬се це св≥дчить про надзвичайну важлив≥сть проблем, розпов≥сти про ¤к≥ ми попросили ≤гор¤ ѕетровича Ѕойка - доктора техн≥чних наук, професора, зав≥дуючого кафедрою ќснов ≥ фундамент≥в ињвського нац≥онального ун≥верситету буд≥вництва та арх≥тектури.
- ≤горе ѕетровичу, ¤к давно ¬и займаЇтесь проблемою взаЇмод≥њ основ ≥ фундамент≥в ≥ чому саме на н≥й зосередили свою увагу"
- Ќайперш≥ навички в буд≥вельн≥й справ≥ ¤ отримав ще у дитинств≥. ѕам'¤таю, ¤к у важк≥ повоЇнн≥ роки м≥й батько, ѕетро ≤ванович, вправно волод≥ючи сокирою, разом ≥з родичами ≥ сус≥дами, будував наш≥й родин≥ нову хату. ј ск≥льки таких хат в≥н побудував люд¤м - ≥ сказати важко! ѕри цьому профес≥йних буд≥вельник≥в в моЇму род≥ не було, хоча, гадаю саме дит¤ч≥ ≥ юнацьк≥ враженн¤ в≥д батьк≥вськоњ прац≥ п≥дсв≥домо зумовили виб≥р майбутньоњ профес≥њ.
ўо стосуЇтьс¤ взаЇмод≥њ основ ≥ фундамент≥в, то ц≥Їю проблемою ¤ займаюсь давно, б≥льше 35 рок≥в. ƒл¤ того, щоб над≥йно проектувати буд≥влю треба попередньо все знати про геолог≥чний та г≥дрогеолог≥чний склад основи. ј це, в свою чергу, потребуЇ сучасного устаткуванн¤ та прилад≥в дл¤ проведенн¤ досл≥джень грунт≥в в лабораторних ≥ польових умовах. Ќа жаль, сьогодн≥ в ”крањн≥ немаЇ жодного заводу, ¤кий випускав би ц≥ прилади, а роботи провод¤тьс¤ на тому обладнанн≥, ¤ке залишилос¤ з рад¤нських час≥в. р≥м цього, необх≥дно створити належну нормативну базу з ор≥Їнтац≥Їю на комп'ютерн≥ технолог≥њ проектуванн¤, тобто використанн¤ автоматизованоњ системи наукових досл≥джень при проектуванн≥ взаЇмод≥њ основи, фундаменту ≥ надземноњ частини буд≥вл≥.
- «араз багато говоритьс¤ ≥ пишетьс¤ про особливост≥ буд≥вництва на зсувонебезпечних територ≥¤х. яка ¬аша думка з цього приводу"
- Ќа зсувонебезпечних територ≥¤х просто-таки необх≥дно враховувати значенн¤ додаткового горизонтального навантаженн¤, ¤ке виникаЇ за рахунок зм≥ни параметр≥в грунт≥в основи на потенц≥йн≥й поверхн≥ ковзанн¤. —ьогодн≥ в б≥льшост≥ випадк≥в буд≥вл¤ розраховуЇтьс¤ з використанн¤м значенн¤ коеф≥ц≥Їнта жорсткост≥ основи, ¤кий м≥стить дан≥ про контактн≥ напруженн¤ п≥д п≥дошвою фундаменту неглибокого закладенн¤ ≥ не маЇ н≥чого сп≥льного з роботою пальового фундаменту ≥ повед≥нкою фунту основи п≥д його п≥дошвою, що зрештою ≥ обумовлюЇ над≥йн≥сть надземних конструкц≥й.
- як≥ тенденц≥њ в сучасному буд≥вництв≥ можна вид≥лити ¤к найб≥льш характерн≥"
- ’очу назвати одну з основних тенденц≥й останнього дес¤тир≥чч¤: зростанн¤ обс¤г≥в реконструкц≥њ ≥снуючих буд≥вель пор≥вн¤но з новим буд≥вництвом. ÷е можна по¤снити насамперед зм≥ною системи ф≥нансуванн¤, сп≥вв≥дношень м≥ж державними та приватними ≥нвестиц≥¤ми, а також розвитком наукових досл≥джень щодо використанн¤ можливостей ≥снуючих споруд. ÷ьому факту спри¤ло ≥ прийн¤тт¤ програми в≥дтворенн¤, реставрац≥њ пам'¤ток ≥стор≥њ, культури та арх≥тектури ”крањни. “ака зм≥на в напр¤мах сучасного буд≥вництва показала необх≥дн≥сть вир≥шенн¤ таких завдань, ¤к:
- складанн¤ програми та техн≥чних вимог до обстеженн¤ сучасного стану грунт≥в основи та матер≥ал≥в фундамент≥в ≥ надземних конструкц≥й;
- розробка метод≥в оц≥нки несучоњ здатност≥ фунт≥в основи при додаткових навантаженн¤х;
- оц≥нка взаЇмного впливу сус≥дн≥х буд≥вель в умовах прибудови або надбудови ≥снуючих споруд;
- проведенн¤ оц≥нки ≥нженерних захисних заход≥в дл¤ забезпеченн¤ над≥йноњ взаЇмод≥њ фундамент≥в з основою в нових умовах;
- врахуванн¤ сп≥льноњ роботи елемент≥в системи основа-фундамент-надземн≥ конструкц≥њ;
- використанн¤ прогресивних технолог≥й влаштуванн¤ паль ≥з нап≥рним бетонуванн¤м;
- оц≥нка ст≥йкост≥ схилу на зсувонебезпечних територ≥¤х з використанн¤м чисельного моделюванн¤ основних процес≥в в фунтових масивах.
“акий п≥дх≥д до обстеженн¤ ≥снуючих буд≥вель ≥ споруд забезпечуЇ отриманн¤ над≥йних вих≥дних даних дл¤ проектуванн¤ об'Їкт≥в р≥зного призначенн¤.
- ≤горе ѕетровичу, в сучасн≥й практиц≥ в≥дом≥ приклади пошкоджень сус≥дн≥х буд≥вель, що виникають п≥д час нового буд≥вництва. „ому так≥ приклади мають м≥сце"
- ƒ≥йсно, сумна статистика св≥дчить про те, що значноњ шкоди буд≥вельним конструкц≥¤м старих споруд завдаЇтьс¤ саме п≥д час по¤ви пор¤д з ними новобудов. —л≥д пам'¤тати, що в умовах прибудови або реконструкц≥њ споруд в≥дпов≥дальними етапами Ї вињмка фунт≥в при влаштуванн≥ котловану, а пот≥м темпи прикладенн¤ навантаженн¤ на основу та взаЇмод≥¤ основи з ≥снуючими фундаментами. ÷≥ проблеми й дос≥ залишаютьс¤ недостатньо розробленими, ≥снують лише певн≥ ≥нженерн≥ пропозиц≥њ щодо прогнозу вплив≥в фундамент≥в сус≥дн≥х споруд та повед≥нки ≥снуючих фундамент≥в при додаткових навантаженн¤х. «астосуванн¤ ≥нженерних метод≥в прогнозу взаЇмовпливу сус≥дн≥х фундамент≥в знижуЇ результати в 1,5-2 раза, тому б≥льш ефективною здаЇтьс¤ методика чисельного моделюванн¤, розроблена кафедрами Ќ”Ѕј ≥ Ќ“”” " ѕ≤" (проф. ќ.—. —ахаров). ƒо реч≥, проектуванн¤ ≥нженерних захисних заход≥в методами механ≥ки на комп'ютерн≥й баз≥ забезпечуЇ можлив≥сть пор≥внювати р≥зн≥ конструктивн≥ р≥шенн¤ захисту споруд ≥ вибирати оптимальне р≥шенн¤. “радиц≥йн≥ методики розрахунку пор≥вн¤но з чисельним моделюванн¤м можуть давати похибку в 2-3 рази, отже, призвод¤ть або до прийн¤тт¤ неоптимальних р≥шень, або до великих перевитрат матер≥ал≥в.
- ¬≥домо, що ¬и приймали участь в реставрац≥њ ѕреображенського собору в Ќовгород-—≥верському, јндр≥њвськоњ церкви в иЇв≥, а також у в≥дтворенн≥ церкви Ѕогородиц≥ ѕирогощ≥, ћихайл≥вського «олотоверхого монастир¤ ≥ ”спенського собору иЇво-ѕечерськоњ лаври. як≥ з цих роб≥т запам'¤талас¤ найб≥льше"
- ¬с≥ об'Їкти, ¤кими мен≥ доводилось займатись ¤к науковцю ≥ практику, по-своЇму важлив≥. ѕроте в моЇму житт≥ були об'Їкти, ¤к≥ Ї дл¤ мене особливими - це ћихайл≥вський «олотоверхий собор ћихайл≥вського монастир¤ ≥ ”спенський собор иЇво-ѕечерськоњ лаври. њх об'ЇднуЇ те, що обидв≥ св¤тин≥ православного св≥ту були зруйнован≥ в рад¤нськ≥ часи. „ерез це ињв втратив частину своЇњ неповторност≥ ≥ своЇр≥дност≥, адже прот¤гом багатьох стол≥ть золот≥ бан≥, витончен≥ силуети ћихайл≥вського ≥ ”спенського собор≥в були своЇр≥дною "в≥зитною карткою", символом м≥ста, ¤кий здалеку бачили гост≥ иЇва, т≥льки-но наближаючись до дн≥провських берег≥в. –≥зною була дол¤ цих двох собор≥в - один загинув за час≥в "войовничого атењзму" тридц¤тих рок≥в, другий - в роки ƒругоњ св≥товоњ в≥йни, в наш же час обидва вони були в≥дтворен≥. ѕравда, р≥вень складност≥ роб≥т п≥д час њх в≥дтворенн¤ був р≥зним: ћихайл≥вський собор в≥дтворювавс¤ в буквальному розум≥нн≥ цього слова "на порожньому м≥сц≥", оск≥льки нав≥ть його руњни не збереглис¤, а залишки стародавн≥х фундамент≥в були засипан≥ землею. ¬≥д ”спенського собору вц≥л≥в лише крайн≥й ≤оанно-Ѕогословський боковий в≥втар з банею ≥ частина древн≥х ст≥н, ¤ка була здеформована в≥д вибуху, отже, п≥д час в≥дтворенн¤ реставратори повинн≥ були поЇднати залишки старого собору з новим муруванн¤м.
- ј ¤кими були древн≥ п≥дмурки ћихайл≥вського ≥ ”спенського собор≥в, чим в≥др≥зн¤лись методи к влаштуванн¤"
- ƒревн≥ п≥дмурки ћихайл≥вського «олотоверхого собору досл≥джувались п≥д час археолог≥чних розкопок 1996-1997 рок≥в. Ѕуло встановлено зал¤ганн¤ перв≥сного культурного шару суп≥ск≥в на п≥вметра нижче в≥дм≥тки п≥дошви древн≥х п≥дмурк≥в. ƒавньоруське муруванн¤ велос¤ з застосуванн¤м жовтоњ, рожевоњ, червоноњ та брунатноњ пл≥нфи великих розм≥р≥в, а фундаменти б≥льш п≥зньоњ "хрещальн≥" складалис¤ з запитого цем'¤нковим розчином бутового кам≥нн¤, перем≥шаного з шматочками давньоруськоњ цегли-пл≥нфи. √либина зал¤ганн¤ фундамент≥в в р≥зних частинах собору була р≥зною: наприклад, фундаменти "хрещальн≥" мали незначну глибину зал¤ганн¤ - 0,7-0,8 м, р≥вень п≥дошви п≥дмурк≥в в центральн≥й частин≥ собору - в≥д 0,9 м з заходу до 1,6 м в апсидах, глибина зал¤ганн¤ фундамент≥в п≥дмурк≥в п≥вн≥чноњ ст≥ни становила 0,6 м. ‘ундаменти б≥льш п≥знього пер≥оду XVIII стол≥тт¤ були б≥льш глибокими: глибина зал¤ганн¤ п≥дошви п≥дмурк≥в в апсид≥ становила 2,26 м, в центр≥ ст≥ни - 2,32 м, п≥дошва фундамент≥в аркбутан≥в знаходилась на в≥дм≥тц≥ 2,5-2,75 м. ”лаштовували давн≥ п≥дмурки в так≥й посл≥довност≥: спочатку викопували фундаментн≥ рови ≥ робили в них глин¤ну п≥дготовку, пот≥м проводили своЇр≥дн≥ протипросадочн≥ заходи (зм≥цнювали дно фундаментних ров≥в дерев'¤ними лежн¤ми, скр≥пленими м≥ж собою зал≥зними штир¤ми ≥ залитими цем'¤нковим розчином), п≥сл¤ цього закидали рови бутовим матер≥алом - кварцитом - ≥ заливали його св≥тлим цем'¤нковим розчином.
“епер щодо особливостей фундамент≥в ”спенського собору. ¬ межах територ≥њ ”спенського собору також ≥снувала значна розб≥жн≥сть в в≥дм≥тц≥ зал¤ганн¤ п≥дошви фундамент≥в, адже собор будувавс¤ ≥ зазнавав значних перебудов ≥ ремонт≥в в р≥зн≥ ≥сторичн≥ часи: ≥ в XI стол≥тт≥, ≥ в XVI-XVII, ≥ в XVIII. ≤ в кожний пер≥од конструкц≥њ фундамент≥в в≥дзначалис¤ своњми особливост¤ми, та й стан матер≥алу фундамент≥в також був неоднаковий. ¬ давньоруський пер≥од дл¤ п≥дмурк≥в застосовували брили п≥сковику, пл≥нфу з вапн¤но-цем'¤нковими розчинами високоњ щ≥льност≥ та м≥цност≥. ¬с≥ роботи з реконструкц≥њ ”спенського собору, ¤к≥ тривали з XIII стол≥тт¤, виконувались з використанн¤м цегли ≥ вапн¤ково-п≥щаних розчин≥в. ¬загал≥ ж в буд≥вництв≥ ”спенського собору можна вид≥лити с≥м пер≥од≥в: ≤-≤≤ пер≥оди належали до давньоруських час≥в, III-IV - до час≥в –енесансу, V-VII - до час≥в украњнського бароко.
¬ ц≥лому маЇмо зазначити, що хоча технолог≥¤ влаштуванн¤ п≥дмурк≥в в давньоруських спорудах була под≥бною в багатьох об'Їктах ≥ передбачала застосуванн¤ вапн¤ково-цем'¤нкових розчин≥в, проте ≥снували й в≥дм≥нност≥ ¤к у склад≥ бутових фундамент≥в, так ≥ в х≥м≥чному склад≥ розчин≥в.
- Ќа думку фах≥вц≥в, одн≥Їю з найскладн≥ших проблем п≥д час в≥дтворенн¤ ћихайл≥вського ≥ ”спенського собор≥в була проблема влаштуванн¤ фундамент≥в. яким чином вир≥шувалась ц¤ проблема"
- ≈ск≥зним проектом в≥дтворенн¤ зруйнованого ћихайл≥вського «олотоверхого собору передбачавс¤ розгл¤д чотирьох вар≥ант≥в влаштуванн¤ фундамент≥в. ѕершим вар≥антом передбачалос¤ використати ¤к основу природн≥ грунти: на основу навантаженн¤ в≥д надземноњ частини собору мало передаватис¤ через монол≥тну зал≥зобетонну плиту на позначц≥ давн≥х п≥дмурк≥в. р≥м того, цим вар≥антом передбачалос¤ влаштуванн¤ верхньоњ розвантажувальноњ зал≥зобетонноњ платформи з позначкою верху 186,70 м. ћ≥ж цими двома плитами мали розташовуватис¤ по с≥тц≥ 4 х 4 м зал≥зобетонн≥ стовпи. ƒругий вар≥ант передбачав сп≥льну роботу старих фундамент≥в, ¤к≥ пропонувалось заключити в зал≥зобетонн≥ об≥йми, ≥ нижньоњ зал≥зобетонноњ плити: в цьому випадку не влаштовувалась верхн¤ розвантажувальна плита. ¬≥дпов≥дно до третього вар≥анту, навантаженн¤ в≥д собору на несуч≥ шари грунту основи передавалис¤ за допомогою зал≥зобетонних буронабивних паль, а над старими фундаментами влаштувалас¤ ц≥льна зал≥зобетонна плита-ростверк, ¤ка ≥ передавала навантаженн¤ в≥д собору на пал≥. ¬ар≥ант чотири також передбачаЇ застосуванн¤ буронабивних паль, але зам≥сть плити-ростверку влаштовувались стр≥чков≥ ростверки п≥д несучими ст≥нами. ¬ цьому випадку ос≥ нових ст≥н ≥ старих п≥дмурк≥в не сп≥впадали.
¬ остаточному вар≥ант≥ дл¤ п≥дсиленн¤ старих п≥дмурк≥в було застосовано схему ≥з буро-набивними пал¤ми д≥аметром 500 мм, буро-≥н'Їкц≥йними пал¤ми д≥аметром 200 мм, вдавлюваними пал¤ми ≥ суц≥льною зал≥зобетонною плитою-ростверком. Ќа палю д≥аметром 200 мм приймалос¤ навантаженн¤ до 300 кЌ, на вдавлювану палю - до 400 кЌ, на палю д≥аметром 500 мм - до 900 кЌ. ќск≥льки найб≥льше навантаженн¤ припадаЇ на центральну частину собору, там було застосовано буронабивн≥ пал≥ д≥аметром 500 мм. ожний вар≥ант вибирали |
|
|
