Пожалуй, самым знаменитым в мире проектом из истории укрепления фундаментов, является цепь мероприятий по «выравниванию» падающей Пизанской башни в Италии. И еще не много об усилении фундаментов.
Суть проблемы «башни» не нова и для современного строительства. Древние зодчие не учли особенности грунта, на котором стали возводить сооружение. Простые правила закладки фундамента гласят, что прежде чем определиться с его глубиной, нужно изучить:
• вид грунта (бывает скалистый, из гравия, песчаный, глинистый, смешанного песчано-глинистого типа);
• глубину промерзания почвы (например, в Астрахани этот показатель составляет 100 см, в Москве - 140 см, а в Красноярске 220 см);
• уровень грунтовых вод.
В ситуации с Пизанской башней оказалось, что одна из ее частей была построена на более глинистом и заиленом грунте. Как результат – в южной части, где грунт был плохого качества (имеется ввиду, почва под фундамент), башня начала крениться. Пытаясь остановить процесс падения, на ее северную часть был уложен противовес в виде тяжелых свинцовых брусков.
Более глобально решить проблему смогли лишь в 90-е годы. Как говорится – «все гениальное – просто». Чтобы остановить крен, строители просто выбрали из-под северной стороны башни часть жесткого грунта. С помощью бурильной установки и специальных труб, которые были продавлены в грунт, из-под башни небольшими объемами извлекли часть земли.
Как результат – некоторые представители средств массовой информации, даже забеспокоились о том, что «падающая красота» скоро вовсе такой и не будет. Помимо того, что башня прекратила «падение», она начала выравниваться.
Причины разрушения фундаментов – от строительных до градостроительных
В целом, в домостроении, при строительстве фундамента, учитываются не только так называемые вводные данные (разновидность почвы, грунтовые воды и пр.), но и сама технология строительства. Если она будет нарушена - здание начнет разрушаться, и чтобы остановить этот процесс придется производить усиление фундамента , для спасения постройки. Какие ошибки могут стать тому причиной?
Даже такие казалось бы незначительные, как например, задержка укладки бетона под фундамент. Ситуация может быть простой – на стройку завезли бетон, часть его уложили, а часть оставили «на потом». Но это неправильно – бетон нужно укладывать в течение одного-двух часов, и сразу утрамбовывать, чтобы вытеснить лишний воздух и чтобы сцепка между бетонной смесью, опалубкой и арматурой была, как можно прочнее.
Иногда, при утрамбовке бетона, с помощью погруженного вибратора, допускается ошибка. В частности, вибратор пытаются прижать к арматурному каркасу, чтобы передать колебания. Как результат – возле арматурных прутьев оказывается прослойка из слабого раствора, ухудшающая свойства железобетона.
Помимо ошибок, связанных с укладкой бетонной смеси, может быть допущен ряд промахов, при использовании стальной арматуры. Например, - применение сварки, удаление ржавчины с помощью масла, загрязнения или употребление арматуры разного сечения и качества. Все это приводит к ухудшению связывающих свойств между бетоном и арматурой. Допустить коррозию и быстрое разрушение фундамента, может также отсутствие слоя монтажного бетона под основанием арматуры.
Конечно же, вышеприведенные примеры это далеко не весь перечень строительных ошибок, которые могут стать причиной разрушения основания здания. Помимо этого существуют и другие факторы, которые влияют на фундамент, и как следствие на прочность постройки. В силу воздействия агрессивных сред, со временем могут быть подвержены разрушению сами строительные материалы из которых сделан фундамент.
Например, бетон и арматура могут разрушаться в следствии коррозии. Да, для бетона также существует такой термин. В строительной терминологии еще различают биологическую и электрокоррозию бетона.
А для города, пожалуй, одним из бичей нарушения целостности конструкции зданий, появления в нем трещин и деформаций, является непродуманная и хаотичная застройка. Особенно эта проблема актуальна для старых зданий, возведенных на ленточных фундаментах. Новые дома, строятся по современным технологиям, на сваях, с подвалами, что в свою очередь может являться препятствием для стекания грунтовых вод.
Но, к счастью, технологии развиваются не только в области возведения зданий, они также имеют место в области укрепления фундаментов.
Современные технологии усиления фундаментов
Как и в случае спасения Пизанской башни, усиление фундамента может происходить с применением бурильной техники или с использованием гидравлического оборудования. Важен тот факт, что эти методики позволяют выполнять работы в так называемых стесненных условиях.
При использовании гидравлического метода, стальные сваи с помощью домкрата с усилием до 100 т, вдавливаются в грунт. Погружение выполняют звеньями до глубины, предусмотренной проектом. После этого сваю бетонируют. Затем с помощью арматуры и металлических балок, ее прикрепляют к старому фундаменту. Этот метод, по сути, является достаточно бесшумным и позволяет проводить работы, как снаружи, так и внутри зданий, не прерывая их функционального предназначения.
Главная идея бурильного метода состоит в том, что в качестве опорного материала используются винтовые сваи, которые для усиления конструкции впоследствии также бетонируются. В некоторых вариациях этой методы цементный раствор подается под давлением от 1-2 атм.(технология «Титан») до 250-300 атм. (технология Minijet).
Не только для йогурта, но и для фундамента… Пофантазируем?
Вышеописанные методы укрепления фундаментов – это часть серьезной строительной науки, которая появилась благодаря сотням лет практики и современным технологиям. В то же время, существует другая сторона – теоретическая наука, которая, скорее всего у строителя вызовет, по крайней мере, улыбку.
Так, группа американских ученых Калифорнийского университета в Дэвисе выяснила, что некоторые бактерии, обитающие в почве, могут укрепить фундамент здания. Буквально – эти микробы, как по мановению волшебной палочки, способны из песчаной почвы «вылепить» каменистую. Пока что бактерии, получившее название Bacillus pasteurii «трудятся» исключительно в лабораториях ученых, «заставляя» песчинки склеиваться между собой при помощи карбоната кальция.
Главная цель, которую перед собой поставили «светлые головы» университета – выпустить своих подопечных на свет божий, чтобы они на практике доказали свои феноменальные возможности.
