сотрудник с 01.01.2000 по настоящее время
Пенза, Пензенская область, Россия
УДК 62 Инженерное дело. Техника в целом. Транспорт
ГРНТИ 67.01 Общие вопросы строительства
ГРНТИ 67.07 Архитектура
ОКСО 08.04.01 Строительство
ОКСО 08.06.01 Техника и технологии строительства
ОКСО 08.03.01 Строительство
ОКСО 270000 АРХИТЕКТУРА И СТРОИТЕЛЬСТВО
ББК 38 Строительство
ББК 382 Изыскания и проектирование в строительстве
ББК 385 Строительные конструкции
ТБК 50 Технические науки в целом
ТБК 5413 Основания и фундаменты. Механика грунтов
ТБК 5414 Строительные конструкции
Проведено натурное визуальное обследование фактического технического состояния несущих и ограждающих конструкций нежилого двухэтажного здания. Анализируются результаты лабораторных исследований по определению физико-механических характеристик грунтов основания на образцах, отобранных из шурфа под подошвой фундаментов здания. Выполнено определение прочностных характеристик грунта на приборе одноплоскостного сдвига. Приводятся результаты поверочных расчетов несущей способности грунтов основания. Формулируются выводы и рекомендации.
обследование, техническое состояние, несущие и ограждающие конструкции, надстройка, лабораторные исследования, физико-механические характеристики грунтов, несущая способность, фундамент.
Опыт реконструкции жилых, общественных и промышленных зданий в различных городах страны (Москве, Санкт-Петербурге, Тольятти, Рязани, Самаре, Пензе и. т.д.) показал, что повышение нагрузок при надстройке зданий возможно без усиления фундаментов и дополнительного упрочнения грунтов основания, если использовать резервы несущей способности грунтов [1].
За время эксплуатации сооружения грунты основания под действием нагрузки уплотняются и приобретают более высокие прочностные характеристики и более низкие деформативные.
Для зданий, эксплуатируемых в различных грунтовых условиях 3-8 лет и не имеющих недопустимых деформаций, расчетное сопротивление грунта основания может быть повышено в 1,05–1,50 раза [2].
Цель работы: обследование технического состояния нежилого помещения, расположенного на северной окраине г. Пензы, принадлежащего подстанции Пенза – 1 «Пензенских электрических сетей» и выдача научно-технического заключения о возможности надстройки его еще на этаж с использованием облегченных конструктивных элементов.
Здание, которое планируется надстроить, расположено на территории подстанции Пенза –1 «Пензенских электрических сетей» на северной окраине г. Пензы. Площадка строительства находится на водораздельном склоне, обращенном в сторону долины р. Сура. Рельеф площадки спокойный с уклоном в северо-восточном направлении [3].
Инженерно-геологические условия площадки строительства представлены следующими напластованиями грунтов:
– почвенно-растительный слой – 0,5–
– глина серо-зелено-желтоватобурая, слабоизвестковистая, с вкраплениями погребенной почвы, полутвердая ожелезненная карбонатная – вскрытой мощностью до
Здание лабораторного корпуса представляет собой прямоугольное здание размером в плане по наружному отводу 12,8х13,0 м. Здание двухэтажное бесподвальное в кирпичном исполнении с несущими продольными стенами из кирпича глиняного обыкновенного. Наружные стены имеют толщину 550–
Фундаменты – ленточные сборные из фундаментных подушек и стеновых блоков. По обмерам из шурфа ширина подошвы фундамента под внутреннюю стену
Перекрытия из сборных пустотных плит. Крыша – плоская, совмещенная с мягкой кровлей. Каких-либо существенных деформаций, разрушений, препятствующих нормальной эксплуатации здания не зафиксировано.
Определение физико-механических характеристик грунтов
Физико-механические характеристики грунтов основания определялись в лаборатории механики грунтов Пензенского государственного университета архитектуры и строительства на образцах грунта нарушенной структуры, отобранных с площадки строительства. Определялись основные характеристики, необходимые для расчета фундаментов. Все испытания проводились в соответствии с нормативными документами.
Природная влажность 
. Влажность грунта природная определялась в соответствии с ГОСТ 5180-2015 весовым методом путем высушивания образцов грунта в сушильном шкафу при температуре 100–105
С. Всего испытано 5 образцов грунта. Результаты испытаний представлены в табл. 1.
Таблица 1
Определение природной влажности грунта
|
Номер бюкса |
Масса пустого бюкса, г |
Масса бюкса с влажным грунтом, г |
Масса бюкса с сухим грунтом, г |
Природная влажность, % |
Среднее значение |
|
110 |
21,6 |
71,2 |
60,2 |
28,5 |
28,6 |
|
145 |
21,9 |
73,3 |
61,8 |
28,8 |
|
|
287 |
23,2 |
73,4 |
62,3 |
28,5 |
|
|
351 |
23,3 |
78,3 |
66,0 |
28,8 |
|
|
368 |
23,4 |
70,8 |
60,5 |
27,8 |
Нормальное значение природной влажности 28,6%.
Природная плотность 
. Плотность грунта природная определялась методом режущего кольца в соответствии с ГОСТ 5180-2015. Всего было испытано пять образцов грунта. Результаты испытания представлены в табл. 2.
Таблица 2
Определение плотности грунта в ненарушенном состоянии
|
Номер кольца |
Масса пустого кольца, г |
Объем кольца, см3 |
Масса кольца с грунтом, г |
Природная плотность, г/см3 |
Среднее значение |
|
4 |
42,6 |
50,0 |
137,9 |
1,91 |
1,90 |
|
7 |
42,7 |
137,0 |
1,89 |
||
|
11 |
42,3 |
136,9 |
1,89 |
||
|
16 |
43,6 |
140,0 |
1,93 |
||
|
8 |
42,6 |
137,0 |
1,89 |
Нормальное значение природной плотности 1,90 г/см3.
Плотность минеральных частиц . Плотность минеральных частиц грунта для отдельных разновидностей грунтов меняется в небольших пределах, нами не определялась, а взята по результатам наших испытаний подобных грунтов и по литературным данным, равным 2,73 г/см3.
Определение прочностных характеристик грунта
Прочностные характеристики грунта определялись в соответствии с ГОСТ 12248-2010 путем испытания образцов грунта на срез (сдвиг) в сдвиговом приборе. Всего было испытано восемь образцов грунта.
Основные выводы и рекомендации:
- Натурные визуальные обследования фактического технического состояния несущих и ограждающих конструкций здания не выявили каких-либо недопустимых разрушений и деформаций, нарушающих нормальную эксплуатацию здания. Все конструкции находятся в удовлетворительном состоянии.
- Выполненные расчеты несущей способности грунтов основания по физико-механическим характеристикам, определенным по результатам лабораторных испытаний образцов, отобранных из шурфа, отрытого возле подошвы фундаментов, подтвердили достаточно высокую прочность грунтов основания. Расчетное сопротивление грунта несущего слоя составит 286,3 кПа.
- Проверка напряжений под подошвой наиболее нагруженного фундамента внутренней стены с учетом надстройки здания еще на этаж показала, что в этом случае требования норм проектирования фундаментов выполняются с запасом.
- Учитывая все вышеизложенное считаем, что здание лабораторного корпуса по ул. Аустрина в г. Пензе может быть надстроено еще на один этаж без усиления существующих фундаментов.
- Для обеспечения равномерной передачи давления от надстраиваемого этажа на существующие несущие стены необходимо по всем несущим стенам, продольным и поперечным устроить непрерывный монолитный железобетонный пояс высотой не менее
- По завершении строительства вокруг здания необходимо для отвода поверхностных вод устроить отмостку шириной
1. Чичкин А.Ф., Хрянина О.В. Реконструкция сооружения посредством перепланировки и надстройки //Моделирование и механика конструкций. 2016. №3. Систем. требования: Adobe Acrobat Reader. URL: http://mechanics.pguas.ru/Plone/nomera-zhurnala/no3/stroitelnye-konstrukcii-zdaniya-i-sooruzheniya/3.18/at_download/file.
2. Коновалов П.А. Основания и фундаменты реконструируемых зданий. М., 2004.
3. Кошкина Н.В., Хрянина О.В., Ахрамеев А.В. Инженерно-геологические особенности глинистых грунтов территории Сурской оросительно-обводнительной системы//Актуальные проблемы современного фундаментостроения с учетом энергосберегающих технологий: материалы IV Всероссийской науч.-практ. конф. Пенза: Изд-во Пенз. госуд. ун-та арх-ры и строит-ва. - 2014. - С. 51-53. ISBN 978-5-9282-1217-9.
4. Чичкин А.Ф., Кузнецов А.Н., Хрянина О.В.. Расчет оснований и проектирование фундаментов. Учебное пособие: Пенза, ПГУАС, 2012.
