УДК 69.059.5

М.В. Зотов
директор ООО НПФ «Интербиотех»
г. Ростов-на-Дону

     Важным требованием при возведении зданий и сооружений, впрочем, как и создании других материальных объектов, является их сохранность в неизменном, эксплуатационно-пригодном состоянии. О том, как правильно обследовать, проектировать, возводить и эксплуатировать сооружения, в каких допусках могут находиться те или иные параметры деформаций, четко и подробно изложено в СНиПах и другой многочисленной нормативно-справочной литературе[1].

     Но в ряде случаев встречаются объекты, у которых отклонение от вертикали превышает предельно допустимые величины. В этом случае разрабатываются дополнительные дорогостоящие мероприятия по восстановлению эксплуатационной пригодности зданий. Это может быть и конструктивное усиление, и закрепление основания, и выравнивание здания, и все вместе взятое.

     Специалисты в области проектирования и строительства не всегда могут правильно и однозначно решить задачу по восстановлению сооружения. Подходить к решению таких вопросов разумнее с готовыми наборами различных алгоритмов, которые можно применять к тому или иному аварийному объекту. А техническая документация, рекомендации и технологии должны разрабатываться теми специалистами, для которых предотвращение аварий на жилых зданиях является повседневной работой.

      Накопленный опыт в подъеме и выравнивании зданий позволяет вывести некоторые закономерности в поведении надземных (поднимаемых) частей, фундамента и грунтового основания [2].

      Применяемые в настоящее время способы устранения сверхнормативных неравномерных и равномерных осадок можно разделить на три группы.

       К первой относятся мероприятия, направленные на создание дополнительных деформаций основания под неосевшей частью здания с целью нивелирования общей осадки. Например, регулируемое замачивание (если речь идет о просадочных грунтах), выбуривание грунта из-под подошвы фундамента, создание различных щелей, шурфов, обеспечение дополнительных нагрузок на основание. Эти методики нашли широкое применение в регионах (г.г. Запорожья, Днепропетровск).

      В отличие от перечисленных методов, подъем зданий с помощью гидравлических домкратных систем позволяет строго контролировать усилия и вертикальные перемещения на всех этапах.

        Использование гидроаппаратуры, датчиков перемещений и средств наружного контроля позволяют задавать и контролировать предельно допустимое рассогласование хода домкратов [3], [4], [5], [6].

       Перевод здания на регулируемые фундаменты, связанный с устройством домкратных проемов и распределительных поясов, предусматривает возможность дальнейшего использования домкратных систем для корректировки положения здания при возможном рецидиве возникновения деформаций грунтового основания.

       В общем случае порядок проведения подготовительных работ выравнивания заключается в реализации нижеследующих этапов.

       1. Проведение визуального обследования объекта и участка застройки с целью предварительного выявления характера и уровня деформаций и повреждений, а также возможного выявления причин наступления деформаций.

       2. Изучение типового проекта или, при отсутствии такового, выполнение обмерочных чертежей.

      3. Выполнение полной съемки пространственной геометрии здания с помощью электронной тахеометрии. Характер пространственной картины деформированного здания позволяет дать предварительную косвенную оценку наиболее напряженных областей, как в конструкциях, так и в грунтовом основании. После этого за зданием устанавливается регулярный геодезический контроль.

     4. Проводятся инженерно-геологические изыскания. По анализу результатов принимается решение о методике выравнивания и о необходимости проведения дополнительных мероприятий, таких, как закрепление грунтового основания, усиление фундаментов, конструктивное усиление.

     5. Выполняется инструментальное обследование цокольно-подвальной части здания, фундаментов и других необходимых участков конструкций для выявления их реальной несущей способности.

     6. На основании сбора нагрузок и фактической несущей способности грунта основания и конструкций назначается предварительная расстановка домкратных узлов, которая подвергается корректировке на всех последующих этапах.

       7. Составляются расчетные схемы «системы» и проводятся численные исследования ее работы, как в проектном положении, так и в положении перевода здания на домкраты и в последующих циклах подъема. По результатам полученных напряженно-деформированных состояний конструкций и основания могут быть скорректированы число и способ расстановки домкратов, назначено дополнительное усиление конструкций цокольно-подвальной части и проемов, и даже изменена методика отрыва и подъема здания.

       8. Строительно-монтажные работы сводятся к выемке грунта по периметру здания с целью ликвидации бокового трения при подъеме и удобства монтажа, устройству домкратных проемов и распределительных опорных поясов и усилению слабых и разрушенных участков.

       9. Параллельно проводится монтаж домкратных узлов, гидравлических и электрических коммуникаций, датчиков и устройств управления.

      10. Подъем и выравнивание производится в соответствии с выбранной методикой, поэтапно (один цикл соответствует рабочему ходу домкрата) с технологическими перемонтажами для приведения домкратов в исходное состояние и временной расклинкой поднимаемой и опорной частей здания в процессе перемонтажа.

     11. В процессе подъема ведется наружная тахеометрическая съемка и нивелировка высотных отметок фундаментов, с помощью которых корректируется программа подъема здания.

     12. После окончания подъема выполняется восстановление связей между зданием и фундаментом, замоноличивание образовавшегося зазора, демонтаж домкратной системы и обратная засыпка пазух в цокольной части с последующим восстановлением отмостки и инженерных коммуникаций.

     После сдачи объекта в эксплуатацию выполняется геодезический мониторинг с целью контроля и оценки развития его неравномерных деформаций.

      Для этого создают системы дистанционного контроля изменения пространственной геометрии и формы зданий. Идея подобных систем не нова, но зарубежные аналоги имеют достаточно высокую стоимость. Нашими специалистами разработан ряд датчиков крена, как однокоординатных, так и двухкоординатных, сигналы с которых поступают на устройство преобразования аналоговой информации в цифровую. По запросу с мобильного телефона или при посылке электронной почты, система опрашивает датчики, формирует SMS или e-mail сообщение и отправляет его посредством GSM-модема в центр сбора информации.

      Частота опроса может быть любой, соответственно, специалист, наблюдающий за зданием, имеет более полную информацию о динамике изменения его геометрии.

      Методики, разработанные совместно с кафедрой прикладной геодезии РГСУ, позволяют достаточно корректно оценивать и анализировать поведение здания и давать оценку развитию процесса.

ЛИТЕРАТУРА

• 1. СНиП 2.01.09-91. Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах - М.: Стройиздат, 1991.
• 2. Болотов Ю.К., Зотов М.В., Катаев О.В. и др. Автоматизированная система подъема сооружений «Атлант» // Мехатроника, автоматизация, управление - №3, 2003. - С.38-40.
• 3. Болотов Ю.К., Зотов В.Д., Зотов М.В., Панасюк Л.Н. Устройство для корректировки положения здания, сооружения. Патент РФ №2209272. Бюллетень №21 от 27.07.2002.
• 4. Болотов Ю.К., Зотов В.Д., Зотов М.В., Панасюк Л.Н. Устройство для корректировки положения здания, сооружения. Патент РФ №2195532. Бюллетень №36 от 27.12.2003.
• 5. Пимшин Ю.И., Зотов В.Д., Болотов Ю.К. Способ непрерывного подъема и выравнивания зданий, сооружений. Патент РФ №2211896. Бюллетень №25 от 10.09.2003.
• 6. Зотов В.Д., Болотов Ю.К., Зотов М.В., Пимшин Ю.И. Система подъема и выравнивания зданий, сооружений. Патент РФ №2224845. Бюллетень №6 от 27.02.2004.