Главная  Обследование  Обследование фундаментов  Пример обследования фундаментов сооружения

Пример обследования фундаментов сооружения

View the embedded image gallery online at:
http://expert-proect.ru/obsledovanie-i-otsenka-tekhnicheskogo-sostoyaniya-zdanij-i-sooruzhenij/obsledovanie-fundamentov/primer-obsledovaniya-fundamentov-sooruzheniya#sigFreeId0d9e4fca31

Для освидетельствования фундаментов в ходе натурных работ по обследованию сооружения выполнены шурфы в количестве 3шт:
1 Наружный шурф №1 в осях 1/К / 1-3 фундамента крайней колонны в осях 1/К / 2 каркаса сооружения и фундаментной балки под наружную стену по ряду 1/К в осях 1-3 здания пылеуборки.
2 Наружный шурф №2 в осях 1/К / 1-3 фундамента под наружную стену по оси 03 в рядах В-Г здания преобразовательной электроподстанции.
3 Внутренний шурф №3 в осях В-Г/3-4 фундаментов внутренних колонн в осях В/3 и Г/3 каркаса сооружения.

  • Фундаменты под крайние колонны каркаса сооружения по ряду 1/К замаркированы в рабочем проекте Ф-1. Согласно проектным данным Ф-1 предусмотрены монолитными железобетонными столбчатыми стаканного типа двухступенчатыми с развитой подошвой. Проектные габаритные размеры подколонника фундамента в плане составляют 1200×1000мм, высота – 2550мм, его верх на отм.-0,450м. Габаритные размеры уширительной подошвы – 2300×2600мм, высота – 300мм, верх подошвы на отм.-3,000м, низ на отм.-3,300м, соответственно. Проектом предусмотрен бетон марки М150 (класс В10 – В12,5) по прочности для возведения фундаментов Ф-1.
  • Шурф №1 был выполнен колесным экскаватором-погрузчиком JCB с наружной стороны сооружения в осях 1/К / 1-3 габаритными размерами в плане 1400×3000мм, глубиной до 3500мм. По результатам устроенного шурфа было определено, что фундамент крайней колонны на пересечении осей 1/К / 2 каркаса сооружения выполнен монолитным железобетонным столбчатым стаканного типа одноступенчатым с развитой подошвой. Фактическая глубина заложения фундамента от уровня земли составляет 2900мм, уровень низа подошвы соответствует отм.-3,250м. Габаритные размеры подколонника (основной части) фундамента в плане составляют 1200×1000мм, высота – 2300мм, верх подколонника соответствует отм.-0,650м. Габаритные размеры уширительной подошвы (базы фундамента) – 2300×2300мм, высота – 300мм, верх подошвы соответствует отм.-2,950м.
  • Определение прочности бетона монолитного фундамента определялись на его доступных поверхностях из пространства устроенного шурфа неразрушающим косвенным ультразвуковым методом в соответствии с требованиями ГОСТ 17624-2012 при помощи электронного ультразвукового измерителя прочности строительных материалов «ПУЛЬСАР-2М», а также неразрушающим косвенным методом ударного импульса в соответствии с требованиями ГОСТ 22690-2015 при помощи измерителя прочности строительных материалов микропроцессорного прибора «Beton Pro Condtrol» (электронные приборы для оперативного и лабораторного контроля прочности неразрушающим методом). По результатам испытания бетона (инструментальных измерений) определено, что прочность бетона обследуемого монолитного столбчатого фундамента (подколонника, подошвы) на исследуемых доступных участках (поверхностях) соответствует классу не ниже В20 по прочности на сжатие.
  • Согласно классической схеме (графику) поэтапного твердения бетона с учетом химической реакции гидратация цемента (образование цементного камня), набор прочности бетона пропорционален времени его твердения (суточному возрасту).
  • Итоговая прочность бетона зависит от множества факторов (качество бетонной смеси, температурно-влажностные условия бетонирования, содержание добавок в материале, возраст бетона, условия эксплуатации и т.д.) и способна отличаться от марочной нормы в обе стороны на различную величину. На практике по прошествии трех и более лет фактическая прочность бетона возведенной конструкции способна вдвое превышает значение, определенное маркой спустя 28 суток после заливки, и достигать более 200% от марочной нормы.

Таким образом, повышенные показатели прочности бетона обследуемого фундамента объясняются способностью (особенностью) монолитного бетона продолжать процесс твердения с последующим набором прочности в нормальных условиях после достижения возраста 28 суток и 100% марочной прочности при доступе влаги к конструкции.
   Фактическое исполнение обследуемого фундамента Ф-1 в объеме шурфа №1 в целом соответствует проектному конструктивному решению, за исключением габаритных размеров подошвы (по проекту – 2300×2600мм, фактически – 2300×2300мм) и отсутствия дополнительной ступени в основании
(по факту без ступени).
   Согласно проектному решению по верху (оголовкам) фундаментов Ф-1 предусмотрено расположение сборных фундаментных балок марки ФБ-4К по серии КЭ-01-23 под наружную кирпичную стену по ряду 1/К здания пылеуборки. Балка ФБ-4К запроектирована таврового (Т-образного) поперечного сечения высотой 400мм, шириной в нижней части 200мм, верхней – 400мм. По данным типовой серии армирование балки предусмотрено каркасом К-8 в количестве 2шт. с рабочим стержнем периодического профиля Ø18мм класса AIII в нижней зоне. Серийная марка бетона для балок ФБ-4К – М200 (соответствующий класс В15 по прочности на сжатие).
   По результатам обследования выявлено, что на оголовок подколонника столбчатого фундамента на отм.-0,650м опирается монолитная железобетонная фундаментная балка под наружную кирпичную стену. Габаритные размеры поперечного сечения квадратной формы балки 500×500мм. Из устроенного шуфра №1 был выявлен рабочий стержень периодического профиля Ø32мм класса AIII армирования фундаментной балки в нижнем наружном ребре монолитной конструкции. Прочность монолитного бетона фундаментных балок между столбчатыми фундаментами по ряду 1/К на исследуемых доступных поверхностях соответствует классу не ниже В15 по прочности на сжатие.
    Строительная экспертиза показала, что на оголовок подколонника столбчатого фундамента на отм.-0,650м опирается монолитная железобетонная фундаментная балка под наружную кирпичную стену.
   Фундамент под наружную стену здания преобразовательной электроподстанции по оси 03 запроектирован монолитным железобетонным ленточного типа с уширительной подошвой. Проектная общая высота фундамента 1970мм, ширина 600мм; высота подошвы – 300мм, ширина – 1200мм. Глубина заложения фундамента – 1850мм с низом подошвы на отм.-2,000м. Проектная отметка верха ленты соответствует отм.-0,030м. Марка монолитного бетона ленточного фундамента по проекту – М150.

  • Шурф №2 был выполнен колесным экскаватором-погрузчиком JCB с наружной стороны здания преобразовательной электроподстанции в осях В-Г/03 габаритными размерами в плане 1200×2620мм, глубиной до 3000мм. По результатам устроенного шурфа определено, что фундамент под наружную стену по оси 03 выполнен ленточного типа из кладки бетонных блоков типа ФБС на цементно-песчаном растворе высотой в 2 блока с монолитной железобетонной уширительной подошвой в основании. Фундаментные блоки ФБС применены высотой 600мм, шириной (толщиной) 500мм. Монолитная железобетонная лента в основании фундамента общей высотой 800мм, шириной 500мм в верхней части высотой 400мм имеет уширительную подошву шириной 700мм в нижней части высотой 400мм, соответственно. Таким образом, монолитная железобетонная часть фундамента в основании имеет тавровую (перевернутую Т-образную) форму в поперечном сечении. По верху кладки из блоков ФБС выполнен монолитных железобетонный выравнивающий пояс (обвязочный) высотой 120мм, поверх которого выполнена кирпичная кладка наружной стены здания. Общая высота ленточного фундамента с учетом распределительного пояса составляет 2120мм, фактическая глубина заложения фундамента от уровня земли - 2270мм, низ подошвы расположен на отм.- 2,270м. По результатам инструментальных измерений определено, что прочность бетона фундаментных блоков ФБС соответствует классу В12,5 по прочности на сжатие, монолитной подошвы (нижней части фундамента) - В17,5.

Класс бетона по прочности на сжатие блоков ФБС по ГОСТ 13579-78 должен приниматься не более В15 и не менее:
- В3,5 - для блоков из тяжелого и легкого бетонов;
- В12,5 - для блоков из плотного силикатного бетона.

   Таким образом, ленточный фундамент под наружную стену здания преобразовательной электроподстанции конструктивно выполнен с отклонением от проектного решения. По факту верхняя часть фундамента представлена кладкой из бетонных блоков ФБС, нижняя – монолитная железобетонная. Согласно проектным данным ленточный фундамент предусмотрен монолитным железобетонным на всю высоту без разделения на уровни.
Обследуемые фундаменты под внутренние колонны каркаса здания пылеуборки замаркированы в рабочем проекте Ф-2. Согласно проектным данным Ф-2 предусмотрены монолитными железобетонными столбчатыми стаканного типа одноступенчатыми с развитой подошвой. Проектные габаритные размеры подколонника фундамента в плане составляют 1000×1000мм, высота – 1150мм, его верх на отм.-0,450м. Габаритные размеры уширительной подошвы – 2300×2300мм, высота – 400мм, верх подошвы на отм.-1,600м, низ на отм.-2,000м, соответственно. Проектом предусмотрен бетон марки М150 (класс В10 – В12,5) по прочности для устройства фундаментов Ф-2.

  • Шурф №3 был выполнен гусеничным мини-экскаваторм KOMATSU во внутреннем пространстве здания пылеуборки габаритными размерами в плане 1000×2000мм, глубиной до 2200мм. По результатам устроенного шурфа было определено, что фундаменты внутренних колонн в осях В/3 и Г/3 каркаса сооружения выполнены монолитными железобетонными столбчатыми стаканного типа одноступенчатыми с развитой подошвой. Фактическая глубина заложения фундаментов от уровня чистого пола цеха составляет 1950мм, низ подошвы расположен на отм.-1,950м, соответственно. Габаритные размеры подколонника фундаментов в плане составляют 1000×1000мм, высота – 1030мм, верх подколонника соответствует отм.-0,500м. Габаритные размеры уширительной подошвы – 2300×2300мм, высота – 420мм, верх подошвы соответствует отм.-1,350м. Прочность бетона обследуемых монолитных столбчатых фундаментов на исследуемых доступных участках соответствует классу В17,5 по прочности на сжатие.

По результатам сопоставления

фактического исполнения фундаментов Ф-2 с предоставленной технической документацией освидетельствованные в устроенном шурфе №3 фундаменты в целом выполнены в соответствии с конструктивным проектным решением (габаритные размеры, глубина заложения, расположение в плане, марка (класс) бетона) с незначительными размерными отступлениями (погрешностями). Фактическая общая высота фундамента Ф-2 составляет 1450мм, проектная – 1550мм; глубина заложения по факту – 1950мм, по проекту – 2000мм.

По данным предоставленного технического отчета

по инженерно-геологическим изысканиям шифра 259/05-ИГИ в основании фундаментов сооружения в выполненном шурфе №1 на глубине 3,25-3,35м встречен суглинок тяжелый песчанистый, полутвердый; шурфе №2 на глубине 2,2-2,3м - суглинок тяжелый песчанистый, тугопластичный, с линзой супеси пластичной песчанистой; шурфе №2 на глубине 2,1м - суглинок легкий песчанистый, полутвердый.
   По результатам освидетельствования фундаментов сооружения электрофильтров №1 и №2 вращающейся печи №1 в устроенных шурфах №1, №2 и №3 выявлены несущественные отклонения их фактического исполнения от конструктивных решений рабочего проекта. Отмечалось отсутствие бетонной подготовки, щебеночной или песчаной подушки под подошвой фундаментов на участках освидетельствования. По характеру выявленные несоответствия не являются критическими и не оказывают существенного негативного влияния на эксплуатацию фундаментов в целом. Фактическая глубина заложения фундаментов превышает нормативную среднестатистическую глубину промерзания грунта (ГПГ) для данного климатического района (региона) и соответствует требованиям СП 22.13330.2016. Прочностные характеристики монолитного бетона фундаментов по результатам испытаний не ниже проектных марок на сжатие (преимущественно, преобладают).
   При сплошном детальном осмотре доступных бетонных поверхностей обследуемых фундаментов сооружения в объемах устроенных шурфов каких-либо существенных дефектов и повреждений (следов деструктивного разрушения, силовых трещин, сколов, выбоин) выявлено не было. Отмечалось отсутствие гидроизоляции на поверхностях фундаментов. Обращалось внимание на отсутствие грунтовых вод в выполняемых шурфах в ходе их откопки и естественную влажность вынимаемых масс грунтов. Выявлен скол нижней внешней грани монолитной железобетонной фундаментной балки в осях 1/К / 2-3 с повреждением защитного бетонного слоя и локальным оголением рабочего стержня армирования, и его поверхностной коррозией на данном участке. Также, отмечались сколы верхней наружной грани фундаментной балки в уровне цоколя наружной стены.

  Каких-либо косвенных признаков наличия дефектов и повреждений, неравномерных осадок основания (характерных трещин, деформаций вышележащих конструкций) не обнаружено, факторы, снижающие их прочность и жесткость, отсутствуют. Исключение составляют выявленные вертикальные характерные трещины в наружной стене по оси 03 в рядах Б-Е здания преобразовательной подстанции, косвенно указывающие на неравномерную дополнительную осадку ленточного фундамента из-за вибрационного воздействия распространяющегося в грунтах основания от столбчатых фундаментов вблизи расположенных вдоль данной стены Т-образных опор в осях Б/03 и Д/03 отводящих трубопроводов электрофильтров. Массы отводимого очищенного воздуха (печных газов), транспортируемые дымососами от фильтров к дымовой трубе для выброса в атмосферу, создают вибрацию, передаваемую опорам в виде динамических нагрузок, воспринимаемых по итогу системой фундаменты/грунты основания. Данные воздействия способствуют дополнительному уплотнению грунта под подошвами нагруженных фундаментов после строительства и ввода в эксплуатацию объекта при дальнейшем полноценном функционировании сооружения (при максимальной (или расчетной предполагаемой) загрузке строительных конструкций). Описанный процесс обосновывает дополнительную характерную неравномерную осадку ленточных фундаментов стены здания, расположенных в зоне (эпицентре) вибрационного воздействия от столбчатых фундаментов опор отводящих трубопроводов электрофильтров. Предполагаемая данная осадка ленточного фундамента здания подстанции прогнозируема и характерна, является окончательной, в настоящее время не вызывает опасности, риск последующей критической осадки отсутствует при сохранении условий работы строительных конструкций.
  

По результатам выполненных поверочных расчетов определено, что несущая способность грунтового основания:
- столбчатого фундамента наиболее нагруженной внутренней колонны К1 каркаса сооружения по оси 1/К / 2 (шурф №1) при расчете по деформациям (II группа предельных состояний) достаточна для восприятия расчетного сочетания усилий от действия планируемых постоянных и временных эксплуатационных нагрузок (запас по деформациям составляет не менее 49.24%);
- ленточного фундамента наиболее нагруженной наружной кирпичной стены сооружения электроподстанции по оси В-Г / 03 (шурф №2) при расчете по деформациям (II группа предельных состояний) достаточна для восприятия расчетного сочетания усилий от действия фактических постоянных и временных эксплуатационных нагрузок (запас по деформациям составляет не менее 18.6%);
- столбчатого фундамента наиболее нагруженной наружной колонны К1 каркаса сооружения по оси В/3 (шурф №3) при расчете по деформациям (II группа предельных состояний) достаточна для восприятия расчетного сочетания усилий от действия планируемых постоянных и временных эксплуатационных нагрузок (запас по деформациям составляет не менее 60%).

Техническое состояние железобетонных фундаментов сооружения, в соответствии с классификацией по ГОСТ 31937-2011, в настоящее время оценивается как работоспособное.