Іргетас пен қабырғаларда жарықтардың пайда болуы және дамуы
Алматы облысы
Deep Lifting
2024
Қасбеттегі жарықшақ сирек жағдайда себепсіз пайда болады. Кейде ол әрлеу қабатының шөгуімен немесе қалау материалындағы жергілікті ақаумен байланысты болуы мүмкін. Бірақ егер зақымдар ғимарат бұрыштары арқылы өтсе, жөндеуден кейін қайта пайда болса, түйісу орындарының ашылуымен және цоколь қаптамасының ажырауымен қатар жүрсе, тек қабырғаларды ғана тексеру жеткіліксіз. Деформациялардың көзі бірнеше метр төменде — іргетас астындағы топырақта орналасуы мүмкін.
Дәл осындай жағдай Алматы облысындағы жеке тұрғын үйде орын алды. Массивті темірбетон ғимарат лесс тәрізді шөгетін саздақ топырақтарда салынған. Уақыт өте келе сыртқы және ішкі конструкцияларда көптеген жарықшақтар пайда болды. Зақымдар қабырғаларды, бұрыштарды, цокольді және ғимараттың төсеммен түйісетін учаскелерін қамтыды.
Бетті қарапайым жөндеу мәселені шешпеді. Әлсіз топырақтардың тереңдігін анықтау, іргетас плитасының астындағы біркелкі тіректі қалпына келтіру және әрі қарайғы шөгуді тоқтату қажет болды — үйді бөлшектемей және негізді ауқымды түрде ашпай.
Қабырғадағы жарықшақ қашан тіректің жоғалғанын көрсетеді
Нысанда біркелкі емес шөгудің бірнеше тән белгісі бірден байқалды:
Бұл белгілердің әрқайсысы жеке алғанда негізде мәселе бар екенін толық дәлелдемейді. Алайда олардың бірге пайда болуы ғимараттың жекелеген бөліктерінің кеңістікте бір-біріне қатысты орын ауыстырып жатқанын көрсетті.
Мұндай жағдайда қабырға индикатор қызметін атқарады. Ол іргетастың бір бөлігі екінші бөлігіне қатысты қозғалып жатқанын көрсетеді. Тас қалау мен әрлеу қабаттары созылу күштерін нашар қабылдайды, сондықтан тіпті аз ғана дифференциалды шөгу жарықшақтардың пайда болуына жеткілікті.
Егер мұндай зақымды ерітіндімен, тормен немесе жөндеу құрамымен жауып қойса, сыртқы көрініс уақытша жақсарады. Бірақ іргетас қозғалысын жалғастырған кезде қабырғада кернеулер қайта жиналады. Нәтижесінде бұрынғы жарықшақ қайта ашылады немесе оның жанында жаңасы пайда болады.
Сондықтан GeoResin инженерлері жұмысты қабырғаларды жөндеуден емес, негіз топырақтарын зерттеуден бастады.
Нысан: шөгетін саздақтардағы ауыр ғимарат
Үйде дамыған монолитті темірбетон көтергіш жүйе болды.
Нысанның негізгі параметрлері:
| Параметр | Мәні |
| Ғимараттың негізгі бөлігінің жоспардағы өлшемі | шамамен 15 × 12 м |
| Іргетас түрі | монолитті темірбетон плита |
| Плитаның жобалық қалыңдығы | 400 мм |
| Зерттеу бойынша нақты қалыңдығы | шамамен 450 мм |
| Монолитті қабырғалардың қалыңдығы | 400 мм |
| Колонналардың қимасы | 400 × 400 мм |
| Аралық жабындардың қалыңдығы | 200 мм |
| Ригельдердің қимасы | 350 × 450 және 350 × 500 мм |
| Алаңның есептік сейсмикалылығы | 10 балл |
| Топырақтың қату тереңдігі | 1,25 м |
Мұндай ғимарат негізге елеулі жүктеме түсіреді. Бұл ретте қатты іргетас плитасы қысымды аудан бойынша таратады, бірақ топырақтың біркелкі еместігін толықтай өтей алмайды.
Егер плитаның бір бөлігінің астында тығыз негіз, ал екінші бөлігінің астында әлсіз немесе жеткіліксіз тығыздалған аймақ орналасса, топырақ реакциялары әртүрлі болады. Іргетас тек сығылуға ғана емес, қосымша иілуге де жұмыс істей бастайды. Дәл осы деформациялар айырмасы қабырғаларға, колонналарға, арақабырғаларға және әрлеуге беріледі.
Жобалық материалдарда негіз ретінде шөгу қасиеті бойынша II типке жататын лесс тәрізді шөгетін саздақтар көрсетілген. Мұндай топырақтар ылғалдылықтың өзгеруіне және бастапқы тығыздау сапасына ерекше сезімтал.
Шөгетін топырақ неге көтергіш қабілетін жоғалтуы мүмкін
Лесс тәрізді саздақ құрғақ күйінде жеткілікті берік болып көрінуі мүмкін. Оның құрылымы бөлшектер арасындағы байланыстар мен табиғи құрылымдық байланыстар есебінен сақталады. Алайда сулану немесе қосымша жүктеме кезінде бұл құрылым бұзылуы мүмкін.
Топырақ бөлшектері неғұрлым тығыз күйге ауысады, қабат көлемі азаяды, ал іргетаста қосымша шөгу пайда болады.
Қауіп мынада: ылғалдану ғимараттың бүкіл ауданы бойынша іс жүзінде ешқашан біркелкі жүрмейді. Су мына жолдар арқылы түсуі мүмкін:
Бұл кезде негіздің бір учаскесі бастапқы тығыздығын сақтайды, ал көршілес аймақ деформациялана бастайды. Жалпы емес, дифференциалды шөгу пайда болады — бұл қабырғалар мен қатты темірбетон қаңқа үшін ең қауіпті жағдай.
Жоба бойынша қалыңдығы шамамен 1 м топырақ жастығы қарастырылған. Оны оңтайлыға жақын ылғалдылықта, әрбір қабаттың тығыздалуын тексере отырып, қабаттап төсеу қажет болған. Талап етілетін тығыздалу коэффициенті құрғақ топырақтың максималды тығыздығының кемінде 0,95 бөлігін құрауы тиіс еді.
Алайда жоғарғы жастықтың жағдайы барлық зақымдардың ауқымын түсіндірмеді. Топырақты әлдеқайда тереңірек зерттеу қажет болды.
Диагностика: бес зондтау нүктесі және 8,9 м тереңдікке дейінгі әлсіз қабаттар
Негіздің жағдайын бағалау үшін динамикалық зондтау жүргізілді.
Әдіс балғаның соққылары арқылы зондты топыраққа енгізуге негізделген. Әрбір 10 см өткен сайын зондты әрі қарай енгізу үшін қажет соққы саны тіркеледі. Топырақ кедергісі неғұрлым төмен болса, ұштық соғұрлым оңай қозғалады және шартты динамикалық кедергі PdP соғұрлым төмен болады.
Нысанда меншікті зондтау энергиясы 280 Н/см болатын DPM 30-20 қондырғысы қолданылды. Зерттеу нүктелері іргетас плитасының әртүрлі бөліктері астындағы топырақ жағдайын салыстыру үшін ғимарат ауданы бойынша бөлінді.
Барлығы бес профиль орындалды.
Нәтижелер шартты динамикалық кедергісі 1,0 МПа-дан аспайтын ұзақ әлсіз тығыздалған аймақтардың бар екенін көрсетті.
| Нүкте | Жертөле едені деңгейінен әлсіз топырақтар интервалы | Әлсіз аймақтың қалыңдығы |
| ДЗ № 1 | 1,5–6,9 м | 5,4 м |
| ДЗ № 2 | 1,6–8,9 м | 7,3 м |
| ДЗ № 3 | 1,9–5,9 м | 4,0 м |
| ДЗ № 4 | 1,5–5,9 м | 4,4 м |
| ДЗ № 5 | 1,5–5,9 м | 4,4 м |
Диагностика принципті маңызды жауап берді: мәселе іргетастың тікелей астындағы бір ғана қуыспен шектелмеген.
Әлсіз топырақ қабаты бірнеше метр тереңдікке таралған. Аймақтардың бірінде оның қалыңдығы 7,3 м-ге жеткен, ал зерттеу жертөле еденінің бетінен 8,9 м тереңдікке дейін орындалған.
Демек, тек плитаның астындағы кеңістікті толтыру жеткіліксіз болды. Ғимараттан түсетін кернеулер таралатын аймақтағы көлемді топырақ массивінің көтергіш қабілетін арттыру қажет болды.
Жобаның стандартты емес ерекшелігі неде болды
Көптеген нысандарда инъекциялық нығайту бетон плитасының астындағы қуыстарды тікелей толтыру немесе негіздің салыстырмалы түрде таяз аймағын тұрақтандыру үшін қолданылады.
Бұл жерде инженерлік міндет бірнеше себепке байланысты күрделірек болды.
Әлсіз топырақтың едәуір тереңдігі
Әлсіз қабаттар іргетас табанынан төмен басталып, бірнеше метр тереңдікке дейін таралған. Бұл үстіңгі саңылауды жай толтыруды емес, терең және көпдеңгейлі әсер етуді талап етті.
Массивті темірбетон конструкция
Ғимарат монолитті плитаға сүйеніп, темірбетон қабырғалардан, колонналардан, ригельдерден және аралық жабындардан тұрды. Бір учаскені күрт немесе біркелкі емес көтеру қаңқада қосымша күштер тудыруы мүмкін еді.
Сондықтан мақсат конструкцияны барынша көтеру емес, тіректі бақыланатын түрде қалпына келтіру және негізді тұрақтандыру болды.
Алаңның жоғары сейсмикалылығы
Ауданның есептік сейсмикалылығы 10 балл болды. Мұндай жағдайда негіз реакциясының біркелкілігі ерекше маңызды.
Жекелеген аса қатты қосындылар деформациялану қасиеттерінде күрт айырмашылықтар тудыруы мүмкін. Сондықтан әрбір кезеңде ғимараттың реакциясын бақылай отырып, әлсіз аймақтардың жағдайын біртіндеп жақсарту қажет болды.
Іргетасқа қол жеткізудің шектеулілігі
Үй салынған және ішінара пайдаланылып жатқан еді. Негізді толық ашу ұзын котловандар қазуды, төсемді, цокольді және абаттандыру элементтерін бөлшектеуді талап етер еді.
Бұған қоса, жер асты қабырғалары маңындағы топырақты қазу конструкциялардың бүйірлік тірегін уақытша азайтуы мүмкін еді.
Жарықшақтарды жөндеуден бастауға болмайтын
Жұмыстардың реттілігі шешуші мәнге ие болды. Алдымен шөгудің дамуын тоқтату, кейін су бұруды қалпына келтіру және тек тұрақтанғаннан кейін қабырғалар мен әрлеуді жөндеуге көшу қажет болды.
Неліктен GeoResin геополимерлік нығайту технологиясы таңдалды
Тексеруден кейін әлсіз топырақтарға терең геополимерлік инъекциялар арқылы тікелей әсер ету туралы шешім қабылданды.
Бұл шешім нысанның нақты жағдайларына сәйкес келді.
Көрінетін ақауға емес, оның себебіне әсер ету
Көтергіш іргетас плитасы жүктемені тарату функциясын орындауын жалғастырды. Деформациялардың негізгі себебі оның астындағы топырақта болды.
Сондықтан массивті плитаны бұзу немесе тек қабырғаларды нығайту тиімсіз еді. «Топырақ — іргетас — ғимарат» жүйесінің жұмысын қалпына келтіру қажет болды.
Көпдеңгейлі өңдеу мүмкіндігі
Инъекциялық түтіктер материалды белгіленген тереңдіктерге беруге мүмкіндік береді. Өңдеу горизонттар бойынша орындалады: алдымен есептік аймақтың төменгі бөлігінде, содан кейін жоғары қарай.
Мұндай тәртіп төменнен жоғары қарай тұрақты тірек қалыптастыруға және әлсіз қабатты біртіндеп тығыздауға көмектеседі.
Жер жұмыстарының минималды көлемі
Инъекцияларды орындау үшін бүкіл іргетасты ашу қажет емес. Қолжетімділік шағын технологиялық тесіктер мен жергілікті жұмыс аймақтары арқылы қамтамасыз етіледі.
Меншік иесі үшін бұл мынаны білдіреді:
Конструкцияның бақыланатын реакциясы
Геополимерлік материал топыраққа енгізілгеннен кейін кеңейеді. Ол тығыздығы төмен аймақтарды толтырады, қоршаған массивте қысым тудырады және оның тығыздалуына ықпал етеді.
Процесс порциялармен жүргізіледі. Әрбір материал берілгеннен кейін инженерлер негіз бен конструкцияның реакциясын бағалайды. Егер плита инъекцияға жауап бере бастаса, бұл жанасу мен күш беру тізбегінің қалпына келе бастағанын көрсетеді.
Материалдың топыраққа белгісіз көлемді бақылаусыз толтыру ретінде енгізілмейтіні маңызды. Схема материалдың нақты сіңірілуі мен ғимараттың мінез-құлқына қарай түзетіледі.
Технология қалай жұмыс істеді
Инъекциялық нүктелер арасындағы нақты қашықтықтар, құрамның көлемдері, жұмыс режимдері және жеке учаскелердің реттілігі жобалық шешімге жатады және ашық сипаттамада жария етілмейді.
Алайда жұмыстардың жалпы инженерлік схемасы мынадай болды.
Нығайту басталғанға дейін зақымдар фотосуреттермен тіркелді, негізгі жарықшақтар мен ең деформацияланған учаскелер белгіленді.
Бақылау нүктелері жұмыстар кезінде конструкция реакциясын қадағалауға және нақты орын ауыстыруды визуалды бағалаудан ажыратуға мүмкіндік берді.
Инъекция схемасы мына деректерге байланыстырылды:
Инъекциялар бүкіл ғимарат үшін бірдей үлгі бойынша жүргізілген жоқ. Әр аймақ оның жүктемесі мен топырақтың нақты жағдайын ескере отырып қарастырылды.
Шағын тесіктер арқылы негізге геополимерлік құрамды жобалық тереңдіктерге беруге мүмкіндік беретін түтіктер орнатылды.
Бұл тесіктердің көлемі іргетасты дәстүрлі әдіспен ашу кезінде қажет болатын жұмыс көлемімен салыстыруға келмейді. Инъекциялар аяқталғаннан кейін қолжетімділік орындары қалпына келтіріледі.
Жұмыстар кезең-кезеңімен, төменгі горизонттардан басталды.
Компоненттер енгізілгеннен кейін реакцияға түсіп, материал көлемін ұлғайтты және әлсіз аймақта қысым тудырды. Соның есебінен бірнеше процесс қатар жүрді:
Төменгі горизонт тұрақтанған сайын инъекциялық түтіктер келесі деңгейлерге ауыстырылды.
Бұл жобада массивті конструкцияның күрт жергілікті көтерілуіне жол бермеу ерекше маңызды болды.
Бақылау материал беріліп жатқан кезде тікелей жүргізілді. Инженерлер бақылау нүктелерінің қозғалысын қадағалап, қажетті реакцияға жеткен кезде инъекцияны тоқтатты немесе басқа аймаққа ауыстырды.
Критерий материал шығынының өзі емес, негіз жұмысының өзгеруі болды:
Неліктен дәстүрлі баламалар аз қолайлы болды
Теориялық тұрғыда ғимаратты нығайту үшін бірнеше дәстүрлі шешімді қарастыруға болатын.
Қабырғаларды ішінара нығайту
Болат құрсаулар, қалауды армирлеу және жарықшақтарды инъекциялау нақты конструкцияның беріктігін арттырады, бірақ әлсіз топырақты жоймайды. Шөгу жалғасқан жағдайда зақымдар көршілес учаскелерге ауысуы мүмкін.
Жаңа іргетас жеткізу
Қолданыстағы іргетастың астына темірбетон учаскелерін кезекпен орнату жер жұмыстарымен, ылғалды процестермен және бетонның беріктік жинауының ұзақ циклімен байланысты.
Әлсіз аймақ терең болған жағдайда жаңа кеңейтілген іргетас та жеткіліксіз тығыз топырақ шегінде қалып қоюы мүмкін.
Қадалы нығайту
Қадалар жүктемені тереңірек қабаттарға бере алады, бірақ бұл жаңа күштік схеманы есептеуді және қадаларды қолданыстағы плитамен конструктивтік түрде біріктіруді талап етеді.
Дайын жеке үй үшін бұл ауыр техника, елеулі ашу жұмыстары, ростверктер орнату және шектеулі кеңістіктегі күрделі жұмыстар дегенді білдіреді.
Беттік тығыздау
Топырақты қарапайым механизмдермен қайта тығыздау үшін негізді ашу қажет. Әлсіз аймақ бірнеше метр тереңдікке жеткен жағдайда беттік әсер қажетті нәтиже бермейді.
Геополимерлік инъекциялар таңдалды, өйткені олар топырақты есептік тереңдікте өңдеуге, қолданыстағы іргетас жүйесін сақтауға және нығайту кезінде үйдің реакциясын тікелей бақылауға мүмкіндік берді.
Су бұру — шешімнің міндетті бөлігі
Топырақты нығайту ықтимал сулану себебін жою қажеттілігін жоққа шығармайды.
Егер нығайтудан кейін де су зақымдалған соқыр алаң, ұйымдастырылмаған су ағызу немесе кері толтырма арқылы іргетас астына түсе берсе, негіздің жұмыс жағдайлары қайта нашарлайды.
Сондықтан шаралар кешеніне мыналар кірді:
Шөгетін топырақтар үшін бұл қосымша әрлеу жұмысы емес, негізді инженерлік қорғаудың бір бөлігі.
Жұмыс нәтижесі
Әлсіз аймақтарды кезең-кезеңімен өңдегеннен кейін көтергіш конструкциялар астындағы негіз тұрақтандырылды.
Геополимерлік инъекциялар іргетас плитасының астындағы тіректі қалпына келтіріп, жекелеген учаскелердің деформациялану айырмасын азайтты. Ғимараттың реакциясы жұмыс барысында бақыланғандықтан, нығайту массивті темірбетон қаңқаның күрт жергілікті орын ауыстыруынсыз, бақыланатын түрде жүргізілді.
Жерасты жұмыстары аяқталғаннан кейін соқыр алаң мен жерүсті суларын бұру жүйесі қалпына келтірілді. Тек содан кейін жарықшақтарды, цоколь қаптамасын және қасбеттің зақымдалған учаскелерін жөндеуге кірісті.
Осылайша нысанда:
Негізгі нәтиже жарықшақтарды жасыру емес, негіздің қалыпты жұмысын қалпына келтіру болды.
Бұл кейс үй иелеріне нені көрсетеді
Қабырғалардағы жарықшақтар әрдайым ғимараттың өзін бірден нығайтуды талап етпейді. Алдымен конструкциялардың неліктен қозғалып жатқанын түсіну қажет.
Негіздегі ықтимал мәселенің белгілері:
Фотосурет бойынша мәселенің тереңдігін сенімді түрде анықтау мүмкін емес. Ұқсас зақымдар шөгетін топырақтан, нашар тығыздалған кері толтырмадан, плита астындағы қуыстардан, шайылудан, коммуникациялардағы ағып кетуден немесе көтергіш конструкцияның ақауынан туындауы мүмкін.
Сондықтан дұрыс реттілік инженерлік тексеруден басталады:
Алдымен негіз — содан кейін қабырғалар
Бұл нысанда ең көзге түсетін ақаулар жарықшақтар мен қасбет зақымдары болды. Алайда негізгі себеп әлдеқайда тереңде орналасқан: ауыр іргетас плитасының астында бірнеше метрге созылған әлсіз тығыздалған шөгетін топырақ қабаттары болған.
Динамикалық зондтау мәселенің нақты тереңдігін анықтауға мүмкіндік берді. GeoResin геополимерлік инъекциялары іргетасты бөлшектемей және бүкіл ғимарат айналасында котлован қазбай-ақ әлсіз аймаққа тікелей әсер етуге мүмкіндік берді.
Мұндай тәсіл меншік иесі үшін практикалық тұрғыдан маңызды: жөндеу дұрыс реттілікпен орындалады. Алдымен тірек қалпына келтіріліп, конструкцияның мінез-құлқы бақыланады. Содан кейін сулану көздері жойылады. Тек содан соң жарықшақтар мен әрлеу қалпына келтіріледі.
Егер жөндеуден кейін қабырғалар қайтадан жарыла берсе, сылақ құрамын емес, іргетас астындағы топырақтың жағдайын тексеру керек.
GeoResin инженерімен жағдайды талдап, қолданыстағы іргетасты бөлшектемей негізді тұрақтандыру мүмкіндігін анықтаңыз.
