Строительный форум

Безопасное строительство с обеспечением безопасного функционирования построенного
    (Керлингметод – революция в использовании несущей способности оснований)

   Механика грунтов – строительная дисциплина, изучающая грунты оснований и их взаимодействие с фундаментами зданий и сооружений.
   В настоящее время механика грунтов обладает развитой экспериментальной базой и мощным механико-математическим аппаратом в области изучения грунтов, но этого оказывается недостаточным для безопасного применения линейно деформируемых оснований и организации проектирования и применения  грунтовых оснований с нелинейным деформированием.
   Если в поисковую строку Yandex.ru ввести словосочетание «основания зданий и сооружений», то можно увидеть бесчисленное количество печатных работ, посвященных проектированию и применению линейно деформируемых оснований, и только одна из них на www.irchin.rostovgrad.ru является исключением. Она  предназначена для практического проектирования и применения нескальных оснований с нелинейным деформированием, которые в сравнении с основаниями линейно деформируемыми обладают значительными преимуществами.
   Нет сомнения в том, что все сегодня работающие основания когда-то были рассчитаны по традиционным расчетным моделям: либо линейно деформируемый слой, либо линейно деформируемое полупространство. По мнению ученых эти основания находятся в состоянии оптимального нагружения и деформирования.
   Нижеприведенный мысленный эксперимент  доказывает, что все линейно деформируемые основания эксплуатируются с огромными неиспользуемыми резервами.
   Представим себе, что материалы всех зданий стали медленно преобразоваться в сталь А400, которая имеет следующие характеристики: модуль деформации 200000 МПа,  нормативное сопротивление  растяжению и сжатию  400 МПа, объемный вес 7,8 т/м3. Нет сомнения в том, что конструкции зданий и сооружений от этого преобразования увеличат свою жесткость, прочность и вес в разы, и  в том, что линейно деформированные основания под стальными зданиями совершат плавный переход в режим работы нелинейного деформирования. И если возросшие в разы давления на основания не превысят предел устойчивой прочности подфундаментных грунтов, то нелинейно деформируемые основания, обязательно найдут свой новый, стабилизированный уровень.
  Что касаемо наклонов зданий и сооружений, увеличивших в разы свой вес, то в большинстве случаев они будут вписаны в нормируемые пределы. Ну а если наклоны не вписались в нормативы, то их можно отрегулировать различными, традиционно применяемыми способами, в том числе и с помощью предназначенных  для этого домкратных технологий, (см.  www.georec.spb.ru/journals/09/files/09011.pdf).
   Расчеты оснований по устойчивой прочности показывают, что давления под ленточными фундаментами могут превышать значения 1.0 МПа, что уже соизмеримо с ударными давлениями применяемых в России тяжелых, 3.5, 5.5 тонных трамбовок. А это значит, что «трамбовать» грунтовые толщи  до нужной плотности можно и статическими давлениями возводимых зданий.
  Вышеприведенный мысленный эксперимент, доступный для понимания любого инженера, выявляет четыре фактора:
   1) линейно деформируемые основания, проектируемые по установленным нормам, обладают высокой пористостью и сжимаемостью. Они требуют огромных затрат на фундаментостроение и являются потенциально опасными для зданий и сооружений в условиях проникновения в их структуру поверхностных или подземных вод;
   2)  возрастающими в разы давлениями и осадками структура подфундаментных глинистых грунтов может преобразовываться в структуру водонепроницаемую, без возможности в дальнейшем негативно воздействовать на здания и сооружения;
   3) для проектирования нелинейно деформируемых оснований нет необходимости  ограничивать деформации различными противодеформационными мероприятиями и конструкциями.
   В связи с возможностью передачи на основания увеличенных в разы давлений массовое применение должны получить фундаменты ленточные (сплошные или прерывистые) с домкратными проемами в стеновых частях. Конструктивное решение таких фундаментов оговорено в СНиПе 2.01.09-91 «Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах». Такие фундаменты должны обеспечивать использование гидравлических домкратов в случаях необходимости регулирования перемещений по ходу строительства, как бескаркасных, так и каркасных зданий.
   Возведение зданий и сооружений должно осуществляться с применением керлингметода.
   Правилами этой игры предусмотрено применение специальных щеток для натирания поверхности льда впереди скользящего керлингкамня. Однако щетками пользуются только в тех случаях, когда траектория перемещения  камня начинает отклоняться от намеченного маршрута. Аналогичные правила должны быть и в строительном производстве: установку домкратов в стены фундаментов необходимо предусматривать всегда, но устанавливать и применять их нужно лишь в тех случаях, когда текущие по ходу строительства деформации и крены возводимых зданий или сооружений приближаются к нормируемым пределам.
   Эпоха, когда для обеспечения геостойкости зданий и сооружений используют ограничение деформаций оснований нормируемыми пределами,  не может быть бесконечной. Ведь по сути дела, ограничивая деформации оснований, мы огромными усилиями и в огромных масштабах закапываем в планету Земля те материалы, которые с неменьшими усилиями из нее выкапываем.
  Если желающие стать первопроходцами посмотрят страницуwww.irchin.rostovgrad.ru/publ4.htm, то смогут убедиться в том, что даже недавно введенный в действие СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений» в скрытом виде практически не препятствует применению керлингметода.
   В п. 5.9.6  СП 22.13330.2011 говорится:  «В случаях, когда строительными мерами защиты и инженерной подготовки грунтов не исключаются деформации и крены сооружений, превышающие допустимые значения, основания следует проектировать с учетом мероприятий, снижающих осадки и крены [т.е. деформации и крены сооружений, а не оснований], в том числе с применением выравнивания сооружения». Далее в этом пункте говорится о необходимой проверке основания на устойчивость, но нет упоминания о том, в какое время должно осуществляться выравнивание: по ходу строительства или в период эксплуатации.
    А стало быть, любой пользователь СП, понимающий логику керлингметода, имеет полное право на проектирование совершенно новой строительной системы:  «здание или сооружение – фундамент, (желательно ленточный),  с возможностью домкратного регулирования деформаций и крена здания или сооружения по ходу строительства – основание, рассчитываемое по устойчивой прочности, как сплошное, так и обособленное».  Для этой системы не нужны ни строительные меры защиты от грунтовых деформаций, ни инженерная подготовка грунтов.
   Существует природная закономерность: чем больше глубина осадок оснований, тем ниже их деформационный потенциал. Нормативные пределы деформирования оснований, оговоренные в СП, порождают основания с очень высоким и опасным для зданий потенциалом. Однако, несмотря на массовую эксплуатацию зданий с «пизанскими» наклонами и трещинами на фасадах, мы упорно продолжаем верить в то, что, используя научные методики, мы можем точно прогнозировать деформации оснований. Даже под нормально эксплуатируемыми зданиями фактические деформации оснований никогда не совпадают с результатами расчетов. Те, кто рассчитывает основания по деформациям знает, по научным методикам точно можно определять лишь направления перемещений оснований. Керлингметод – единственный метод, который позволяет: во-первых, проектировать нелинейно деформируемые основания, во-вторых, обходиться без выполнения прогнозов деформаций оснований.
  Технология выравнивания зданий с помощью домкратов не нова. Домкратный ремонтметод появился в 50-х годах ХХ века и применяется  для выравнивания зданий, возведенных с ошибочным прогнозом ожидаемых деформаций водонасыщаемых линейно деформируемых оснований. Многолетний опыт выравнивания аварийных зданий выявил надежность ремонтметода, и нет никаких технических препятствий для его использования в качестве керлингметода.
   Единственное препятствие – наша привычка добросовестно работать по написанным инструкциям. К примеру, если бы в инструкции к продаваемым топорам было написано: дрова рубить обухом, - то, пожалуй, это было бы единственным решением при заготовке дров. Можно над этим и посмеяться, если бы в жизни не было бы аналогичных инструкций. К таковой нужно отнести СНиП 2.01.09-91, в котором Приложения 2 имеет заголовок: «Особенности проектирования зданий и сооружений с учетом их выравнивания в период эксплуатации».  Названный  СНиП введен в действие с 1 января 1992 года и до сих пор  эти особенности проектирования не используются для выравнивания зданий  по ходу строительства.
  Керлингметод, обеспечивающий геостойкость зданий максимально возможными деформациями оснований в пределах несущей способности,  не допускает деформационных ошибок, так как деформационный потенциал оснований под зданиями, возведенными с применением керлингметода, доводится практически до нуля. А это значит, что такие основания обладают гарантированной эксплуатационной надежностью при любых атаках грунтовых или поверхностных вод.
   Господа! Сегодня, когда мы обязаны создавать инновационную экономику, возведение зданий на линейно деформируемых основаниях нужно рассматривать как экономическое преступление. Если вдруг у Вас появится желание не тратить свои или бюджетные деньги на противодеформационные конструкции (плитные и свайные фундаменты) и противодеформационное преобразование строительных свойств грунтов (предпостроечное улучшение деформационных свойств оснований), то без запатентованного мною Е-метода, позволяющего возводить Е-жилье,  Вам не обойтись.
   Предлагайте варианты нашего сотрудничества.
   Предложения по применению керлингметода направлять электронной почтой или по почтовому адресу: данные в Интернете.
   © Ирхин В.Д. 2011 г