Технология монолитного строительства и многое другое...
О нас Услуги Оборудование Книги по теме Примеры Связь Карта Форум Видео En

Технология монолитного строительства - это хорошо или плохо?

Адам Григорьевич Гликман,
НТФ "ГЕОФИЗПРОГНОЗ"
июнь 2012, Санкт-Петербург

В настоящее время происходит увеличение количества инженерных сооружений, возведенных по технологии монолитного строительства. Как очевидное, представляется, что мощная железобетонная плита, используемая в качестве фундамента, снимает все проблемы, обусловленные неравномерной несущей способностью грунта.

Чтобы убедиться в наличии этих проблем, достаточно чисто визуально обследовать обычные сооружения, как в городах, так и в сельской местности. Наличие вертикальных и субвертикальных трещин в стенах, порванная кирпичная кладка, наклон домов, проваливающиеся крыши, веранды и крылечки - вот далеко не полный перечень проявлений неудовлетворительной работы фундаментов.

Ведь на самом деле, истинным фундаментом инженерных сооружения является не то, что создается в качестве нулевого цикла, а сам грунт. Возводимый строителями фундамент должен компенсировать неравномерности несущей способности грунта, но вот справляется ли он с этими обязанностями...

Казалось бы, железобетонная плита должна решить эту проблему раз и навсегда. Представляется, что железобетон - материал достаточно прочный, и поэтому, установив мощную, до метра толщиной, железобетонную плиту, можно быть спокойным в отношении надежности установленного на этой плите сооружения. Однако имеющиеся факты свидетельствуют об обратном.

В 1993 году я случайно оказался свидетелем обсуждения ЧП, имевшего место на ЛАЭС. Дело в том, что на территории ЛАЭС была залита железобетонная плита для установки на ней какого-то оборудования. Плита была залита осенью, а когда весной сошел снег, то она оказалась с трещиной, которая поделила ее на две отдельные части. Качество цемента и исполнение технологии заливки сомнений не вызывали. Исследование плиты только добавило вопросов. В трещине плиты не было арматуры. Вместо нее там находился коричневый порошок. То есть от арматуры осталась только ржавчина.

Ни на один вопрос ответа тогда не нашлось.

Так сложилось, что в том же 1993-м году обнаружилось, что аппаратура спектрально-сейсморазведочного профилирования (ССП), которая создавалась в течение более чем 10 лет для исследований горного массива в условиях угольных шахт, при использовании ее с земной поверхности позволяет выявлять зоны тектонических нарушений (ЗТН). Тогда же было начато изучение свойств зон тектонических нарушений.

Наука о тектонических нарушениях к тому времени уже существовала, но основана она была исключительно на мысленных моделях, без малейшей проверки на практике. Так что свойства ЗТН, обнаруженные с помощью ССП, были к тому моменту неизвестными.

Самое первое свойство ЗТН заключалось в том, что в этих зонах происходит разрушение любого находящегося там инженерного сооружения. Причины этих разрушений были неизвестны, и это свойство было воспринять просто как факт.

Первая же статья об этом [1] описывает еще некоторые свойства этих зон. На самом деле, как оказалось в дальнейшем, количество свойств ЗТН больше, чем приводится в этой статье. В аспекте настоящей работы основным является свойство ЗТН, которое заключается в том, что грунт в пределах этих зон находится в подвижном состоянии. Подвижность эта представляет собой как бы пульсацию. Поверхность грунта (или, если угодно, горных пород) совершает колебательные движения. Период этих колебаний очень велик, и может составлять минуты. Поэтому обнаружить их можно только с помощью специальной аппаратуры. Амплитуда этих колебаний может достигать огромных значений - единиц сантиметров.

Как оказалось, параметры этой пульсации изменяются во времени. Изменяется и частота пульсации, и ее амплитуда, которая временами может уменьшаться практически до нуля. Вот эта, так называемая, планетарная пульсация и есть тот механизм, который приводит к разрушению различных объектов. Причем, не только инженерных сооружений, но и самих горных пород, находящихся в пределах ЗТН.

Физика всех этих разрушений очень проста. Допустим, что половина фундамента дома опирается на неподвижный грунт, а вторая половина оказалась в ЗТН, и, стало быть, находится в условиях подвижного грунта. В случае жесткой конструкции дома, на границе ЗТН в фундаменте возникают изгибные напряжения, и в нем, а также и в стенах возникают вертикальные и субвертикальные трещины.

Изгибные напряжения не предусмотрены при возведении домов. На возникновение их никто никогда не рассчитывал. А вот они-то как раз и разрушают как угодно прочные конструкции. Железобетонная плита, которая может выдержать колоссальные нагрузки на сжатие, легко разрушается под воздействием изгибных напряжений.

Разрушение плиты происходит в несколько этапов. Сначала, под воздействием знакопеременного изгибного напряжения, на границе между подвижным и неподвижным грунтом, развивается микронарушенность бетона, скрепленного гибкой арматурой. Пронизанный микротрещинами железобетон становится газопроницаемым, и начинает пропускать выходящие из земли газы. Некоторые из этих газов вместе с водой из атмосферных осадков создают агрессивную среду, которая окисляет арматуру. После окисления арматуры микротрещины становятся макротрещинами. После того, как окончательно развивается трещина в железобетонной плите, изгибные напряжения исчезнут, и одна часть плиты будет свободно колебаться вместе с колеблющимся в ЗТН грунтом, а другая будет неподвижно лежать на неподвижном грунте.

В случае, если железобетонные стены намертво вмонтированы в плиту-основание (т.н. плавающее основание), то в стенах также будут развиваться трещины, составляющие единое целое с трещинами в плите таким образом, чтобы стены не противодействовали свободному колебанию части плиты, находящейся в ЗТН.

Априорно технология монолитного строительства представляется настолько надежной, что, когда строители видят трещину в железобетоне, они просто не верят глазам своим. Не обращать внимание на разрушение инженерных сооружений, возведенных по технологии монолитного строительства, заставляет также еще одно обстоятельство. Практика строительных работ такова, что важнейшей задачей строительства является сокрытие разного рода осложнений, возникших в ходе строительных работ.

Более того, если обнародовать ставшие известными дефекты, возникшие в ходе строительства, то это вызовет уменьшение капитализации дома со всеми вытекающими из этого последствиями вплоть до уголовной ответственности.

Скрывая дефекты монолитного строительства, строители даже не подозревают, что дефекты эти имеют место ПОВСЮДУ, практически во всех домах, построенных по технологии монолитного строительства. Нам это известно, потому что нас приглашают как экспертов в те дома, где люди обнаруживают трещины в стенах. Поскольку стены покрыты толстым гипроком, то можно себе представить размер трещин, порвавших этот гипрок.

На самом деле, скрыть трещину в плите-фундаменте невозможно. Потому что, если в стенах образуются трещины, то это может произойти только в том случае, если лопнула плита. Таким образом, наличие трещин в стенах дома, возведенного по монолитной технологии, является надежным признаком того, что плита лопнула. А также того, что жители этого дома оказались в экологически неблагополучной зоне. Иначе говоря, в геопатогенной зоне. Но об этом позже.

Если сделать экскурсию по строящимся коттеджным поселкам, которых сейчас появилось так много, то увидим, что большинство коттеджей ставят на железобетонную плиту. Немалое количество этих плит к моменту строительства оказывается уже с трещиной. Строители справедливо считают, что, даже если плита и лопнула, она всё равно остается надежной опорой. Да, применительно к небольшому коттеджу это так, Но...

Плита, материал которой имеет микротрещиноватость, является проницаемой для газов. И поскольку при такой технологии вентилируемое поддомное пространство отсутствует, то глубинные газы прямым путем идут в легкие людей, проживающих в таком доме. Понятно, что при этом весь экологически замечательный ландшафт уже никакого положительного эффекта на здоровье владельцев таких коттеджей не оказывает.

Точно такая же ситуация имеет место и в городских домах, построенных по монолитной технологии. С той лишь разницей, что в многоэтажных домах трещины в плите плавающего основания рано или поздно приводят к разрушению всего дома, а глубинные газы уходят в форточки уже с первого-второго этажа, и более высоким этажам достается их немного. В коттеджах же, лишенных вентилируемого поддомного пространства, глубинные газы заполняют всё помещение и медленно, но верно убивают всех живущих там людей.

Пособием по изучению последствий монолитного строительства может служить дом №31, корп.4 по ул.Замшина, СПб. Разрушение дома прогнозировалось еще в 2002 году, когда по заданию муниципального совета была осуществлена геофизическая разведка пространства, которое может быть затронуто в результате строительства этого дома. Задача была в том, чтобы оценить риски для жителей прилегающих домов. Как оказалось, наибольшему риску подвергались жители дома, строительство которого тогда еще не было начато.

Отчет об исследовании возможных последствий строительства дома на этом месте был сдан Заказчику, а также предъявлен для ознакомления строителям...

В общем, еще до начала заселения этого дома, началось развитие трещин в стенах. Первыми появились стальные угловые стяжки, с помощью которых пытались противостоять развитию вертикальной трещине между стенами. Понятно, что трещины в стенах не могут не развиваться при раскачивании отдельных частей плиты. Поэтому, после того, как были поставлены стяжки, стали появляться трещины в других местах. По мере установки анкеров, трещины стали распространяться на остальной поверхности стен дома. На рис.1 показан общий характер состояния стен дома на Замшина 31-4, СПб.

Общий характер состояния стен дома на Замшина 31-4, СПб
Рис. 1

В настоящее время практически вся поверхность дома покрыта угловыми стяжками и анкерными креплениями. При подсчете из квартир дома в стенах насчитали более 2000 трещин. Кроме того, между квартирами резко увеличилась звукопроницаемость. Причину искали недолго. Как оказалось, трещинами пронизаны и перекрытия между этажами.

Таким образом, 17-этажный дом, построенный в парке им.Сахарова, и считающийся чуть ли не элитным, существует на грани разрушения, поскольку стены с таким количеством трещин и в условиях возрастающего их количества не являются надежными несущими элементами. Любой мощный порыв ветра может превратить его в груду мусора. Под большим секретом из-под дома непрерывно, 24 часа в сутки, идет откачка глубинной напорной воды, оправдывающей название плиты как плавающего основания. Скорее всего, к большому сожалению, рано или поздно, это всё закончится трагедией и гибелью жителей этого дома.

Любое технологическое решение находится в соответствии с уровнем познания. Когда люди считали, что земная поверхность неподвижна, монолитная технология считалась оптимальным решением. Теперь, когда стало ясно, что земная поверхность может быть подвижной, пришло понимание того, что чем жестче фундамент и конструкция в целом, тем больше вероятность его разрушения.

Жаль только, что от понимания сути явления и до практического решения данной проблемы пройдет очень много времени, что обойдется, безусловно, большим количеством техногенных катастроф.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гликман А.Г. Свойства зон тектонических нарушений


Обсудить статью 



При использовании материалов сайта ссылка на www.newgeophys.spb.ru обязательна Публикации о нас

Начало | О нас | Услуги | Оборудование | Книга 1 Книга 2 Книга 3 |  Примеры | Связь | Карта сайта | Форум | Ссылки | О проекте | En

Поддержка и продвижение сайта "Геофизпрогноз"


Rambler's Top100 Rambler's Top100

Реклама на сайте: