Строительство на подрабатываемых территориях

Проектирование зданий и сооружений предназначенных для строительства на под­рабатываемых территориях (под которыми проводят или намечают проводить подземные горные разработки) надлежит осуществ­лять по требованиям СНиП II-A.14—71 («Зда­ния и сооружения на подрабатываемых тер­риториях»).

На подрабатываемых территориях часто возводят здания в районах угледобычи. Гор­ные выработки, как известно, оказывают вредное воздействие на конструкции зданий, расположенных над ними, вследствие неизбежных просадок дневной поверхности.

Меры по защите зданий от влиянии горных выработок можно подразделить на горнотехнические и специальные строительные (конструктивные).

Согласно СНиП II-A.14—71, прочность, устойчивость и эксплуатационная надежность зданий и сооружений, проектируемых на под­рабатываемых территориях угольных место рождений, должны обеспечиваться соответствующим расположением зданий и сооружений относительно мульды сдвижения земной поверхности, уменьшением деформаций земной поверхности горнотехническими мерами защиты, а также специальными строительными (конструктивными) мерами защиты.

Горнотехнические меры заключаются в том, что под зданиями оставляют предохранитель­ные целики ископаемого, заполняют выработанное пространство пустой породой или при меняют специальные способы выемки полезного ископаемого, уменьшающие влияние де формаций основания на здание.

Строительные (конструктивные) моры уменьшают дополнительные усилия в конст­рукциях зданий, возникающие в процессе подработки. К числу основных конструктив­ных мер относятся разрезка зданий на отсеки, повышение расчетного сопротивления ос­нования, снижение постоянных нагрузок и применение рациональных схем зданий.

Конструктивные меры предусматривают исходя из принципа жесткости или принципа податливости.

В первом случае необходимо обеспечить жесткость и прочность, достаточные для вос­приятия дополнительных усилий в конструк­циях без появления в них остаточных дефор­маций. Для повышения жесткости зданий следует, во-первых, увеличивать жесткость и прочность элементов их конструкций (на­пример, уменьшением проемов, применением более прочных материалов с усилением их армированием), а также введением надежных связей между элементами; во-вторых, приме­нить рациональные конструктивные схемы зданий, увеличивающие их общую жесткость.

Но втором случае защита (по принципу по­датливости) производится о учетом того, что конструкции следуют за деформациями зем­ной поверхности как и вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях без появления в них опасных напряжений и излишней деформативности элементов конструкции (раскры­тия швов, наклонов, сдвигов элементов кон­струкций). Чем гибче и податливее несущие конструкции, тем меньшие напряжения воз­никают в них при неравномерных деформа­циях основания. При этом необходимы стро­гие меры, обеспечивающие пространственную устойчивость зданий.

Здания можно проектировать полностью по принципу жесткости или но принципу подат­ливости, но иногда рационально применять комбинированную схему защиты (например, от влияния горизонтальных деформаций — по принципу податливости, а от неравномерных осадок — по принципу жесткости).

СНиП II Л.И—71 регламентирует проекти­рование строительных конструкций незави­симо от их назначения и применения в про­мышленном, жилищном и других видах стро­ительства с учетом мер, смягчающих влияние подработок.

При проектировании объектов с жесткой конструктивной схемой в качестве строитель­ных мер защиты необходимо предусматри­вать усиление несущих конструкций и объ­единение их в пространственно-жесткие бло­ки, а также устройство фундаментных и поэтажных железобетонных поясов, фундамент­ных связей-распорок, фундаментов в виде сплошных железобетонных плит, перекрест­ных балок, балок-стенок и т. п.

Рис. 210. Сопряжение конструктивных эле­ментов зданий в районах горных выработок: а — опирание и крепление панели перекрытия к железобетонному поясу в кирпичных зданиях; б — соединение поясного блока в крупноблочном здании: 1 — кладка стены; 2 — панель перекры­тия; 3 — железобетонный пояс; 4 — закладная деталь; 5 — анкер; в — блок связи; 7 — выпуски рабочей арматуры поясного блока; S — заделка стыка раствором на расширяющемся цементе

При проектировании объектов с податливой конструктивной схемой в качестве строитель­ных мер защиты требуется предусматривать разделение зданий и сооружений на отсеки (части) с устройством между ними деформа­ционных швов, устройство швов скольжения в фундаментных конструкциях, шарнирных, шарнирно-подвижных сопряжений и стыков несущих и ограждающих конструкций, сни­жение жесткости колонн и несущих бескар­касных стен.

При применении комбинированной конст­руктивной схемы следует предусматривать надземную часть здания с жесткой схемой, а подземную — с податливой (или наоборот).

При разделении зданий и сооружений на отсеки необходимо учитывать конфигурацию

его в плане (отдавая предпочтение простой форме), конструктивные особенности, а так­же интенсивность деформаций земной поверхности. Высоту зданий и сооружений в пределах отсека следует принимать одинако­вой, соблюдая по возможности условия сим­метричности распределения нагрузок и при­вязки основных несущих конструкций к осям проектируемого объекта. Деформационные швы должны разделять смежные отсеки зда­ний и сооружений по всей высоте, включая кровлю и, как правило, фундаменты.

Особенно важное значение для жесткости и устойчивости здания имеет усиление несу­щих стен железобетонными поясами, устраи­ваемыми в уровне цоколя и всех перекрытий. В кирпичных зданиях такие пояса выполня­ют обычно на всю толщу стены и к ним кре­пят панели перекрытий (рис. 210, а).

В крупноблочных зданиях пояса создают путем надежного соединения поясных блоков по всему периметру отсека (рис. 210, б).

Следует иметь в виду, что при защите зда­ний и их элементов по принципу жесткости конструктивные меры несколько увеличива­ют расход металла и других строительных материалов, а следовательно, и стоимость зда­ний. Применение же податливых конструк­тивных схем и рациональное использование несущей способности материалов позволяют уменьшить расход материалов и средств на конструктивные меры.

Повышенную податливость здания можно обеспечить следующим: созданием возможнос­ти горизонтальных перемещений элементов несущих конструкций, имеющих контакт с основанием; увеличением податливости несу­щих конструкций и связей между ними в вертикальной плоскости, которая является результатом снижения жесткости коробки здания (например, при увеличении проемяости зданий, применении пластических раство­ров для кирпичной кладки) и его элементов; строительством зданий со статически опреде­лимыми расчетными схемами несущих конст­рукций.

В целях уменьшения деформаций (переко­сов, наклонов, перемещений) в элементах кон­струкций при защите по принципу податли­вости, так же как и при жесткой конструк­тивной схеме, целесообразно, как уже говори­лось, разделять здание на отсеки небольшой длины.

Таким образом, при проектировании зданий в районах с подземной разработкой угли но обходимо учитывать особенности работы их конструкций в условиях неравномерной осадки грунта.