9.1.5 Фундамент сооружения углеобогатительной фабрики

По данным геологических изысканий, выполненных для проектного здания, было принято, что в пределах всей площадки на сравнительно небольшой (глубине залегает относительно ровный слой коренных пород — известняков и брекчевидных конгломератов, принимаемый в качестве несущего с расчетным сопротивлением 8 кг/см2.

В рабочих чертежах фундаменты были запроектированы как отдельные опоры с глубиной заложения 5 м; они прорезали верхние слои грунта и опирались на коренные породы.

При отрывке котлована на глубине 4,2 м от поверхности, в толще известняков, была обнаружена пустота размером 0,8×2,0 м, по-видимому, карстового происхождения. Кроме того, обнаружилось, что кровля .известняков залегает весьма неровно. Эти обстоятельства привели к необходимости уточнить геологическое строение всей площадки.

В результате дополнительных изысканий было установлено, что кровля известняков изобилует впадинами и выступами, образовавшимися вследствие происходивших когда-то денадукционных процессов. Известняки оказались неоднородными: плотные в нижней части разреза, они имели трещины и каверны в верхней части. Последние были как полыми, так и заполненными известково-песчано-глинистым материалом.

Естественно, что такие условия не позволили применить разработанный проект, и потребовалось найти новое решение.

Первый вариант, рассмотренный в поисках нового решения, предусматривал усиление трещиноватых и закарстованных известняков путем нагнетания в них специальной цементно-глинисто-песчаной смеси, которая после затвердения превратила бы разрушенные породы в единый монолит. Однако от этого варианта пришлось отказаться, та:к как часть карстовых полостей оказалась заполненной глинисто-песчаным материалом и известковистой мукой. Наличие такого заполнения не позволило превратить известняк в однородный массив, обладающий на всех участках одинаковой механической прочностью.

Был принят другой вариант, предусматривавший создание вместо отдельных опор сплошной железобетонной плиты, которая позволила бы перераспределить давление в основании сооружения и обеспечить равномерность его осадок.

Основные вопросы, которые потребовалось решить при проектировании плиты, сводились к выбору ее толщины и к прогнозу неравномерности ее осадок. Осадка была неизбежной, так как плита опиралась на очень разнородное основание: частично на суглинки, частично на разрушенные известняки, а часть плиты располагалась над впадиной, заполненной глинисто-песчанным материалом (рис. 85).

суглинки; разрушенные известняки; плотные известняки; впадина, заполненная глинисто-песчаным материалом; железобетонная плита; деформационные швы

Плита была рассчитана как балочная, опирающаяся на упругое основание и загруженная сосредоточенными силами. По расчету толщина плиты была принята равной 1,2 м.

При определении возможных осадок был рассмотрен наихудший случай: плита, разрезанная на три самостоятельные части, опирающиеся на три вида грунтов. Произведенный в этом предположении расчет показал, что минимальная величина осадки у одной из осей может составить около 1,0 см, а у другой, где плита опиралась на несжимаемое основание, ее осадка должна быть близка нулю. Максимальная осадка плиты ожидалась 1,5 см.

Учитывая, что часть осадок протекает в период строительства, что здание было разрезано на отдельные секции и, кроме того, имело достаточную жесткую конструкцию, неравномерность осадок, определенная расчетом, была признана допустимой.

В настоящее время здание находится в эксплуатации, деформаций в нем не имеется.