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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Ни на один вопрос ответа тогда не нашлось.
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.
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.
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...
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.
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.
июнь 2012, Санкт-Петербург
НТФ "ГЕОФИЗПРОГНОЗ"
Адам Григорьевич Гликман,
Технология монолитного строительства - это хорошо или плохо?
Технология монолитного строительства - это хорошо или плохо?
Комментариев нет:
Отправить комментарий