Технологія усунення понаднормованого нахилу будівель з використанням методу піднімання

Парненко, Владислав Володимирович
Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7014
Full metadata record
DC Field	Value	Language
dc.contributor.advisor	Демессіе , Мекуріа Келкай	-
dc.contributor.author	Парненко, Владислав Володимирович	-
dc.date.accessioned	2026-02-10T12:12:39Z	-
dc.date.available	2026-02-10T12:12:39Z	-
dc.date.issued	2026-01	-
dc.identifier.uri	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7014	-
dc.description.abstract	Кваліфікаційна робота присвячена дослідженню та аналізу технології усунення понаднормованого нахилу будівель з використанням методу піднімання. В роботі проаналізовано технологічні схеми, що забезпечують усунення понаднормованого нахилу будівель як без додаткового впливу на ґрунтову основу, так і із застосуванням локального задавлювання фундаменту з боку, протилежного понаднормованого нахилу будівлі. Такі підходи дають змогу ефективно регулювати процеси підйому споруд у різних інженерногеологічних умовах експлуатації, а за необхідності — виконувати локальне ущільнення ґрунтової основи з боку, протилежного нахилу, що додатково сприяє частковому вирівнюванню фундаменту та стабілізації просторового положення будівлі. Застосування розглянутих технологічних рішень спрямоване на підвищення ефективності ремонтно-відновлювальних і реконструктивних робіт, скорочення термінів їх виконання, а також на забезпечення надійної та безпечної експлуатації будівель упродовж тривалого періоду. Реалізація таких технологій дозволяє підвищити довговічність будівельних конструкцій та зменшити ризик виникнення аварійних ситуацій у процесі їх подальшої експлуатації.	uk_UA
dc.language.iso	uk	uk_UA
dc.subject	технологія	uk_UA
dc.subject	надійність	uk_UA
dc.subject	усунення нахилу	uk_UA
dc.subject	будівля	uk_UA
dc.subject	метод піднімання	uk_UA
dc.title	Технологія усунення понаднормованого нахилу будівель з використанням методу піднімання	uk_UA
dc.type	Master Thesis	uk_UA
Appears in Collections:	192 Будівництво та цивільна інженерія (Промислове і цивільне будівництво)
Files in This Item:
File	Description	Size	Format
Кваліфікаційна робота магістра Парненко В.В. МГБ-404.pdf Restricted Access		1.43 MB	Adobe PDF	View/Open Request a copy
Show simple item record
Extracted text
3 
 
Парненко  В.В. «Технологія усунення понаднормованого нахилу будівель з 
використанням методу піднімання». – Рукопис. 
 
Кваліфікаційна робота здобувача вищої освіти за спеціальністю 192 - 
Будівництво та цивільна інженерія. – Черкаський державний технологічний 
університет, Черкаси, 2026. 
Кваліфікаційна робота присвячена дослідженню та аналізу технології 
усунення понаднормованого нахилу будівель з використанням методу 
піднімання. В роботі проаналізовано технологічні схеми, що забезпечують 
усунення понаднормованого нахилу будівель як без додаткового впливу на 
ґрунтову основу, так і із застосуванням локального задавлювання фундаменту 
з боку, протилежного понаднормованого нахилу будівлі. Такі підходи дають 
змогу ефективно регулювати процеси підйому споруд у різних інженерно-
геологічних умовах експлуатації, а за необхідності — виконувати локальне 
ущільнення ґрунтової основи з боку, протилежного нахилу, що додатково 
сприяє частковому вирівнюванню фундаменту та стабілізації просторового 
положення будівлі. Застосування розглянутих технологічних рішень 
спрямоване на підвищення ефективності ремонтно-відновлювальних і 
реконструктивних робіт, скорочення термінів їх виконання, а також на 
забезпечення надійної та безпечної експлуатації будівель упродовж тривалого 
періоду. Реалізація таких технологій дозволяє підвищити довговічність 
будівельних конструкцій та зменшити ризик виникнення аварійних ситуацій у 
процесі їх подальшої експлуатації. 
Ключові слова: технологія, усунення нахилу, будівля, метод 
піднімання, надійність. 
 
  
4 
 
ЗМІСТ 
стор. 
ВСТУП……………………………………………………………………… 6 
РОЗДІЛ 1. СУЧАСНИЙ СТАН ПИТАННЯ ВЛАШТУВАННЯ  
УСУНЕННЯ ПОНАДНОРМОВАНОГО НАХИЛУ БУДІВЕЛЬ  З  
АНАЛІЗОМ ПРИЧИН НЕРІВНОМІРНОГО ОСІДАННЯ…………….… 9 
1.1. Огляд методів технологічного регулювання усунення  
понаднормованого нахилу будівель та історічні аспекти їх розвитку….. 9 
1.2. Причини виникнення нерівномірних деформацій будівель………... 18 
1.3. Технології усунення нерівномірного осідання будівель……………. 21 
1.4. Застосування гідравлічних систем різних поколінь при  
вирівнюванні будівель …………………………………………………….... 23 
Висновки за розділом 1…………………………………………………..... 30 
РОЗДІЛ 2. АНАЛІЗ ДОСЛІДЖЕННЯ ВЗАЄМОДІЇ ФУНДАМЕНТУ З  
ОСНОВОЮ ПРИ УСУНЕННІ ПОНАДНОРМОВАНОГО НАХИЛУ  
БУДІВЕЛЬ........................................................................................................ 32 
2.1. Основні положення досліджень…………………………………..…… 32 
2.2. Методика визначення контактних напружень під підошвою  
фундаменту при усуненні понаднормованого нахилу будівель ………… 35 
2.3. Аналіз результатів досліджень напруженого стану та осідань  
фундаменту при усуненні понаднормованого нахилу будівлі.………… 45  
Висновки за розділом 2……………………………………………………. 52 
РОЗДІЛ 3. ТЕХНОЛОГІЯ УСУНЕННЯ ПОНАДНОРМОВАНОГО  
НАХИЛУ БУДІВЕЛЬ, ЗАСТОСУВАВШИ РІЗНІ МЕТОДИ ПІДЙОМУ  53 
3.1. Дослідження продуктивності систем для усунення понаднор-  
мованого нахилу будівель ……… ………...……………………………… 53 
3.2. Технологічна послідовність усунення понаднормованого нахилу при  
нерівномірному осіданні ґрунтів…………………………………………… 59 
3.3. Технологія усунення понаднормованого нахилу будівель без  
задавлювання основи……………………………………………………….. 62 
3.4. Технологія усунення понаднормованого нахилу будівель з  
задавлюванням основи.…………………………………………………….. 67 
3.5. Аналіз проведення досліджень по задавлюванню фундаменту в  
ґрунтову основу …………………………………………………..………... 70 
Висновки за розділом 3………………………………..……………………. 74 
5 
 
РОЗДІЛ 4. АНАЛІЗ ДОСЛІДЖЕНЬ ТЕХНОЛОГІЇ РОБОТИ  
ПЛОСКОГО ПІДЙОМНИКА, ЩО ЗАСТОСОВУЄТЬСЯ ДЛЯ  
УСУНЕННЯ ПОНАДНОРМОВАНОГО НАХИЛУ БУДІВЕЛЬ………….  76 
4.1 Визначення завдання дослідження.…………………………………….. 77 
4.2. Методики проведення чисельних і натурних експериментів по  
дослідженню сталевого плоского підйомника.……………………..…….. 79 
4.3. Конструкція і робота сталевого плоского підйомника в складі  
пристрою для усунення понаднормованого нахилу будівель ……………. 86 
4.4. Результати проведення аналізу чисельних і експериментальних  
досліджень сталевого плоского підйомника.…………………..………..... 92 
4.5. Технологічні особливості виготовлення плоских металевих  
домкратів………………………………….………………………………..... 98 
Висновки за розділом 4………………………………………………..……. 99 
РОЗДІЛ 5. РЕЗУЛЬТАТИВНІСТЬ ЗАСТОСОВНИХ РІШЕНЬ ПО  
ТЕХНОЛОГІЇ УСУНЕННЯ ПОНАДНОРМОВАНОГО НАХИЛУ  
БУДІВЕЛЬ………………………………………………………………….. 103 
5.1. Приклади виконання технологій усунення понаднормованого  
нахилу будівель та сучасних методик виконання робіт..………………… 103 
5.2. Перспективи застосування сталевих плоских домкратів ..................... 110 
5.3. ТЕП виконання процесів …………………………………………….... 111 
Висновки за розділом 5………………………………...……………….…... 113 
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ……………………………………………………. 114 
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ…………………………………… 116 
 
  
6 
 
ВСТУП 
Актуальність теми. В нашій країні, так само як і в багатьох інших державах, 
існує деяка кількість будівель із нахилом. Понаднормований нахил 
будівельних об’єктів становить потенційну небезпеку переходу деформованих 
споруд в аварійний стан у разі несвоєчасного усунення відповідних дефектів. 
Окрім цього, нахилені будівлі, зокрема житлові, створюють суттєві 
незручності для мешканців, зокрема зупинки ліфтів через перекоси шахт, 
деформації підлог і меблів, заклинювання вікон та дверей, а також інші 
експлуатаційні проблеми. У зв’язку з цим усунення нахилу будівель і 
ліквідація причин його виникнення є необхідними заходами. Нерівномірні 
деформації основ як зведених, так і експлуатованих будівель та пов’язані з 
ними негативні наслідки на сьогодні є актуальною проблемою не лише для 
України, а й для інших країн. Будівлі, зведені на стисливих ґрунтових основах, 
найчастіше зазнають впливу нерівномірних осідань. Для розв’язання цієї 
проблеми можуть застосовуватися різні підходи — від конструктивного 
підсилення та закріплення ґрунтової основи до повного демонтажу будівлі. 
Проте такі заходи не дозволяють повернути споруду у проєктне положення, 
забезпечити належний технічний стан конструкцій та, що є особливо 
важливим, створити комфортні умови проживання для людей. На практиці 
застосовуються три основні способи коригування просторового положення 
будівель: опускання будівлі або її окремих частин, підйом будівлі та 
комбінований метод. Найбільш економічно доцільним і ефективним є метод 
відновлення експлуатаційної придатності, що базується на підйомі та 
вирівнюванні будівель. В Україні наявна деяка кількість житлових будинків із 
нахилами, величини яких перевищують допустимі значення та нерідко 
призводять до виникнення аварійних ситуацій. В умовах відсутності 
достатнього фонду для відселення мешканців з аварійних будинків виникає 
потреба у розвитку та вдосконаленні технологій виконання робіт, 
спрямованих на відновлення експлуатаційної придатності будівель. У зв’язку 
з цим обрана тема є актуальною. 
Мета кваліфікаційної роботи магістра - дослідження та аналіз технології 
усунення понаднормованого нахилу будівель з використанням методу 
піднімання; 
 
7 
 
Задачі дослідження: 
- проаналізувати сучасний стан питання влаштування усунення 
понаднормованого нахилу будівель та причини нерівномірного осідання. 
- визначити та проаналізувати залежності зміни напружень на контакті 
фундаменту з ґрунтовою основою від способів управління локальними 
домкратними групами в процесі усунення понаднормованого нахилу будівель 
і проаналізувати технологічні схеми, що дозволяють проводити підйом як без 
задавлювання фундаменту, так і з локальним регульованим задавлюванням; 
- дослідити контактні напруження під підошвою фундаменту в проектному 
положенні і при переведенні будівлі на точкові домкратні опори; 
- визначити граничні нахили будівель, при яких спостерігається ефект 
зісковзування з домкратів і проаналізувати заходи, що запобігають здійсненню 
цього ефекту; 
- проаналізувати особливості роботи і технології виготовлення сталевого 
плоского підйомника, як важливого механізму для реалізації різних 
технологічних схем усунення понаднормованого нахилу з урахуванням вимог, 
що пред'являються при вирівнюванні будівель із значним нахилом. 
Методи дослідження. Застосовано методи порівняльного аналізу, синтезу, 
узагальнення та систематизації науково-технічної літератури з питань 
технології усунення понаднормованого нахилу будівель з використанням 
методу піднімання. Застосовані інженерні методи розрахунку, моделювання. 
Практична новизна роботи полягає: 
- в  аналізі розрахункової моделі, що дозволяє оцінювати вплив висотної 
прив'язки домкратів при проведенні підготовчих робіт на контактні 
напруження по поверхні «фундамент-основа»; 
- в дослідженні технологічних процесів управління домкратними групами при 
підйомі, що забезпечують регульоване локальне задавлювання ґрунтової 
основи, як з боку осі повороту, так і з боку крену будівлі; 
- в отриманні критерію, що дозволяє оцінювати можливість зісковзування 
будівлі з домкратних опор при його відриві від фундаменту і аналізуванні 
технологічної схеми робіт з усунення понаднормованого нахилу, що виключає 
зісковзування; 
Практичне значення. Проаналізовані технологічні схеми дозволяють 
проводити усунення понаднормованого нахилу як без додаткового впливу на 
8 
 
ґрунтову основу, так і з локальним задавлюванням фундаменту з боку, який 
протилежний нахилу будівлі, що забезпечує можливість регулювання 
процесів підйому в різних умовах і, при необхідності, локально ущільнювати 
ґрунтову основу з боку, який протилежний нахилу, частково вирівнюючи 
фундамент. Проаналізовано запропоновано систему управління підйомом, в 
складі якої як ланка зворотного зв'язку - електронні геодезичні тахеометри, які 
відстежують зміну геометричних параметрів будівлі, і порівнюють їх з 
закладеними в базі даних тестовими інформаційними моделями. 
Обсяг КРМ. Робота містить 119 сторінок, складається зі вступу, п’ятьох 
розділів, загальних висновків, списку використаних джерел. 
  
9 
 
РОЗДІЛ 1 СУЧАСНИЙ СТАН ПИТАННЯ ВЛАШТУВАННЯ 
УСУНЕННЯ ПОНАДНОРМОВАНОГО НАХИЛУ БУДІВЕЛЬ З 
АНАЛІЗОМ ПРИЧИН НЕРІВНОМІРНОГО ОСІДАННЯ 
1.1. Огляд методів технологічного регулювання усунення 
понаднормованого нахилу будівель та історічні аспекти їх розвитку. 
В Україні, як і в багатьох інших країнах, є досить велика кількість 
нахилених будівель. Понаднормований нахил  будівельних  об'єктів  становить  
потенційну  загрозу  переходу  деформованих  будівель  в аварійний  стан  при  
несвоєчасному  їх  усуненні.  Крім того,  нахилені  будівлі,  особливо  житлові, 
доставляють  значний  дискомфорт  для  проживаючих  –  зупинки  ліфтів  
через  перекоси  шахт, перекоси підлог, меблів, заклинювання вікон, дверей та 
інші незручності. Тому понаднормований нахил будівель необхідно усувати і 
ліквідувати причину його виникнення. Так розроблено ефективний метод 
усунення нахилів будівель шляхом регульованого управління жорсткістю 
основи за рахунок буріння горизонтальних свердловин змінних параметрів [1].  
Процес  вирівнювання  нахилених  об'єктів  включає  два  етапи.  На  першому  
етапі  виконують буріння  під  фундаментами  горизонтальних  свердловин 
змінних  параметрів  за  розрахунковими параметрами, на другому етапі – 
регулювання осідання фундаментів [2]. Дослідження  і  практика  ліквідації  
понаднормованого нахилу  будівель показують,  що  в  процесі  буріння 
горизонтальних свердловин осідання фундаментів можуть досягати 10 ... 70% 
від максимальних, необхідних  для  відновлення  їх  у  вертикальне  положення.  
Такий  широкий  діапазон  осідань,  що виникає при бурінні, пояснюється 
суттєвими відмінностями характеристик грунтів в шарі основи в 
безпосередній  близькості  під  фундаментами,  а  також різним  тиском  по  
підошві  фундаментів. Наприклад, при вирівнюванні об'єктів на ґрунтових 
ущільнених подушках з щільністю ґрунту в сухому стані в межах ρd = 1,6 ... 1,7 
г/см3 і вологістю в межах W=8-14% осідання фундаментів на перфорованому  
горизонтальними  свердловинами  шарі  основ  після  буріння  свердловин  
склали всього лише 8-14%, тоді як на основах об'єктів з порівняно низькою 
щільністю (ρd = 1,4...1,5 г/см3) і високою вологістю ґрунтів (W=20...24%) 
осідання фундаментів внаслідок буріння досягали 50 ... 80%.  На  практиці  
часто  виникають  ситуації,  коли  навіть в  межах  однієї  нахиленої  блок  -  
секції, через нерівномірний розподіл характеристик ґрунтів, наприклад через 
нерівномірне замочування основи,  виникає істотна різниця  осідань  в  різних  
зонах блок-секції  при  бурінні  горизонтальних свердловин.  Наведене  вище  
свідчить  про  те,  що  регулювання  процесу  осідання  фундаментів  при 
вирівнюванні  будівель  є  досить  важливим  фактором.  Тому  метою  даної  
10 
 
роботи  є  розробка ефективних  способів  регулювання  осідання  фундаментів  
адже  поряд  з  іншими  факторами  це  є необхідним і досить актуальним 
питанням управління просторовим положенням будівель при усуненні 
понаднормованого нахилу.  
Є на рівні винаходів кілька способів регулювання осідання фундаментів 
[3]. Для відновлення нахилених будівель в вертикальне положення необхідно 
вибурити з шару основи під менш  осілою  частиною  фундаменту  обсяг  
ґрунту  рівновеликий  обсягом  розрахункової просторової епюри осідань мал. 
1.1). Зменшення обсягу вибуреного ґрунту призведе до недобору осідання  
фундаментів  і,  отже,  до  недобору  відновлення  в  вертикальне  або  
допустиме  нормами просторове  положення.  Збільшення  обсягу  вийнятого  
ґрунту  з-під  фундаментів  веде  до виникнення контркрена. Тому буріння 
горизонтальних свердловин необхідно здійснювати строго за розрахунковими 
параметрами. 
 
Мал.1.1 Схема виконання робіт при технологічному усуненні нахилу 
В  процесі  буріння  свердловин  відбуваються  осідання  фундаментів,  
які  після  закінчення буріння  поступово  зменшуються  і  настає  умовна  
стабілізація.  Це  означає,  що  процес вирівнювання  може  перейти  в  затяжну  
фазу.  Необхідно  прискорювати  процес  осідання фундаментів. Регулювання  
технологічних  осідань  фундаментів  зволоженням  ґрунтів.  Зміну  
інтенсивності процесу  осідання  фундаментів  здійснюють  шляхом  зміни  
фізичних  характеристик  в  цілинах ґрунтів  їх  зволоженням  навколо  
свердловин.  Для  виключення  можливого  різкого  збільшення осідання  
фундаментів  плавне  їх  підвищення  досягається  поетапним  збільшенням  
вологості  за технологією, наведеною в [4]. Для  контролю  процесу  
вирівнювання  за  даними  геодезичних  спостережень  будують  епюри осідань  
і  графіки  зміни  осідань  у  часі  (динаміки  осідань).  З  цією  метою  по  
контуру  будівель встановлюють геодезичні стінні марки по всьому периметру 
11 
 
об'єкта та за результатами нівелювання будують епюри і графіки осідань. На 
підставі аналізу епюр осідань будівель роблять  висновки  про  хід  процесу  
вирівнювання.  Для попередження  збільшення  деформацій конструкцій  при  
усуненні  нахилу  будівель  епюра  осідання  фундаментів  в  процесі  
вирівнювання повинна змінюватися лінійно, тобто епюра осідань повинна 
мати форму трикутника при крені в одному  напрямку  або  трапеції  при  
складному  крен  (одночасно  в  двох  напрямках).  Відхилення епюри від 
лінійної зміни означає, що осідання будівель на тих чи інших ділянках 
відхиляються від заданої закономірності, вони відстають або випереджають 
осідання суміжних ділянок. При цьому необхідно аналізувати, терміново 
шукати причину і вносити коригування в технологічний процес для  
попередження  виникнення  прогинів  або  вигинів  будівель.  Виправляти  
ситуацію  можна коригуванням  технології  зволоження  ґрунтів  в  
перфорованому  шарі  -  на  одних  ділянках свердловин  слід  зменшити  або  
повністю  припинити  зволоження  грунту  навколо  стінок свердловин, а на 
інших, навпаки, посилити ступінь зволоження. При цьому істотне значення 
має поступове,  поетапне  зміна  вологості  ґрунтів,  яке  викликає  відповідно  
плавні  зміни  осідання фундаментів. Коригуванням процесу зволоження 
ґрунтів домагаються, по-перше - прямолінійності зміни епюри ос осідань по 
довжині на всіх ділянках будівлі, по-друге - оптимальної інтенсивності цих 
осідань. При усуненні нахилу будівель поряд з необхідністю отримання 
необхідних осідань фундаментів за величиною, дуже важливим аспектом є 
забезпечення правильного напрямку переміщення при поверненні  їх  в  
проектне  положення.  Зміна  напрямку вектору  переміщення  контролюється 
автоматизованою  системою  "Моніторинг"  з  використанням  інформаційно  
-  вимірювального індуктивного датчика деформацій УІД, розробленого в 
Запорізькому відділенні ДП НДІБК [5], а також по епюрах осідань. Під час 
аналізу показників датчиків УІД і епюр осідання фундаментів роблять 
висновок про направлення вектору переміщення вирівнювання об'єкта. У разі 
відхилення вектору переміщення від  необхідного  напрямку  потрібно  також  
терміново  вносити  корективи  в  технологію вирівнювання.  Коригування  
полягає  в  зміні  інтенсивності  та  величини  осідання  фундаментів однієї  
частини  будівлі  по  відношенню  до  іншої.  Управління  вектором  
переміщення  для відновлення вертикального просторового положення є 
відповідальним і складним завданням. При відхиленні  вектора  переміщення  
необхідно  терміново змінювати  спрямованість  осідань фундаменту.  Для  
оперативної  зміни  спрямованості  осідання  фундаментів  розроблений  спосіб 
інтенсифікації  осідань  шляхом  зволоження  ґрунтів  навколо  свердловин  
12 
 
гарячою  водою  з температурою 60 ° і вище. При зволоженні ґрунтів навколо 
стінок свердловин гарячою водою з такою температурою інтенсивність і 
величина осідання фундаментів збільшується в 2-3 рази за рахунок  
інтенсифікації  ступеня  розчинності  природних  солей  ґрунтів.  Зона  
необхідного прискорення  осідання  фундаментів,  під  якими  треба  зволожити  
цілики  ґрунту  гарячою  водою, визначається  з  епюр  осідань.  При  
замочуванні  необхідної  зони  свердловин  гарячою  водою інтенсивність 
осідань цієї зони фундаментів істотно зростає і відповідно оперативно 
змінюється в необхідному  напрямку  вектор  переміщення  будівлі  в  просторі.  
Особливо  ефективним при  регулюванні  осідань  замочуванням  гарячою  
водою в  процесі  вирівнювання  є  будівельні об'єкти, основи яких складені 
мергелястими ґрунтами, коли при температурі 60-70о розчиняються солі, які 
досить повільно розчиняються в холодній воді. Регулювання  осідань  
фундаменту  тампонуванням  частини  свердловин  ґрунтом.  Методу 
регулювання  осідання  фундаментів  тільки  зміною  вологості  ґрунтів  в  
перфорованому свердловинами  шарі  не  завжди  достатньо.  У  практиці 
вирівнювання  нахилених  об'єктів  часто виникають ситуації, коли на деяких 
ділянках необхідно припинити або зменшити інтенсивність осідання 
фундаментів з тим, щоб вирівняти швидкості осідань на суміжних ділянках. 
Такі ситуації виникають, коли в "плямі" будівлі зустрічаються локальні 
ділянки основи зі значно замоченими ґрунтами, наприклад, через витоки з 
трубопроводів води, а частіше через порушення герметизації каналізаційних  
випусків.  У  цих  умовах  припинити  або  зменшити  осідання  фундаментів  
можна запропонованим  нами  способом  тампонування  необхідної  зони  
пробурених  свердловин. Тампонування  необхідної  зони  свердловин  
здійснюють шляхом  транспортування  ґрунту  в  їх порожнини  колоною  
шнеків  за  допомогою  станків  горизонтального  буріння  при  зворотному 
обертанні шнеків (мал. 1.2).  Процес  тампонування  можна  здійснювати  як  
по  всій  довжині  свердловин,  так  і  окремих  їх частин. Для цього з епюр 
осідань визначають зони, де необхідно зменшити інтенсивність осідань, і 
тампонують  порожнини  тільки  цих  зон  свердловин.  Тампонування  
свердловин  здійснюється також поетапно, наприклад, спочатку через три 
свердловини, потім через одну і т.д., контролюючи і домагаючись при цьому 
плавної зміни осідань за інтенсивністю, величиною і спрямованістю. 
Регулювання  осідання  фундаментів  частковим  руйнуванням  ціликів  ґрунту.  
У  практиці вирівнювання зустрічаються нахилені об'єкти, в основах яких 
залягають ґрунти, які практично не розмокають при зволоженні холодною і 
гарячою водою, наприклад мергелясті ґрунти. Ці ґрунти мають високу 
13 
 
міцність і після буріння горизонтальних свердловин осідання фундаментів на 
таких основах  досягають  лише  3...5%  від  необхідних,  оскільки  цілики  
ґрунтів  при  перфорації  шару основи  під  фундаментами  руйнуються  
недостатньо.  Збільшувати  діаметри  і  зменшувати  кроки свердловин з метою 
зменшення перетину ціликів ґрунтів між свердловинами не можна, так як це 
призводить до перевищення виймаємого обсягу ґрунту, і, отже, до перебору 
нахилу вирівнюваного об'єкта. 
 
Мал. 1.2 – Технологічна лінія тампонування свердловин: 1 - установка горизонтальної 
проходки; 2 - завантажувальний бункер; 3 - шнекова колона;  4 - горизонтальна 
свердловина; 5 - затомпонована частина свердловини;  6 - резерв матеріалу для 
тампонування 
Зволоження,  як  було  сказано  вище,  є  малоефективним,  оскільки  
цілики  мергелистих ґрунту практично розмокають дуже слабо.  Складніше  
ситуація  в  процесі  вирівнювання  виникає коли  під  будівлею,  яка  
нахилилася,  в основі залягають різнорідні ґрунти. Таким об'єктом була 
будівля житлового будинку в кварталі ім. Баракова, 6 у м. Червонодон 
Луганської обл. З боку балки залягає мергелистий грунт на відстані 5м по  
ширині  будівлі,  а  на  решті  частини  основи  мергелисті  ґрунти  переходять  
в  лесовидний суглинок,  який  при  аварійному  замочуванні  дав  істотні  
осідання  фундаментів  при  незначних осіданнях з боку балки, що було 
причиною поперечного нахилу житлового будинку. Після буріння свердловин  
осідання  фундаментів,  частина  яких  спираються  на  мергелисті  ґрунти  
істотно відставали  від  осідання  фундаментів,  що  спираються на  суглинки.  
Необхідно  було  приймати рішення щодо збільшення інтенсивності осідання 
частини перфорованого шару основи, складеної ґрунтами підвищеної міцності 
і слабкого розмокання. Рішення даної проблеми знайдено на рівні винаходу - 
прискорення осідання фундаментів на таких ґрунтах запропоновано 
здійснювати шляхом часткового руйнування ціликів ґрунту між 
свердловинами без виносу зруйнованого ґрунту  на поверхню. 
Застосовувані в даний час способи усунення наднормативних 
нерівномірних і рівномірних осідань можна розділити на три групи. 
14 
 
До першої відносяться заходи, спрямовані на створення додаткових 
деформацій земної поверхні під частиною будівлі, що не осіла, з метою 
забезпечення повороту будівлі з протилежним нахилу знаком. Наприклад, 
регульоване замочування, якщо мова йде про (одностадійне або двостадійне) 
вибурювання ґрунту з-під підошви фундаменту [39], створення різних щілин, 
шурфів, забезпечення додаткових навантажень на основу. Ці заходи досить 
апробовані на практиці, але носять, в основному, експериментальний 
характер. До основних недоліків цієї групи слід віднести невисоку точність 
передбачення поведінки будівлі при вирівнюванні. Крім того, під час 
виконання робіт потрібен тривалий час і великий обсяг земляних робіт. Не 
можна застосувати вибурювання або регульоване замочування на об'єктах, 
зведених на пальових фундаментах. В якості прикладу розглянемо 
несприятливі ґрунти II типу по просіданню. Товщина просадного шару в 
деяких місцях досягає 40 м. Перед проектувальниками постало завдання 
вибору типу фундаменту. Для влаштування пальового поля з палями 
довжиною до 40 м було потрібно використання установки для задавлювання 
паль типу «Casagranda». Це значно збільшувало вартість будівельно-
монтажних робіт. Було прийнято рішення про зведення будівель на плиті з 
подальшим регульованим замочуванням ґрунтів основи. При проведенні робіт 
за регульованим замочуванням загальне осідання будівель склало 1 м, 
причому нерівномірність осідання на деяких блок-секціях досягало 500 мм [4]. 
До позитивних моментів можна віднести той факт, що дана група будівель, 
запроектована інститутом КиївЗНДІЕП (м. Київ), пристосована до сприйняття 
значних нерівномірних деформацій. Крім того, Київським інститутом НДІБК, 
спільно з інститутом «Містопроект» були розроблені і застосовані регульовані 
фундаменти, що включають домкратні отвори під плоскі гідравлічні домкрати 
в спеціальному поясі під цокольними панелями [4]. Після стабілізації осідання 
було вироблено усунення понаднормованого нахилу будівель силами НПО 
«Інтербіотех». Необхідно відзначити, що крім усунення понаднормованого 
нахилу будівель був виконаний плоскопаралельний підйом на висоту до 300 
мм з урахуванням вимог вертикального планування. Таким чином, метод 
регульованого замочування можна віднести до розряду надійних і 
контрольованих, крім того, даний метод призводить до додаткового 
зволоження ґрунтів основи і підйому рівня ґрунтових вод, а, отже, до зниження 
міцності ґрунтів і до додаткових нерівномірних осідань. 
Друга група заходів передбачає підйом і усунення понаднормованого 
нахилу будівель різними пристроями, наприклад гідравлічними гвинтовими, 
поршневими або плоскими домкратами різних модифікацій, об'єднаними 
15 
 
гідравлічними системами з централізованим управлінням. Цей метод 
поширений як в нашій країні [2,3,7,9,12], так і за кордоном [40-46]. Він 
пройшов серйозну експериментальну перевірку на десятках об'єктів. За 
допомогою домкратів усуваються крени і інші види деформацій будівель з 
різними конструктивними схемами, поверховістю і вагою. Підйом і усунення 
понаднормованого нахилу будівель за допомогою гідравлічних домкратів слід 
розглядати як складну наукову та інженерно-технічну задачу. При цьому 
надзвичайно висока ступінь відповідальності при виконанні робіт, так як в 
зв'язку з відсутністю фонду переселення будівлі вирівнюються без відселення 
мешканців.  
Даний метод відрізняє висока точність і можливість контролю над 
розвитком зусиль і робочим ходом в домкратах при зміні просторового 
положення будівлі в процесі його підйому. Контроль над процесом піднесення 
будівлі ведеться за допомогою датчиків переміщень і зовнішньої 
тахеометричної зйомки з комп'ютерним супроводом. 
Третій метод - комбінований. Може застосовуватися, наприклад, у 
випадках складних деформацій на багатосекційних будинках, коли недоцільно 
піднімати всі секції будівлі. Примітивні пристосування для пересування і 
підйому монолітних споруд були відомі ще в далекому минулому, причому 
передбачається, що для цього користувалися дерев'яними санчатами, клинами 
і важелями. Наприклад, для пересування з підйомом великого каменю 
влаштовували насипи у вигляді похилих площин, під камінь заводили колоди 
і переміщали його на насип за допомогою канатів і важелів, поливаючи колоди 
водою. Передбачається, що зведення єгипетських пірамід вироблялося саме 
таким способом [13]. 
При переміщенні великих кам'яних брил для зведення споруд 
користувалися поліспастами, кінці канатів яких намотували на воротях. 
Подібні примітивні пристосування були прийнятні для переміщень окремих 
масивних каменів. Однак вони не могли забезпечити пересувку або підйом 
кам'яних споруд, що складаються з цегляних стін, перев'язаних між собою 
кладкою. 
Потреба в проведенні робіт по випрямленню кренів споруд або підйому 
їх частин, що відкололися, через нерівномірне осідання існує давно. Як 
правило, частини споруди, що осіли, відкололися і накренилися зміцнювалися 
контрфорсами. Якщо основою останніх служили слабкі ґрунти, то вони не 
тільки не утримували частини, що відкололися, але через додаткове 
навантаження на основу посилювали крен [25,26]. 
16 
 
Зі збільшенням кількості кам'яних будівель актуальність їх зміцнення 
зростала, і найбільше значення набула в наш час. Сучасне обладнання і 
способи виконання робіт забезпечують підйом і випрямлення 
понаднормованого нахилу будь-якої будівлі при повному збереженні його 
архітектурного вигляду. 
 Відомий ряд прикладів з минулого, коли з будівлями відбувалися аварії. 
Найчастіше це траплялося з соборами і дзвіницями, оскільки в той час вони 
були найбільш високими будинками. Так, у Венеції є кілька дзвіниць, які 
помітно відхилилися від вертикального положення. Трагічний випадок стався 
з вежею св. Марка. У цій башті утворилося безліч наскрізних вертикальних 
тріщин, і в якості запобіжних заходів проти її обвалення були поставлені 
обручі. Однак в 1902 р під час реставрації, мабуть, через надмірно великого 
обсягу розбирання кладки навколо отвору в башті відбулося її обвалення. 
На знаменитій башті в м. Піза (Італія) тільки недавно були проведені 
роботи по закріпленню її в похилому положенні, так як її крен продовжував 
прогресувати. Вежу будували з перервами з 1174 р. За 1365 років існування, 
причому кожен раз при поновленні робіт виявлялося, що побудована частина 
башти отримувала нерівномірне осідання - крен в південному напрямку. 
Територія, на якій побудована вежа, являє собою заболочену ділянку; ґрунтові 
нашарування складаються з алювіальних порід з включеннями в них 
прошарків торфу. Фундамент вежі стрічковий, кільцевий. Внутрішній діаметр 
кільця дорівнює 4,52 м, а зовнішній - 19,5 м. Площа основи башти складає 282 
м, а власна вага - 14486 т. Величина відхилення вежі від вертикалі на висоті 
сьомого ярусу (46,395 м) дорівнює близько 5 м. У внаслідок проведених 
досліджень було встановлено, що пилуваті і глинисті частинки ґрунту, що 
знаходяться в напірному горизонті, вимиваються ґрунтовими водами, що 
рухаються з півночі на південь. Щороку з-під фундаменту вежі несеться 0,23 
кг твердих частинок ґрунту. З 1918 р. по 1926р. величина одностороннього 
осідання вежі зросла на 8,3 мм, тобто середнє нерівномірне осідання становило 
1 мм на рік [42,43]. 
Вперше пересування кам'яної споруди було здійснене в 1455р. 
знаменитим італійським архітектором Аристотелем Фіорованті (Аристотель з 
Болоньї). Він пересунув (без будь-яких ушкоджень) на 10,5 м кам'яну 
дзвіницю церкви св. Марка в м. Болоньї. Потім протягом більше чотирьох 
століть про підйом і пересування кам'яних будівель нічого невідомо. У 1868 р. 
Стефансон вперше застосував гвинтові домкрати для підйому на р. Ніл порома 
з залізничними платформами. Це був перший випадок використання домкратів 
для підйому. 
17 
 
У 1870 р в Нью-Йорку відкрилася фірма «Chr. Vomdran Sons», що поклала 
початок пересування кам'яних будівель в США. 
Підйом кам'яного масиву гідравлічними домкратами був проведений 
вперше Джоном Діксоном в 1879 р, коли він чотирма домкратами встановив 
на місце обеліск «Голка Клеопатри» (Італія). 
У 1894 р були опубліковані роботи по способам опускання Бруклінської 
надземної залізниці за допомогою гідравлічних домкратів. У 1898 р було 
проведено пересування на 100 м двоповерхового цегляного житлового 
будинку. При цьому мешканці були виселені [13]. 
Надалі при підйомі будівель стали застосовувати домкрати безперервної 
дії (не потрібно перекріплення після чергового виходу поршня). Після 
винаходу механічного домкрата безперервної дії з'явилися і гідравлічні 
домкрати безперервної дії під назвою «Перпетуум». Цими домкратами 
проводиться як підйом споруд, так і ущільнення ґрунтів, які підстиляють їх 
фундаменти, для попередження подальшого осідання (під час перекріплення 
або переміщення на необтиснену або сильно стискувальну основу). 
У 1912 р академік П. П. Покришкін випрямив шляхом опускання підвищеного 
боку дзвіницю Боровсько-Успенської церкви. У 1931 р Метробуд 
запроектував, а потім здійснив роботи по підведенню фундаментів під будівлі, 
які розташовані поблизу або над ділянками проходження тунелів 
метрополітену. При проведенні цих робіт був застосований спосіб 
безосідального перекріплення стін будівель на нові фундаменти. 
Безосідальність перекріплення забезпечувалася домкратами, які створювали в 
підведеному фундаменті початкові напруження. Застосування цього способу 
поклало початок підйому будівель і споруд в колишньому СРСР [13]. 
У 1932 р випрямили способом перекату (за схемою, запропонованою 
академіком В. Г. Шуховим) північно-східний мінарет (висота 32,7 м) медресе 
Улугбека в Самарканді. 
У 1933 р при підведенні фундаментів під будинки № 19, 31а, 316 була 
перевірена можливість застосування потужних гідравлічних домкратів для 
додання попереднього напруження пневмонабивним палям системи Страуса-
Вольфсхольца і для безосідального перекріплення стрічкових фундаментів 
будинку № 14 по вул. Метробудівській, вул. Волхонці і інших при заглибленні 
фундаментів окремими стовпами в колодязях. На цих об'єктах почалося 
застосування потужних гідравлічних домкратів [13]. У 1934 р при влаштуванні 
входу з вокзалу до станції метро перекриття над підвалом перекріплялося 
сталевими клинами на підводимі знизу конструкції, завдяки цьому було 
досягнуте безосідання перекріплення приміщень першого поверху, які 
18 
 
продовжували безперервно експлуатуватися. У 1933-1934 рр. вперше був 
проведений підйом частин стін, які  осіли, триповерхового цегляного будинку 
№ 4 на висоту до 0,5 м. Після підйому по черзі, на кожен домкрат окремо, 
збільшували навантаження в 1,5 рази і тим самим зробили попереднє 
обтиснення їх основ [13]. У 1960 роках інститутом НІІОСП і 
«Цивільпроєктом» був розроблений і реалізований проект «гнучкого» дому 
для будівництва на просадних ґрунтах, в основі якого закладено принцип 
підйому будівлі плоскими домкратами при прояві неприпустимих осідань 
основи. В кінці 80-х років завдяки роботам С.Н. Клепікова цей метод підйому 
будівлі плоскими домкратами знайшов відображення в нормативних 
документах [17]. 
Таким чином, метод підйому і усунення понаднормованого нахилу будівель з 
використанням гідравлічних домкратів налічує в нашій країні більше 70 років, 
а за кордоном він почав застосовуватися з 1879 р. 
1.2. Причини виникнення нерівномірних деформацій будівель. 
Основними причинами виникнення нерівномірного осідання будівель є 
нерівномірні деформації основ фундаментів, викликані техногенними 
процесами, замочуванням ґрунтів в результаті витоку з систем водопостачання 
і каналізації, помилками в розрахунку фундаментів, зміною в структурі 
ґрунтів, підвищенням рівня ґрунтових вод та ін. Так, замочування лесових 
ґрунтів в м. Тольятті призвело до виникнення недопустимих параметрів 
нерівномірного осідання житлових і промислових будівель в результаті 
просадки пальової основи, що зажадало комплексу відновлювальних робіт. 
Незважаючи на великі успіхи вітчизняної науки в області механіки ґрунтів і 
фундаментобудування, не можна адекватно відобразити механічні властивості 
такого складного матеріалу, як ґрунт. До того ж, міцності і деформаційні 
властивості ґрунтової основи змінюються в часі через його обводнення, вплив 
гірничих виробок, вплив прибудованих споруд, форс-мажорних та інших 
факторів. Зазначений комплекс причин призводить до появи нерівномірних 
деформацій. В результаті реальна робота споруди може істотно відрізнятися 
від прогнозованої, що призводить до розвитку небажаних процесів [1]. 
Для будівель з жорсткою конструктивною схемою нерівномірні 
деформації основи провокують, як правило, появу кренів, які становлять 
найбільшу небезпеку для експлуатаційної надійності будівель і обумовлюють 
такі кінематичні впливи на нього, які призводять до появи додаткових 
напружень в несучих конструкціях. 
При деякому рівні наднормативних кренів може відбуватися поява 
локальних зон руйнування (систем тріщин, сколів). Якщо конструктивна 
19 
 
схема будівлі досить податлива, то нерівномірні деформації викликають не 
тільки появу кренів, але і деформації кручення, прогину-вигину в різних 
площинах. Зміна просторової геометрії може привести до втрати несучої 
здатності, зміненню площі обпирання основних несучих елементів і загрозу 
обвалення будівлі. 
Однак навіть виявлення і усунення причин, що призвели до розвитку 
нерівномірних деформацій, не знижує їх накопиченого рівня. При цьому падає 
споживча вартість об'єкта. Тут мають місце і непрацюючі ліфти, і нахил 
підлог, і перекіс дверних і віконних прорізів. Крім того, змінений напружено 
деформований стан може носити негативний тимчасовий характер і в 
результаті привести до появи тих же самих зон локальних руйнувань, тріщин 
і відколів. Таким чином, причини виникнення нерівномірних деформацій 
будівель можна розбити на наступні групи: 
1. Помилки в процесі виконання інженерно-геологічних вишукувань. 
Виникають, як правило, через неякісні або неповні геологічні вишукування. 
2. Помилки на стадії проектування - найчастіше, що базуються на результатах 
досліджень, однак, спостерігаються факти неправильного вибору типу 
фундаменту, його геометричних розмірів і глибини залягання, способів 
підготовки основи при відсутності прогнозування майбутньої забудови та 
розвитку техногенних процесів. 
3. Помилки будівництва - складаються із-за неякісної підготовки основи 
фундаментів мілкого закладення, порушення технології забивання паль, 
монтажу збірних залізобетонних конструкцій, укладання бетону. У багатьох 
випадках відсутній геодезичний контроль за осіданнями на стадії будівництва. 
4. Помилки експлуатації - найбільш поширені в даний час. Прориви 
водогінних комунікацій, відсутність зливової каналізації, порушення 
вертикального планування і незадовільний стан відмосток призводять до 
інтенсивних локальних замочувань ґрунтів основи і, як наслідок, до 
нерівномірних деформацій. Як правило, експлуатуючі організації не 
проводять моніторинг геометричного положення будівлі [14]. 
До причин, що впливає на виникнення нерівномірних деформацій можна 
віднести процеси, що виникли через урбанізацію. Це і мікровібрація ґрунту 
основи від впливів громадського транспорту (процес тривалий у часі), і 
порушення аерації ґрунтів в період активної забудови, що приводить до 
підвищення рівня ґрунтових вод, і вплив новозведених об'єктів. В даний час в 
засобах масової інформації дуже часто говориться про те, що в силу 
об'єктивних причин в масову непридатність приходять будівлі, комунікації та 
інші інженерні споруди, побудовані в 50 – 70- х. рр. минулого століття. 
20 
 
Відсутність коштів на модернізацію, реновацію та капітальний ремонт, а часто 
навіть і на поточний ремонт створює сприятливий ґрунт для накопичення і 
прояви процесів, які призводять до аварій і катастроф, як в будівельному 
комплексі, так і в інших галузях. 
Наведу приклад, коли на об'єкті, де НУО «Інтербіотех» проводило 
підйом і усунення понаднормованого нахилу, були зафіксовані всі можливі 
помилки, описані вище. Проект прив'язки 9-ти поверхового великопанельного 
6-ти секційного житлового будинку був виконаний інститутом "Цивільпроект" 
в 1978 році. За основу був узятий типовий проект серії III-97. На ділянці 
житлової забудови мікрорайону розташовані 6 дев'ятиповерхових блок-секцій 
із загальною кількістю квартир - 162. Мікрорайон розташований в центральній 
частині по вул. Жовтневій. Розглянутий житловий будинок був зданий в 
експлуатацію в 1984 році. Конструктивна схема будівлі представлена як 
перехресна з несучими внутрішніми поперечними і поздовжніми стінами. 
Просторова жорсткість багатоповерхової будівлі забезпечується як за рахунок 
шпонкових з'єднань зовнішніх і внутрішніх стін, так і їх кріплення сталевими 
зв'язками в рівні перекриттів. 
Фундаменти під несучі стіни - внутрішню поздовжню і поперечні - 
запроектовані із забивних залізобетонних паль, перетином 300x300 мм і 
довжиною 10 м. Роль високого ростверку під зовнішні стіни виконують збірні 
залізобетонні цокольні панелі, встановлені безпосередньо на оголовки паль. 
Ростверки під внутрішні несучі стіни вирішені у вигляді збірних 
залізобетонних рамних конструкцій марки РР, встановлених на оголовки паль. 
Проектом прив'язки була визначена несуча здатність палі, що дорівнює 35 т, 
однак реальна несуча здатність паль при проведенні випробувань склала від 
13 до 18 т, що свідчить про неправильний вибір довжини паль. При 
проектуванні будівлі використовувалися дані геологічних вишукувань 
мікрорайону, а не конкретного будівельного майданчика. Ще при монтажі 4-
го поверху виявився поперечний крен будівлі. Незважаючи на це, його 
зведення тривало, причому, незважаючи на незатухаючий крен проводилося 
нівелювання кожного поверху. Завдяки цьому поперечний переріз будівлі 
набуло вигнуту форму. Відповідно технічній документації на підсилення 
фундаментів житлового будинку, розробленої "Цивільпроект" для ліквідації 
дефіциту несучої здатності пальового поля було передбачено влаштування 
задавлюваних трубобетонних паль діаметром 219 мм з розподілом на них ваги 
будівлі за допомогою металевих поясів. Цим заходом вдалося домогтися 
стабілізації осідання будівлі, але поперечний крен до цього моменту вже 
21 
 
становив 785 мм, що більше, ніж в 5 разів перевищувало нормативний. Роботи 
з підйому і вирівнюванню цієї будівлі були проведені НПО «Інтербіотех». 
1.3.Технології усунення нерівномірного осідання будівель 
Ліквідація нерівномірного осідання будівель включає кілька 
технологічних циклів: інструментальну оцінку деформацій фундаментів і 
причини їх виникнення; інженерно-геологічні дослідження стану ґрунтів 
основи; перевірочні розрахунки несучої здатності фундаментів; розробку 
методів і технологій підсилення основ і фундаментів; розробку проектів 
виконання робіт по ліквідації нерівномірного осідання будівель; виконання 
підготовчого і основного циклів. 
У практиці виконання робіт можливе використання двох методів: 1 - 
шляхом опускання недеформованої частини фундаментів під дією власної 
маси будівлі; 2 - підйом деформованої частини гідродомкратами на проектну 
відмітку. 
Цикл підготовчих робіт включає: огорожу майданчика; виділення місць 
складування матеріалів і конструкцій; тимчасових доріг для переміщення 
засобів механізації; відключення мереж водопостачання, каналізації і 
електропостачання. Для підвищення просторової жорсткості будівлі 
здійснюють закладку прорізів перших 2-3 поверхів, посилення несучих 
конструкцій і ін. роботи. 
Основні види робіт включають: зміцнення ґрунтів в просідаючій частині 
відомими методами, посилення фундаментів шляхом влаштування паль по 
розрядно-імпульсній або струменевій технології. 
Найбільш відповідальними і трудомісткими етапами виконання робіт є 
створення обв'язувального поясу по лінії зрізу контуру будівлі і внутрішнім 
несучим стінам, розрізання стін фундаментної або цокольної частини за 
допомогою гнучких ланцюгових систем. Виконання будівельних процесів 
ведеться по захваткам із забезпеченням заходів по техніці безпеки з постійним 
геодезичним контролем. На найбільш складні процеси розробляються 
технологічні карти з неодмінною умовою інструментального контролю якості 
робіт. 
Для створення робочих зон виконується цикл робіт по уривку приямків по 
периметру будівлі, зміцнення укосів і ін. види робіт. 
Основний етап безпосередньо пов'язаний з підйомом або опусканням будівлі 
з використанням системи гідравлічних домкратів. Для їх розміщення 
влаштовуються спеціальні ніші. Число домкратів визначається виходячи з 
маси будівлі і коефіцієнта запасу, що враховує непередбачений вихід з ладу 
одного або двох сусідніх. 
22 
 
Система домкратів перед установкою в робоче положення апробується, 
встановлюються і ліквідуються можливі дефекти в дистанційному управлінні, 
перевіряється робота датчиків тиску, висоти підйому, синхронності роботи і 
т.п. 
Підйом деформованої частини будівлі здійснюється при цикловій роботі 
домкратів. У міру підйому на величину хода штока в нішах встановлюються 
опорні елементи у вигляді металевих стаканів, які розраховуються на 
сприйняття навантаження частин переміщуваної будівлі. При подальшому 
підйомі металеві стакани нарощуються (мал. 1.3). 
 
Мал. 1.3. Технологічна схема ліквідації нерівномірного осідання будівель шляхом 
вертикального підйому просідаючої частини: 1 - обв'язувальний пояс з металевого 
профілю; 2 - лінія зрізу; 3 - ніші і прорізи для установки гідродомкратів (4) і опорних 
елементів (5); 6 - замонолічення опорних елементів і ніш. 
Закінченням технологічного процесу підйому є геодезична оцінка 
вертикальності стін будівлі і подальша передача навантаження на опорні 
елементи. 
Після демонтажу системи домкратів проводиться замонолічення ділянок з 
використанням рухомих бетонних сумішей і легких опалубних систем. 
Процес відновлення вертикальності будівлі вважається закінченим після 
виконання комплексу робіт і здачі експертній комісії. При виконанні 
підготовчого і основного циклів робіт всі технологічні процеси і методи їх 
виробництва реєструються в журналі робіт. При демонтажі частини 
фундаментних стін, пристрої ніш, обв'язувальних поясів, елементів посилення 
і ін. складаються акти на приховані роботи з інструментальною оцінкою якості 
робіт і фізико-механічних характеристик. Особлива увага приділяється оцінці 
ступеня набору міцності бетоном, стану елементів для розміщення домкратів, 
що відповідають вимогам, що встановлюються в проекті виконання робіт і 
технологічних картах. 
Основні технологічні процеси ліквідації нерівномірного осідання методом 
опускання включають посилення фундаментів або основи просідаючої 
частини будівлі, пристрій обв'язувальної системи над лінією зрізу, прорізів і 
23 
 
ніш для розміщення домкратів, установку тимчасових рухомих опорних 
елементів, демонтаж частини площини фундаментної стіни, безпосередньо 
опускання об'єкта (мал. 1.4) . 
                    
Мал. 1.4. Технологічна схема ліквідації нерівномірного осідання шляхом зниження 
рівня стінових несучих конструкцій: а - загальна схема будівлі на період підсилення 
фундаментів; б, в - механізм опускання; 1 - палі підсилення фундаментів; 2 - 
обв'язувальний пояс по лінії зрізу; 3 - ніші для розміщення гідродомкратів (4) і 
опорних стійок (5) з вкладишами (6); 7 - товщина частини фундаменту, що 
демонтується (змінна) 
Використання спеціальних опорних елементів з можливістю синхронної 
і плавної зміни висоти дозволяє здійснити цикл опускання за досить короткий 
термін. Вертикальність будівлі досягається за рахунок переміщення частини 
будівлі під дією власної маси, що істотно знижує енерго- і трудовитрати на 
ліквідацію нерівномірного осідання. 
Для малоповерхових будівель в якості тимчасових опорних елементів можуть 
використовуватися мішки з сухим піском, а процес вертикального 
переміщення здійснюється шляхом влаштування в них отворів, що сприяє 
інтенсивному витіканню і падінню опорного рівня до проектної позначки. 
Сучасні технології передбачають також використання спеціальних балонів, 
що розміщуються в нішах і наповнюються під тиском водою. Вони служать 
опорними елементами, що сприймають тиск від деформованої частини будівлі 
на фундамент. Після демонтажу фундаментної стіни до проектної позначки 
здійснюється синхронне зниження тиску в балонах шляхом випуску води. В 
результаті цього досягаються плавне зниження частини будівлі і відновлення 
вертикальності стін. Потім здійснюється послідовне видалення балонів з 
омонолічуваванням ділянок ніш і отворів. 
1.4. Застосування гідравлічних систем різних поколінь при вирівнюванні 
будівель. 
Як було сказано вище, підйом будівель необхідно розглядати як складну 
наукову та інженерну задачу, що має на меті виконання повного комплексу 
24 
 
робіт з обстеження, розрахунку напружено-деформованого стану будівлі, 
проектування, виконання підготовчих робіт, підйому і вирівнюванню будівлі 
і завершального етапу [18,19]. 
Для відомих систем підйому можна виділити наступні загальні ознаки: 
1. Кількість домкратів відомої вантажопідйомності, що входять в систему, має 
відповідати вазі будівлі, що піднімають (або частини будівлі, якщо така в силу 
обставин, що склалися (наприклад, розломів) є відокремленим об'єктом). 
2. Система повинна мати силову установку з насосною станцією і ємністю для 
робочої рідини (або кілька таких установок), що розвиває тиск, необхідний для 
забезпечення необхідної вантажопідйомності домкратів. 
3. Робоча рідина повинна надходити в домкрати з напірних магістралей через 
керовані гідравлічні запірні пристрої. Дані запірні пристрої можуть 
включатися і відключатися по черзі, одночасно або певними групами в 
залежності від конкретних керуючих команд. 
4. Система повинна мати набір пристроїв, що реєструють та дозволяють 
визначити ступінь зміни положення будівлі в просторі. Управління системою 
повинно здійснюватися з єдиного пульта управління, що має засоби індикації 
показань пристроїв, які  реєструють і систему аварійної зупинки підйому. 
Крім цих базових блоків система може мати і інші елементи, що 
забезпечують безпечний запланований процес усунення понаднормованого 
нахилу. Причина, для чого ж застосовуються домкратні системи, що 
забезпечують підйом і усунення понаднормованого нахилу будівель. Щоб 
відповісти на це питання, розглянемо характер деформацій, які може отримати 
будівля в процесі будівництва і експлуатації. Деформації будівель можуть 
виражатися у вигляді прогинів та вигинів, скручування, зсувних деформацій, 
а також комбінованих, виражених у вигляді певного поєднання зазначених 
вище деформацій. 
Початкова умовна «площина» основи, на якій зводиться будівля, з 
плином часу трансформується в вигнуту поверхню, форму якої і прагне 
повторити фундамент будівлі. Повне повторення форми цієї поверхні 
обмежують тільки жорсткісні характеристики будівлі. 
Очевидно, що процес усунення понаднормованого нахилу повинен 
відбуватися в напрямку, протилежному напрямку розвитку і накопичення 
деформацій. 
Відриваючи будівлю за допомогою домкратів, ми позбавляємо її зв'язку 
з деформованим фундаментом, покладаючи, тим самим, на домкрати функції 
поворотного механізму. Шляхом управління групами домкратів здійснюється 
коректування геометричної форми будівлі, чим досягається релаксація 
25 
 
напружень в конструкціях, а потім проводиться поворот щодо осей X, Y до 
моменту повернення будівлі в проектне положення. Вирішити таку задачу 
можливо тільки тоді, коли є система, в якій домкратні групи і окремі домкрати 
працюють по підтвердженому розрахунками алгоритму. 
Основною причиною проявлення впливу деформацій будівель, наприклад, в 
Німеччині є підроблені території. З цією метою при шахтах створюються 
фірми, завданням яких є виправлення геометричного положення будівель, які 
отримали деформації внаслідок діяльності шахт [44]. 
Фірма «SAARTECH» (м. Саарбрюкен, Німеччина) розробила і успішно 
застосовує автоматизовану електрогідравлічну систему з поршневими 
домкратами. 
Система складається з наступних основних блоків: 
- єдиної насосної станції; 
- поршневих домкратів (мал.1.5); 
- набору гідравлічних блоків з мікропроцесорами, які обслуговують від одного 
до чотирьох домкратів; 
- персонального комп'ютера з програмою, що управляє; 
- гідравлічної запірної і розподільної арматури. 
Поршневі домкрати подвійного ходу вантажопідйомністю 100 т, 
виконані з алюмінієвого сплаву, виготовлені на заводі фірми «Мессершмит». 
Робочий тиск, при якому відбувається підйом будівлі, становить 45 МПа. 
Робочий хід-150-200 мм. 
Гідравлічний блок (мал.1.6) включає в себе керуючі гідроклапани, що 
подають робочу рідину одночасно до всіх домкратів, підстикованим до блоку, 
датчик переміщення і мікропроцесор, перетворюючий аналоговий сигнал з 
датчика переміщення в цифровий і передає його на комп'ютер. Крім цього, 
мікропроцесор відповідає за включення - вимикання гідро клапанів і 
відповідно роботу домкратів.  
  
Мал. 1.5. Поршневі домкрати, встановлені Мал. 1.6. Гідравлічний блок управління 
під фундаментним поясом будівлі. домкратами в складі системи фірми 
«Saartech». 
26 
 
 Гідравлічний блок встановлюється в безпосередній близькості від місць 
розміщення «своїх» домкратів і є одночасно репером. Датчик переміщення, що 
знаходиться всередині блоку, через систему жорстких зв'язків з'єднаний з 
ділянкою будівлі, що піднімають. Умовно роботу системи фірми 
«SAARTECH» можна представити так: 
 Координати домкратів (X, Y), що працюють від одного гідравлічного блоку, 
вносяться в пам'ять комп'ютера. Задаються швидкості і величини переміщень 
(Z) в кожній точці. Різна швидкість на домкратах, що працюють при 
однаковому тиску, досягається за рахунок регулювання витрати на 
гідроклапанах. Цикл підйому, як правило, не перевищує 5 мм. 
Точка А: Інформація в системі збирається з датчиків і надходить в комп'ютер. 
Комп'ютер аналізує інформацію про переміщення по кожному датчику і 
визначає залишкову величину підйому окремо по кожним точкам. При цьому 
використовується заздалегідь обчислена величина підйому по кожному 
датчику. Якщо повна величина підйому по всіх точках досягла, або 
перевищила необхідну, то відбувається перехід до точки С (завершення 
підйому). В іншому випадку виконується перехід до точки В (продовження 
підйому). 
Точка В: Потім величини залишкових підйомів діляться на кількість 
елементарних циклів підйому і визначається теоретична величина підйому в 
межах елементарного циклу для кожного датчика. Оскільки розміщення 
датчиків близько збігається з розташуванням декількох домкратних груп то 
величина підйому на датчику дорівнює величині підйому по декільком 
близько розташованим домкратним вузлам. Комп'ютер передає інформацію 
про необхідні величини підйому спеціальним керуючим блокам, кожен з яких 
з'єднаний з датчиком і зіставленою йому домкратною групою. На цьому в 
межах елементарного циклу функція комп'ютера завершена. Далі керуючі 
блоки регулюють подачу масла в домкратні блоки так до тих пір, поки не буде 
досягнута необхідна на групі величина підйому за елементарний цикл. Після 
вироблення елементарного підйому по всіх групах процес підйому 
зупиняється, і в роботу знову включається комп'ютер з точки А. 
Точка С: Завершення підйому. Після кожного циклу проводиться огляд 
несучих конструкцій будівлі, і приймаються рішення про введення завдання 
на наступний цикл. Зміна геометричного положення будівлі реєструється 
датчиками, що працюють за принципом гідравлічного рівня (або 
інклінометрами) і встановленими в певних точках будівлі. Загальна картина 
стану підйому відображається на іншому комп'ютері. Цьому алгоритму 
притаманні два основних недоліки. 
27 
 
1. Усунення понаднормованого нахилу проводиться невеликими дискретними 
кроками, в межах кожного з яких відбувається спочатку прискорення всіх 
точок від нуля до робочої швидкості підйому, і потім повна зупинка підйому. 
Це значно знижує загальну швидкість процесу, і обумовлює періодичне 
перевантаження конструкцій будівлі і домкратів при прискоренні. 
2.Окремі домкратні вузли розглядаються як ізольовані, непов'язані між собою 
точки. При цьому не враховується розподільна роль жорстких конструкцій 
будівлі, спільна робота конструкцій. Модульні системи для підйому і усунення 
понаднормованого нахилу фірм «HyBauTech» (Дортмунд, Німеччина) і 
«DMT» (Ессен, Німеччина) розроблені і успішно застосовуються не тільки в 
Німеччині, але і на території Польщі, Чехії та інших європейських держав [43]. 
Системи (далі по тексту «система») мають незначні відмінності, тому нижче 
наводяться загальний для обох систем опис і характерні параметри. Основний 
модуль (мал.1.7) скомплектований на несучій рамі, яка виконує і захисні 
функції. На рамі разом з поршневим гідродомкратом розташовані: 
- насос з електродвигуном; - датчик переміщення, що вимірює хід поршня; - 
ємність для масла; - блок керування; - запірно-розподільна гідравлічна 
арматура; панель ручного управління. Основні параметри модуля: габарити, 
мм-350x600x420 (h); маса, кг-65; - максимальна вантажопідйомність 
поршневого домкрата, т-50;   - робочий хід, мм-190; - крок підйому, мм-0,2-
0,5; - потужність, кВт-0,58; - максимальний тиск насосу, МПа - 70. 
Робота домкратних модулів здійснюється дистанційно і здійснюється з 
персонального комп'ютера, управляюча програма якого дозволяє: - 
відстежувати вертикальні координати Z переміщення домкратів, для яких 
відомо їхнє становище в системі XY, локально пов'язаної з габаритами будівлі; 
- керувати трьома фазами усунення понаднормованого нахилу будівлі (відрив, 
площинопаралельний підйом і асинхронна робота домкратів при усуненні 
нахилу будівлі); - контролювати роботу гідроклапанів, через які робоча рідина 
подається в порожнини домкратів. 
На стадії розробки проекту визначається необхідна для підйому будівлі 
кількість домкратів, виходячи з таких обмежень: - максимальна відстань між 
домкратами не повинна перевищувати 3 м (мал.1.8); - максимальне 
навантаження від ваги будівлі, яке припадає на один домкрат не повинно 
перевищувати 45 т. Установка модулів у фундаментно-підвальній частині 
будівлі здійснюється в спеціально підготовлені отвори, розміри яких 
призначаються дещо більшими, ніж габарити несучої рами модуля. Висота 
прорізу повинна бути не менше 0,5 м, а ширина не менше 400 мм. Підйом і 
усунення понаднормованого нахилу будівлі здійснюється за таким же 
28 
 
алгоритмом, як і в системі фірми «Saartech» з тією різницею, що швидкості 
переміщень домкратів регулюються за рахунок керування швидкостями 
обертання двигунів в кожному модулі і, відповідно, витратами масла, що 
надходить в порожнину кожного домкрата. Принцип підйому покроковий. Тут 
зберігається умова, щоб різниця ходу двох сусідніх домкратів не 
перевищувала кроку підйому, що становить 0,5 мм, тобто, щоб зробити підйом 
будівлі на висоту 0,5 м, система повинна відпрацювати 1000 мікроциклів. 
  
Мал.1.7. Модуль для підйому і усунення Мал.1.8. Розстановка модулів в 
понаднормованого нахилу будівлі фундаментно-підвальній частині будівлі. 
  Основні недоліки такі ж. 
1. Усунення понаднормованого нахилу проводиться дискретними кроками в 
0,5 мм, в межах кожного з яких відбувається спочатку прискорення всіх точок 
від нуля до робочої швидкості підйому, і повна зупинка підйому. 
2. Окремі домкратні вузли розглядаються як ізольовані, непов'язані між собою 
точки. При цьому не враховується розподільна роль жорстких конструкцій 
будівлі, спільна робота конструкцій. 
Крім цього: 
3. Габарити модуля припускають пристрій великих домкратних прорізів, що 
значно послаблює поздовжньо-поперечну жорсткість будівлі і передбачає 
значний обсяг підготовчо-відновлювальних робіт. 
4. Вага модуля ускладнює роботу в умовах обмеженого простору підвалу. 
5. Мала вантажопідйомність домкрата не дозволяє вести підйом важких 
будівель підвищеної поверховості. 
Незважаючи на зазначені недоліки, система в цілому добре 
зарекомендувала себе при підйомі малонавантажених, невеликих будівель. 
Використовуючи автоматизовану систему «DMT», чеська фірма RAO TRADE 
Spol. Z.o.o. протягом ряду років успішно веде підйом і усунення 
понаднормованого нахилу однотипних 2-х поверхових житлових будинків на 
території Польщі і Чехії. Станом на 2002 р. піднято більше 150 2-х поверхових 
і два 4-х поверхових будинків в м. Катовіце (Польща) [42-44]. 
29 
 
Великий обсяг виконаних робіт даною системою свідчить про її 
надійність і стабільність. До переваг можна віднести модульну компоновку 
всіх елементів, дистанційне керування, відсутність розгалуженої гідравлічної 
розводки в підвалі будівлі, малі витрати масла і зручність транспортування. 
Так на даний момент розглянемо дві електрогідравлічні системи для підйому 
і усунення понаднормованого нахилу будівель. Розробником і користувачем 
обох є науково-виробниче об'єднання «Інтербіотех». Особливістю цих систем 
є застосування в якості виконавчих силових елементів сталевих плоских 
домкратів. 
  
 
Мал.1.9. Мал.1.10.Пульт управління Мал.1.11. Насосна станція 2-
Електрогідравлічна система 2-го покоління. го покоління. 
2-го покоління на базі 2-х 
  
а/м ГАЗ-53. 
                       
  
Мал.1.12. Електрогідравлічна система 3-го Мал.1.13. Пульт управління 3-го 
покоління на базі а/м КрАЗ. покоління. 
 
  
Мал.1.14. Насосна станція 3-го покоління. Мал.1.15. Керований електрогідроклапан. 
 
Системи складаються з насосної станції (мал.1.11,1.14) і пульта 
управління. Насосна станція служить для нагнітання з ємностей (баків) 
робочої рідини в плоскі домкрати. Крім того, в насосних станціях, крім 
30 
 
основного та резервного насосів, баків з робочою рідиною, знаходиться 
автоматика управління і безпеки, що виключає позаштатні ситуації при 
підйомі. З насосної станції по магістралі високого тиску робоча рідина 
підводиться до плоских домкратів, причому, подача і відсікання подачі 
забезпечуються електрогідроклапаном (мал.1.15), тобто при працюючих 
насосах можливо в будь-який момент часу перекрити або відновити подачу 
масла до будь-якого з домкратів. Керуючі кабелі від електрогідроклапанів 
виведені на пульт управління [39]. 
Сам пульт управління - це робоче місце оператора підйому 
(мал.1.10,1.13). На цьому робочому місці розташовані панелі управління 
роботою насосів, електрогідроклапанів й прилади візуалізації показників 
датчиків переміщень. Зв'язок оператора з іншими учасниками робіт з підйому 
та вирівнюванню здійснюється по рації. У будь-який момент часу оператор 
підйому має можливість регулювати подачу робочої рідини в домкрати, 
контролювати положення будівлі, віддавати розпорядження і проводити 
блокування та відключення всіх елементів системи. 
Перша електрогідравлічна система (мал.1.9) змонтована на базі двох 
автомобілів ГАЗ-53. Насосна станція і пульт управління розділені. Друга 
система (мал.1.12) змонтована на базі одного автомобіля «КрАЗ». В цьому 
випадку будка ділиться на дві частини - одна для пульта управління, а друга - 
для насосної станції. 
На даний момент в НВО «Інтербіотех» закінчується розробка 
інформаційно-обчислювального комплексу «Атлант» з функціями управління 
підйомом. Створення цього комплексу дозволить застосовувати як 
одномагістральну, так і модульну системи. Головною відмінністю є те, що 
підйом може вестися повністю в автоматичному режимі, за допомогою 
отримання інформації з датчиків і внесення коригування в комп'ютер з 
зовнішніх тахеометрів, які відстежують процес підйому в реальному режимі 
часу [8]. 
Висновки за розділом 1 
1. Коригування геометричного положення будівлі можна робити шляхом 
підйому, опускання і комбіновано. 
2. До категорій способів опускання будівель можна віднести вибурювання з 
додатковим вантажем фундаменту, регульоване замочування, пристрій 
шурфів і траншей. 
3. Недоліки даних методів характеризуються слабким контролем, великим 
обсягом земляних робіт і їх тривалістю (стосується регульованого 
замочування). Представляє велику складність усунення понаднормованого 
31 
 
нахилу цими методами будівель, що зазнали складні деформації (прогин - 
вигин, скручування, деформації зсуву, а також їх комбінації). Особливо 
складно визначити порядок проведення робіт на будівлях, зведених на 
елювіальних ґрунтах, де ступінь неоднорідності властивостей ґрунту може 
бути значною навіть в межах плями будинку. Невисока вірогідність чіткого 
контролю за проведенням робіт, а, отже, безпеки і позитивних результатів їх 
проведення. Ще більш складним завданням є застосування цих методів на 
об'єктах, зведених на пальових фундаментах. 
4. Підйом будівель за допомогою гідравлічних домкратних систем дозволяє 
вести постійний контроль над процесом усунення понаднормованого нахилу 
на всіх етапах. Узгодженість в управлінні домкратними групами дає 
можливість коректувати положення будівлі, а також його частин, ліквідуючи 
тим самим деформації в порядку, зворотному їх накопиченню. 
5. Використання гідроапаратури, датчиків переміщень і засобів зовнішнього 
контролю дозволяють задавати і контролювати неузгодженість ходу домкратів 
з метою недопущення виходу за межі величин неузгодженості ходу домкратів, 
передбачених нормативними документами. 
6. Переклад будівлі на регульовані фундаменти, пов'язаний з пристроєм 
домкратних прорізів і розподільних поясів, передбачає можливість 
подальшого використання домкратних систем для коригування положення 
будівлі при можливому прояві нерівномірних деформацій ґрунтової основи. 
  
32 
 
РОЗДІЛ 2. АНАЛІЗ ДОСЛІДЖЕННЯ ВЗАЄМОДІЇ ФУНДАМЕНТУ З 
ОСНОВОЮ ПРИ УСУНЕННІ ПОНАДНОРМОВАНОГО НАХИЛУ 
БУДІВЕЛЬ 
2.1. Основні положення досліджень. 
Важною вимогою при зведенні будівель, втім, як і створенні інших 
матеріальних об'єктів, є їх збереження у незмінному, експлуатаційно-
придатному стані. Про те, як правильно обстежити, проектувати, будувати і 
експлуатувати будівлі, в яких допусках можуть перебувати ті чи інші 
параметри деформацій, чітко і детально викладено в нормативно-довідковій 
літературі [17,34, 36, 37]. 
Проте в ряді випадків зустрічаються об'єкти, у яких відхилення від 
вертикалі перевищує гранично допустимі величини. В цьому випадку 
розробляються додаткові дорогі заходи по відновленню експлуатаційної 
придатності будівель. Це може бути і конструктивне посилення, і закріплення 
основи, і усунення понаднормованого нахилу будівлі і все разом узяте 
[7,10,11]. 
Накопичений досвід в підйомі і вирівнюванні будівель дозволяє вивести деякі 
закономірності в поведінці надземних (які піднімаються) частин, фундаменту 
і ґрунтової основи. Аналізуючи причинно-наслідкові зв'язки предаварійного 
стану більш ніж 30-ти об'єктів, які за 10 років за допомогою домкратів 
вирівняло НВО «Інтербіотех» можна схилитися до причини їх неграмотної 
експлуатації. У багатьох випадках будівлі і рятувало тільки те, що вони були 
добре побудовані [25, 26]. 
Будуючи житлові будівлі, ми визначаємо для них досить великі терміни 
безпечної експлуатації та комфортного проживання. Але через 10-20 років 
виявляється, що ті передумови, на яких базувався цей проект, застаріли. 
Простежимо хронологію дії нормативних документів, наприклад, за 
розрахунком основ і фундаментів. Таблиці допустимих значень на ґрунти 
вперше з'явилися в відомчих нормах транспортних будівельників незадовго до 
жовтневого перевороту 1917р. В 1926р. затверджені загальносоюзні 
33 
 
Тимчасові технічні умови і норми проектування залізобетонних споруд. У 
1932р. з'явилися «Норми для будівництва основ і закладення фундаментів» 
(ОСТ 4543). У 1938р. Всесоюзний інститут основ (нині НДІОБВ) розробляє 
норми ОСТ 9004-38. У 1941р для будівництва в умовах воєнного часу 
випускаються норми У-21-41. У 1948 і 1955 рр. вводяться, відповідно, норми 
НіТУ 6-48 і НіТУ 127-55. Далі, в 1962 р виходить БНіП ІІ-Б.1-62 і, в 1975 р 
БНіП ІІ-15-74. Нарешті в 1975р виходить БНіП 2.02.01-83, змінений і 
доповнений в 1983р. (БНіП 2.02.01-83*). Виходить, що тільки з 1917р фахівці 
почали узаконювати правила будівництва, виходячи з особливостей ґрунтових 
умов. Потім норми змінювалися дев'ять разів, в середньому один раз на вісім 
років, і кожний наступний нормативний документ щось відміняв або додавав 
в попередній. Але будівлі будувалися до 1917р і продовжують стояти. 
Будувалися вони і в усі наступні роки. Причому, якщо поспостерігати 
значення допустимих тисків на ґрунти основ (табл. 2. 1), то можна побачити, 
що в різний час і в різних країнах їх величини можуть істотно різнитися [24]. 
Значить, основні причини аварійності не в цьому, а в тому, що вже після 
спорудження будівлі людина активно починає діяти (або не діяти), завдаючи 
ґрунтам, конструкціям і інженерним комунікаціям ті втрати, які якісно 
провокують передаварійні і аварійні ситуації. 
Таблиця 2.1 Допустимі тиски на ґрунти основ, МПа 
Країна Піщані Глиністі 
 галечни- крупні середньої тверді полутверді тугоплас пластичні 
кові, крупності, тичні М’яко- 
гравій дрібні и пласти
пилуваті чні 
Узбекистан         
ОСТ 9000-4-38 0,35-0,6 0,35-0,45 0,1-0,35 0,25-0,6 0,25-0,6 0,21-0,53 0,17-0,45 0,1-0,3 
НіТУ 127-55 0,3-0,5 0,35-0,45 0,1-0,35 0,2-0,6 0,2-0,6 0,18-0,55 0,15-0,5 0,1-0,4 
БНіП ІІ-Б.1-62 0,3-0,5 0,35-0,45 0,1-0,35 0,2-0,6 02-0,6 0,18-0.55 0,15-0.5 0,1-0,4 
БНіП ІІ-І5-74 0,3-0,5 0,5-0,6 0,1-0,5 0,2-0,6 0.2-0.6 0,18-0,55 0,15-0,5 0,1-0,4 
СНиП 0,35-0,6 0,5-0,6 0,1-0,5 0,2-0,6 0,2-0,6 0,18-0,55 0,15-0,5 0,1-0,4 
2.02.01-83* 
Польща 0,3-0,6 0,2-0,5 0,1-0,4 0,35-0,45 0,25-0,45 0,15-0,3 0,08-0,2 0-0,12 
Чехія 0.5 0.35 0.15-0.25 0.35 0 7. 0.1 0.05 0 
Румунія 0,4-0,6 0,35-0,45 0,1-0,35 - -   0,1-0,4 
Венгрія 0,45-0,78 0,3-0,65 0,15-0,4 - - 
0,3-0,81 0,25-0,68 0,12-0,3 
США:  
Сан-Франциско 0,6 0.3-0,4 0,15-0,3 0,6 0,3 - - 0,1 
Чикаго 0,15-0,25 0,15-0,25 0,15-0,25 0,225- 0,175 0,125 0,075 0,025 
Бостон 0,39-0,69 0,29-0,39 0,09-0,29 0,59 -  0,09 - 
Франція 0,3-0,4 0,1-0,3 0,1-0,2 0,3-0,5 0,15-0,3 0,08 0,04 0 
34 
 
Забудова міст, прокладка водогінних комунікацій і, що найголовніше, 
технічна підтримка організаціями, які досить віддалено розбираються в 
основах експлуатації, призвели до того, що основу фундаментів почало 
змінюватися. Причому, відсутність грошових коштів на визначення кількісної 
і якісної зміни параметрів ґрунтів основи, в рівній мірі, як і відсутність коштів 
на своєчасну перекладку комунікацій і поточного ремонту, не дозволяє 
говорити про будь-якого моніторингу навіть тих будівель, які визнані 
аварійними. 
Необхідно визнати, що поряд з викладанням дисциплін і виданням 
нормативної літератури, що регламентують правильне будівництво та 
експлуатацію будівель, доцільно ввести ту ж саму практику для будівель 
аварійних і передаварійних. Ми знаємо, що такі будівлі є і будуть. І 
відновлення експлуатаційної надійності будівель така ж складна наука, як 
зведення будівель. Фахівці, які грамотні в питаннях проектування і 
будівництва не завжди можуть правильно і однозначно вирішити задачу по 
відновленню будівлі. Підходити до вирішення таких питань розумніше з 
готовими наборами різних алгоритмів, які можна застосовувати до того чи 
іншого аварійного об'єкту. А технічна документація, рекомендації і технології 
повинні розроблятися тими фахівцями, для яких запобігання аваріям на 
житлових будинках є повсякденною роботою. 
 Завдання досліджень: 
При вирівнюванні будівель в деяких випадках спостерігається 
задавлювання фундаменту в ґрунтову основу. При підйомі на контакті 
фундаменту з ґрунтом створюється локальна зона, де величини напруг 
перевершують розрахунковий опір ґрунту R. Цей факт може мати як 
позитивне, так і негативне значення. Негативним є те, що на слабких ґрунтах 
можливі неконтрольовані осідання фундаменту будівлі, встановленої на 
домкратні опори, внаслідок можливого перевищення напруг на границі «ґрунт 
- фундамент» величини розрахункового опору ґрунту. 
35 
 
Позитивним можна вважати те, що при необхідності існує можливість 
створювати зони короткочасних локальних перевантажень основи з метою 
поліпшення її фізико-механічних властивостей. 
Виходячи з даної гіпотези, поставлені такі завдання дослідження: 
1. Як впливає відрив будівлі від фундаменту і переведення його на домкратні 
опори на напружений стан в зоні контакту «фундамент - ґрунт». 2. Можливість 
регулювання напругою на контакті «фундамент - ґрунт» шляхом варіювання 
висотною прив'язкою домкрата по відношенню до підошви фундаменту. 
3. Вплив способу управління локальними домкратними групами при підйомі 
на зміну напруженого стану на контакті «фундамент - ґрунт» як з боку 
понаднормованого нахилу, так і з боку протилежної нахилу будівлі. 
2.2. Методика визначення контактних напружень під підошвою 
фундаменту при усуненні нахилу будівель. 
2.2.1. Дослідження контактних напружень під підошвою фундаменту при 
усуненні понаднормованого нахилу будівлі домкратами. 
Якщо переміщення можна визначити, провівши виміри осідань 
фундаменту в процесі виконання робіт, то вимір напруг на контакті 
представляється досить складним завданням. 
Для оцінки зміни напруженого стану в зоні контакту «фундамент - 
ґрунт» був проведений чисельний кінцевоелементний аналіз на програмному 
комплексі ANSYS [6]. 
Чисельні та експериментальні дослідження проводилися на базі 
житлового будинку 9-поверхового великопанельний житловий будинок 96-й 
серії, розроблене інститутом КиївЗНДІЕП для умов будівництва на 
просадочних ґрунтах з величиною осідання від власної ваги до 50 см з 
поперечними несучими стінами [12]. Будівля складається з 9-ти блок-секцій, 
розділених деформаційними швами. Блок-секція, що вирівнюється, має в плані 
розміри в осях 23,4x10,2 м (мал. 2.1). Проект розроблений для ґрунтів з 
наступними характеристиками основи: R = 200кПа; φ = 22°; С = 18кПа; 
Еср = 13МПа; ρ =1,6 т/м3. 
36 
 
Нерівномірне осідання фундаментів будівлі було викликано осіданням 
ґрунтів в основі внаслідок їх локального замочування із водогінних 
комунікацій. Інженерно-геологічними дослідженнями встановлено, що на 
майданчику будівництва залягають ґрунти просадочні 2-го типу по 
просіданню з максимальною величиною осідання від власної ваги від 5 до 40 
см. Геологічні дослідження виконані безпосередньо перед виконанням робіт з 
підйому будівлі (табл.2.2). 
Таблиця 2.2. Нормативні характеристики ґрунтів об'єкта. 
 Модуль Щільність, Зчеплення, С, Кут 
деформації, ρ, г/см3 КПа внутрішнього 
Е, МПа тертя,φ0 
 
ІГЕ-2 (0,5 м) 15 1,93 26 22 
ІГЕ-3 (1,8 м) 16 1,82 24 20 
ІГЕ-3а (4,1 м) 5 1,9 22 20 
ІГЕ-4а (9,1 м) 9 1,95 25 20 
           
Мал.2.1. Схема фундаменту і розстановка домкратів (цифрами позначені 
марки на фундаментній стрічці, точками - домкрати). 
Фундаменти таврового перетину запроектовані у вигляді монолітних 
перехресних стрічок шириною 1,2 м, розташованих під усіма зовнішніми і 
37 
 
внутрішніми стінами, виконаних на одній позначці. Відстань від підошви 
домкрата до підошви фундаменту становить 0,9 м. 
Відхилення будівлі від вертикалі в поперечному напрямку склало 32,3 
см по поздовжній осі і 25,2 см по поперечній осі. Вага будівлі становить 3800 
т, вага фундаменту - 545 т, площа обпирання фундаменту - F = 238,68 м. 
Відповідно до проведених інструментальних інженерно-геологічних і 
геодезичних досліджень було прийнято рішення про закріплення ґрунтів 
основи і усунення наднормативних кренів методом підйому і усунення 
понаднормованого нахилу. Для наочності розглядаємо роботу будівлі в 
поперечному напрямку в умовах, відповідних плоскої деформації. Будівлю 
приймаємо просторово жорсткою. Тоді при висоті Нзд= 30м, довжиною 
х=23,4м, шириною у=10,2 м, відносному крені іх=0,011 ексцентриситет складе 
за формулою: 
                                     е= (Нзд /2)· і                                                 (2.1) 
е=(30/2)·0,011=0,165м. 
Вага будівлі з фундаментною частиною Озд = 4350 т. Крайові напруги з 
боку крену і протилежного боку складуть: 
��зд  ��
                                               Р=  +⁄−                                                      (2.2) 
��   ��
 де Qзд- вага будівлі, F - площа підошви фундаменту, М - момент від 
нахиленої будівлі; W- момент інерції будівлі. 
                                     M = Qзд·e;                                                      (2.3) 
                                                 W=(x·y2)/6                                                    (2.4) 
Підставляючи значення, отримаємо, що крайові напруги дорівнюють:  
                                       Р = 182 ± 17,7кПа;                                                (2.5) 
                                       Рmax = 199,7кПа;                                                    (2.6) 
                                       Рmin = 164,3кПа;                                                     (2.7) 
                                       Рср = 182кПа = Р;                                                   (2.8) 
Рmax/Рср = 1,097; тобто перевантаження з боку крену відносно поперечної осі 
становить 10%; 
38 
 
Рmin/Рср = 0,903; тобто розвантаження з боку протилежного крену відносно 
поперечної осі становить 9%. 
Епюра напружень в площині контакту виходячи з значень крайових 
напружень, може бути представлена у вигляді(мал.2.2)/ 
При плоскопаралельному підйомі будівлі розподіл зусиль в домкратах в 
ідеалі повинно відповідати наведеній вище епюрі, тоді сумарне зусилля від 
домкратів:                         QR=((1,097·P + 0,903·P)/2)·b = P·b = Q,             (2.9) 
тобто буде дорівнювати масі будівлі. 
При повороті будівлі відносно точки А: 
- момент від дії домкратів: 
                         
- момент протидії від ваги будівлі: 
                            
При даній величині крену і традиційній (теоретичній) схемі 
навантаження будівлі зусиллями від домкратів, що відповідає епюрі 
контактних тисків з протилежним знаком, поворот будівлі відносно 
зовнішньої поздовжньої осі можливий за умови відключення домкратів на осі 
повороту будівлі і збільшення зусиль в домкратах. 
При використанні гідравлічної домкратної системи з плоскими 
домкратами, коли всі домкрати працюють від однієї насосної станції і 
розвивають однакові зусилля, можливі різні варіанти включення домкратів. 
1. Працюють всі домкрати, тоді епюра зусиль, які  розвиваються ними 
буде прямокутною з ординатою Р. При цьому перекидаючий момент від 
впливу домкратів буде: 
                                             
Що менше, ніж момент протидії від ваги будівлі  за (2.11). 
Для забезпечення повороту будівлі необхідно відключити домкрати по 
осі повороту будівлі і збільшити зусилля в домкратах. 
39 
 
2. Працює локальна група домкратів в межах 0,9, 0,8, 0,7, 0,6 і 0,5 
ширини будівлі. Епюра зусиль, що  розвиваються ними може бути 
представлена в наступному вигляді (мал.2.3). 
 
 
Мал.2.2. Епюра напружень по Мал.2.3. Епюра зусиль, що 
площині контакту. розвиваються домкратами. 
а) При bx = 0,5b 
                                      
Перекидання будівлі не відбувається, так як  
 
З огляду на те, що перевантаження з боку крену з урахуванням крайових 
напружень Рмах=1,097Р, 
                                           Рx≥1,36· Рmax,                                             (2.14) 
тобто перевантаження основи при даній схемі включення домкратів складе 
35%. 
б) При bx = 0,6b 
                               
Перекидання будівлі не відбувається, тому що формули (2.11). 
                                                    Рх ≥ 1,21·Рмах                                          (2.16) 
Перевантаження основи при даній схемі включення домкратів складе =ᵙ20%. 
в) При bx = 0,7b 
                           
Перекидання будівлі не відбувається, тому що , згідно формули (2.11). 
                                                       Рх ≥ 1,12Рмах                                        (2.18) 
40 
 
Перевантаження основи при даній схемі включення домкратів складе 
=ᵙ11%. 
г) При bx = 0,8b 
                                 
Відбувається перекидання (усунення понаднормованого нахилу) будівлі, тому 
що  
 
                                                   Рх ≥ 1,06·Рмах                                           (2.20) 
Перевантаження основи при даній схемі включення домкратів не відбувається. 
д) При bx = 0,9b 
                            
Відбувається перекидання (усунення понаднормованого нахилу) будівлі, тому 
що  за (2.11). 
                                                     Рх ≥ 1,03·Рмах                                          (2.22) 
Перевантаження основи при даній схемі включення домкратів не 
відбувається. 
Розглянемо, які зусилля сприймає основа під опорною віссю, навколо 
якої здійснюється поворот будівлі (точка А, мал.2.4). 
1). Працює локальна група домкратів в межах 0,9 ширини будівлі, тобто 
bx = 0,9b. 
                                            0,9·b·1,03·P+A=Рx·b                                     (2.23) 
При ширині будівлі b=10,2м А=0,74Рх. З огляду на те, що зусилля, яке 
передається фундаментом на ґрунт з боку, протилежного крену                                               
Рmin = 0,903·Р, то перевантаження основи не відбувається. 
2). Працює локальна група домкратів в межах 0,8 ширини будівлі, тобто 
bx=0,8b. 
                                            0,8·b·1,06·P+A=Рx·b                                     (2.24) 
А = 1,55Рх> Рmin. Відбувається перевантаження основи в 1,7 рази. 
3). Працює локальна група домкратів в межах 0,7 ширини будівлі, 
41 
 
тобто bx = 0,7b. 
                                            0,7·b·1,12·P+A=Рx·b                                     (2.25) 
А = 2,2Рх> Рmin. Відбувається перевантаження основи в 2,4 рази. 
4). Працює локальна група домкратів в межах 0,6 ширини будівлі, тобто bx = 
0,6b. 
                                            0,6·b·1,21·P+A=Рx·b                                     (2.26) 
А = 2,79Рх> Рmin. Відбувається перевантаження основи в 3,1 рази. 
5). Працює локальна група домкратів в межах 0,5 ширини будівлі, тобто bx = 
0,5b. 
                                                 0,5·b·1,36·P+A=Рx·b                                (2.27) 
А = 3,26Рх> Рmin. Відбувається перевантаження основи в 3,6 рази. 
2.2.2. Методика чисельних досліджень контактних напружень при відриванні 
будівлі від фундаменту. 
Обґрунтування вибору розрахункового комплексу. 
Аналіз, який проводиться за допомогою програми ANSYS, складається 
з трьох стадій: предпроцесорна підготовка, отримання рішення та 
постпроцесорна обробка. На стадії предпроцесорної підготовки задаються 
необхідні для вирішення вихідні дані. Користувач вибирає координатні 
системи і типи кінцевих елементів, вказує пружні постійні та фізико-механічні 
властивості матеріалу, будує твердотільну модель і сітку кінцевих елементів, 
виконує необхідні дії з вузлами і елементами сітки, задає рівняння зв'язку і 
обмеження. 
Програма ANSYS надає в розпорядження користувача надійні 
генератори довільної сітки, за допомогою яких вона може наноситися 
безпосередньо на модель досить складної геометрії - без необхідності 
будувати сітку для окремих частин і потім збирати їх в єдину модель. Довільну 
сітку можна будувати з трикутних, чотирикутних і чотиригранних елементів. 
Генератори довільної сітки мають в наявності основний і додатковий 
побудовники, що підвищує гнучкість вибору для користувача і ймовірність 
отримання сітки задовільної якості. 
42 
 
Генератори довільної сітки мають широкий набір внутрішніх і зовнішніх 
опцій керування якістю сітки. Так, наприклад, реалізований алгоритм 
розумного вибору розмірів кінцевого елементу, що дозволяє будувати сітку 
елементів з урахуванням кривизни поверхні моделі і найкращого 
відображення її реальної геометрії. Користувач може вибрати дрібну або 
велику сітку елементів, вказавши в якості керуючого параметра будь-яке 
число з діапазону від одиниці до десяти. Крім того, кожен з цих генераторів 
забезпечений найсучаснішими алгоритмами згладжування і рафінування 
розмірів сітки, що знижує число елементів незадовільної форми і переривань 
процедури побудови сітки. 
У програмі ANSYS використовуються три ітеративних алгоритми: 
високоефективний алгоритм PowerSolver на основі методу обумовлених 
сполучених градієнтів (PCG), алгоритм на основі методу сполучених 
градієнтів Якобі (JCG) і реалізація методу частково сполучених градієнтів 
Чолескі (ICCG). Маючи в своєму розпорядженні ці кошти, користувач може 
вибрати найбільш підходяще для успішного вирішення своєї проблеми. 
У загальному випадку ітеративний вирішувач переважно 
використовувати для великих і складних завдань. Він дає можливість 
отримати більш ефективне рішення просторових задач різної фізичної 
природи (поле температур, акустичне та електромагнітне поля) і інших 
трудомістких видів аналізу, математична сторона яких описується 
розрідженими, симетричними, позитивно визначними матрицями. 
Можливості статичного міцністного аналізу використовуються для 
визначення переміщень, напружень, деформацій і зусиль, які виникають в 
конструкції або її складових частинах в результаті прикладання механічних 
сил. Статичний аналіз придатний для задач, в яких дія сил інерції або процеси 
розсіювання енергії не роблять істотного впливу на поведінку конструкції. 
Такий тип аналізу можна використовувати в багатьох додатках, наприклад, 
для визначення концентрації напружень в конструктивних елементах або для 
розрахунку температурних напружень. Конструктори і фахівці в області 
43 
 
міцності знайомі з цим видом аналізу і, ймовірно, вирішували численні 
завдання статики, використовуючи класичні методи або співвідношення з 
відповідних довідників. У програмі ANSYS для вирішення цих завдань 
використовуються чисельні методи. 
Розв’язувальне рівняння статичного аналізу записується у вигляді 
                                       [К] {u} = {F}                                              (2.28) 
де [К] - матриця жорсткостей; {u} - вектор переміщень. 
Компоненти вектору сил {F} можуть являти собою зосереджені сили, 
теплові навантаження, тиск та сили інерції. Можна проводити розрахунки по 
визначенню таких значень прискорень, які забезпечують статичне 
зрівноважування прикладених до системи навантажень. 
Статичний аналіз в програмі ANSYS може включати такі нелінійності, 
як пластичність і повзучість матеріалу, великі прогини, великі деформації та 
контактну взаємодію. Нелінійний статичний аналіз зазвичай виконується при 
поступовому зростанні навантажень, щоб можна було отримати вірне 
рішення. 
Завдання контакту поверхонь можна моделювати, використовуючи 
елемент контакту загального вигляду. Користувач визначає дві контактуючі 
поверхні, а потім за допомогою всього однієї команди дає вказівку програмі 
автоматично розташувати елементи контакту між ними. 
Деякі типи контактів можна моделювати, використовуючи рівняння 
зв'язувальні або рівняння, які обмежують. Це - більш загальний засіб, який дає 
можливість моделювати такі особливості, як жорсткі області, шарнірні 
з'єднання, границі симетрії зон ковзання та інші особливі види з'єднання вузлів 
моделі. Цим способом користувач має можливість вводити такі обмеження на 
вузлові ступеня свободи, які недоступні при використанні статусу елементів. 
У наведеному випадку використані елементи контакту загального 
вигляду для моделювання контакту поверхонь, що допускає значне 
прослизання і передачу навантаження через контакт між поверхнями можна 
44 
 
задати пружне або сухе кулонівське тертя. Цей елемент може бути закритим і 
ковзаючим, закритим і нерухомим або відкритим [21]. 
Для оцінки цих величин і вибору способу розстановки домкратів була 
проведена серія розрахунків. Для того, щоб коректно оцінити характер 
напружень на контакті, у розрахунках необхідно було врахувати наступні 
фактори: 
а) просторову роботу ґрунту основи з урахуванням фізичної нелінійності; 
б) роботу фундаменту; 
в) роботу цокольно-підвальної частини [9, 21]. 
З огляду на величини перевантажень, крени будівель і дані інженерно - 
геологічних вишукувань, за допомогою комплексу ANSYS 9.0 було 
проаналізовано проведене чисельне рішення контактної задачі. 
                                              
                             Мал.2.4. Розрахункова схема будівлі. 
Використовувалася пружно-пластична модель Друкера-Прагера, з 
відомими з інженерно-геологічних вишукувань механічними параметрами 
(модуль деформації, коефіцієнт Пуассона, кут внутрішнього тертя і сили 
питомого зчеплення, табл.2.2). Апроксимація ґрунтів і конструкцій будівлі 
була виконана з використанням кінцевих елементів SOLID45, а фундаменту і 
конструкцій будівлі - кінцевими плитними елементами SHELL63. Кінцеві 
елементи допускають пружну і пружно-пластичну поведінку ґрунту і бетону 
конструкцій і фундаменту (мал.2.4). 
Всі шари ґрунту в розрахунковій області прийняті однорідними, 
витриманими по товщині і мають горизонтальні границі. В цьому випадку 
нерівномірність осідань залежить від різноманітності навантажень на окремі 
фундаменти, розмірів і форми підошви фундаменту і жорсткості будівлі. 
45 
 
Тобто прийняті прості ґрунтові умови по взаємодії споруди з основою [23]. 
Характеристики кожного шару наведені в табл.2.2 
Рішення системи диференціальних рівнянь виконувалось методом 
сполученого градієнта (Якобі). При цьому використовувався метод ітерацій 
Ньютона-Рафсона. Збіжність рішення оцінювалася по вузловим зусиллям з 
точністю 0,001. 
Було виконано чотири типи розрахунків. Перший, другий і третій - для 
будівлі, перекладеної на точкові домкратні опори при висоті установки 
домкрата над підошвою фундаменту, відповідно 300 мм (мал.2.6), 600 мм 
(мал.2.7), і 900 мм (мал.2.8). Четвертий - для будівлі, яка знаходиться в 
деформованому стані без домкратів (мал.2.9). Напруження визначалися в 
точках, розташованих на підошві фундаменту. Координати X і Y кожної точки 
відповідають координаті центру домкрата (мал.2.1) [32]. 
2.3. Аналіз результатів досліджень напруженого стану та осідань 
фундаменту при усуненні понаднормованого нахилу будівлі. 
2.3.1. Результати досліджень з оцінки зміни напружень на контакті в 
залежності від схеми включення домкратів. 
Технологія усунення понаднормованого нахилу передбачає поворот 
будівлі відносно будь-якої осі повороту, коли домкрати по даній осі будівлі 
вимкнені і служать звичайними опорами. Ряди домкратів можуть 
розташовуватися під будівлею з певним кроком від осі повороту і, відповідно, 
знаходитися на відстані 0,1; 0,2 ... 0,8; 0,9 і 1,0 ширини або довжини будівлі 
від осі повороту. У різних режимах ми можемо відключити одну вісь 
домкратів, що проходить по одній з торцевих або фасадних стін будівлі. Тоді 
зона працюючих домкратів буде розташовуватися під будівлею на 0,9 його 
ширини. 
Відключаючи дві домкратні осі, ми переносимо вісь повороту на 0,2 
ширини будівлі, тоді зона домкратів, які працюють буде перебувати під 0,8 
ширини будівлі. І так далі. 
46 
 
Завдання полягало в тому, щоб визначити, як змінюються напруги на 
контакті з боку крену і з боку, протилежного крену, коли працюють домкрати 
під 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; і 0,9 ширини будівлі (мал.2.3). Загальні результати 
досліджень зведені в табл.2.3. 
Таблиця 2.3. Залежність величин зусиль, що передаються на ґрунт від зон 
включення  домкратних груп 
 Зона домкратів, які працюють  
0,5b 0,6b 0,7b 0,8b 0,9b 
Зусилля з боку крену 1,36 Р 1,21 Р 1,12 Р 1,06 Р 1,03 Р 
PMAX = 1,097P 
 
Зусилля з боку осі 3,26 Р 2,79 Р 2,2 Р 1,55 Р 0,74 Р 
повороту Рmin= 0,903·Р 
 
З мал.2.5 видно, що коли працюють домкрати в межах 0,9 ширини 
будівлі, то перевантажень основи не відбувається. При роботі домкратів в 
межах 0,8 і 0,7 ширини будівлі відбувається усунення понаднормованого 
нахилу будівлі з задавлюванням основи з боку осі повороту, оскільки напруги 
від зусиль на контакті перевершують розрахунковий опір ґрунту (R = 200 кПа). 
При роботі домкратів в межах 0,6 і 0,5 ширини будівлі усунення 
понаднормованого нахилу не відбувається, але відбувається задавлювання 
ґрунту, як з боку крену, так і з боку, протилежного крену. 
 
Мал. 2.5. Залежність зусиль, переданих фундаментом на ґрунт від зони 
домкратів, що працюють. 
47 
 
Висновки. Застосування технології локального відключення груп домкратів в 
процесі підйому і усунення понаднормованого нахилу будівлі дозволяє для 
кожного конкретного будинку з урахуванням його характеристик деформацій 
і з урахуванням характеристик ґрунтової основи отримувати такі ефекти: - 
вирівнювати будівлю без перевантажень основи, як з боку крену, так і з боку 
протилежного крену; - вирівнювати будівлю з перевантаженням основи 
(задавлюванням). 
 
 
2.3.2. Результати досліджень з оцінки впливу висотної прив'язки домкратів 
по відношенню до підошви фундаменту на напружений стан в зоні контакту 
«фундамент - ґрунт». 
На мал. 2.6-2.9 показані значення напруг по підошві фундаменту в 
точках, відповідних ординатам встановлених домкратів. 
  
Мал.2.6. Напруження z по поверхні Мал.2.7. Напруження z по поверхні 
контакту «фундамент-основа» при контакту «фундамент-основа» при 
висоті установки домкрата над висоті установки домкрата над 
підошвою фундаменту 300 мм. (z підошвою фундаменту 600 мм. (z 
зазначено в кПа). зазначено в кПа). 
 
48 
 
  
Мал.2.8. Напруження z по поверхні Мал.2.9. Напруження z по поверхні 
контакту «фундамент-основа» при контакту «фундамент-основа» без 
висоті установки домкрата над 
домкратів. (z зазначено в кПа). 
підошвою фундаменту 900 мм. (z 
зазначено в кПа). 
Таблиця 2.4. Значення напруги в точках, в залежності від висоти установки 
домкрата (h). (Номери марок замаркіровані на мал.2.1). 
             
Номера марок 
z,кПа 1 2 3 6 7 9 10 12 13 15 16 18 21 22 23 24 
Без 
дом- 195 180 162 162 202 167 198 166 196 168 200 166 164 197 185 167 
кратів 
На дом-
кратах, 194 181 167 164 200 170 200 166 198 169 204 168 164 199 187 164 
h=900 мм 
На дом-
кратах, 323 324 318 321 359 317 358 321 355 309 350 320 322 348 315 327 
h=600 мм 
На дом-
кратах, 371 358 340 341 375 342 370 339 370 338 374 340 344 369 355 341 
h=300 мм 
Як видно з табл. 2.4, значення напруг для стану, коли будівля 
знаходиться на домкратах при висоті їх установки 900 мм від підошви 
фундаменту і значення напруг, коли будівля без домкратних опор, практично 
не відрізняються, і загальна картина напружень не виходить за рамки 
розрахункового опору (R = 200 кПа). 
Таким чином, при даній товщині фундаменту передача зосереджених 
навантажень на домкратні опори не впливає на зміну контактних напружень. 
49 
 
Якщо конструктивно домкрати монтуються нижче, то напруги по 
поверхні контакту починають різко зростати. Характер зміни напружень з 
боку крену і з боку опорної поворотної осі будівлі при зміні висоти установки 
домкрата показаний на графіку (мал.2.10). Для даного типу фундаменту і 
розрахункового опору ґрунту R = 200 кПа висота установки домкрата над 
підошвою фундаменту повинна бути не менше 850 мм. В цьому випадку не 
повинно відбуватися перевищення значень контактних напружень 
розрахункового опору ґрунту. 
 
 
Мал.2.10 Залежність контактних напружень від висоти установки домкрата. 
2.3.3. Результати аналізу проведення натурного експерименту з оцінки 
осідання фундаменту при підйомі. 
Для оцінки достовірності чисельних досліджень було проаналізовано 
проведений натурний експеримент, що полягає в спостереженні за осіданнями 
фундаменту на всіх етапах підйому [15, 33]. 
При підготовці до експерименту в стрічку фундаменту будівлі по 
периметру були вмонтовані фундаментні марки (мал.2.1), за якими за 
допомогою електронного нівеліра фірми «Лійка», з похибкою ± 1 мм на 100 м, 
проводилися виміри абсолютних переміщень фундаменту. 
Заміри проводились в наступному порядку: 
50 
 
- будівля в нахиленому положенні, вага будівлі передається на фундамент у 
вигляді розподіленого навантаження (стан до підйому будівлі домкратами); 
- будівля в тому ж положенні, вага будівлі передається на фундамент через 
домкратні опори (будівля відірвана домкратами від фундаменту); 
- будівля в процесі підйому (через кожен цикл підйому) коли нерівномірність 
осідань ліквідується на 6-10 см; 
- будівля в вертикальному положенні, але залишається на домкратах. 
При вирівнюванні працювали домкрати, розташовані в межах 0,9 
ширини будівлі. На заключному етапі, з урахуванням технологічних 
особливостей виконання усунення понаднормованого нахилу, відключалися 
домкрати в межах 0,8 ширини будівлі. 
У процесі спостереження за осіданнями марок (табл. 2.5) було 
встановлено, що величини осідань фундаменту при переведенні будівлі на 
домкрати можна порівняти з точністю вимірювань електронного нівеліра. 
Таблиця 2.5. Значення абсолютних осідань фундаментних марок при підйомі. 
Номера 
марок 1 2 3 6 7 9 10 12 13 15 16 18 21 22 23 24 
(Мал.1) 
∆Х 
(без 
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
домкра- 
тів), мм 
∆Х 
 (на 
домк- 0,6 -1,3 0,4 0,5 0 0.3 0 0,6 0 0,5 -0,7 1.2 1,5 -1,6 0,1 1,2 
ратах),  
мм. 
∆Х 
 (будівлю 
3,9 0,1 -0,9 -1,1 0.7 -1,4 1,4 -1 2,1 0 2.6 1.2 2.3 -0.1 -2,3 2,5 
вирівняно
,мм 
На останньому етапі підйому, коли короткочасно працювали домкрати в 
межах 0,8…0,9 ширини будівлі, максимальна величина осідання склала 3,9 мм. 
При достатній висоті фундаменту (в даному випадку від 0,9 м і вище) не 
є ймовірним неконтрольоване переміщення окремих локальних точок 
фундаменту при переведенні будівлі на домкратні опори, що підтверджує 
51 
 
результати чисельних досліджень. У загальному випадку, для стрічкових 
фундаментів висота установки домкратів над підошвою фундаменту повинна 
бути не менше 0,5 ширини стрічки. Використовуючи схеми локального 
відключення домкратів при підйомі виникає задавлювання основи. Очевидна 
доцільність подальших досліджень, з метою отримання залежностей величин 
осідання фундаменту при різних режимах роботи домкратних груп. 
  
52 
 
Висновки за розділом 2. 
1. При проведенні робіт з усунення понаднормованого нахилу будівлі і 
традиційною (теоретичною) схемою навантаження будівлі зусиллями від 
домкратів, що відповідає епюрі контактних тисків з протилежним знаком, 
поворот будівлі відносно зовнішньої осі можливий за умови відключення 
домкратів на осі повороту будівлі і збільшення зусиль в домкратах. 
2. При використанні гідравлічної домкратної системи з плоскими домкратами, 
коли всі домкрати працюють від однієї насосної станції і розвивають однакові 
зусилля, можливі різні варіанти включення домкратів. 
3. Застосування технології локального відключення груп домкратів в процесі 
підйому і усунення понаднормованого нахилу будівлі дозволяє для кожного 
конкретного будинку з урахуванням реальних характеристик ґрунтової основи 
отримувати такі ефекти: 
- усунення понаднормованого нахилу без перевантажень основи, як з боку 
крену, так і з боку протилежного крену; 
- усунення понаднормованого нахилу з перевантаженням основи 
(задавлювання), з боку крену, з боку, що протилежний крену і з обох боків. 
4. Розташування домкратів на різних висотних відмітках по відношенню до 
підошви фундаменту дозволяє змінювати напруги на контакті «фундамент-
основа», впливаючи таким чином на задавлювання фундаменту при 
переведенні будівлі на домкратні опори. 
5. Проведення чисельного аналізу, де варіюється кількість, точки прив'язки і 
висотні позначки домкратів, дозволяє отримати дані про напружено-
деформований стан ґрунтової основи і конструкцій будівлі, які згодом служать 
основою для наступних заходів: 
- усунення понаднормованого нахилу будівлі на слабких ґрунтах, де додаткові 
деформації основи можуть привести до небажаних наслідків; 
- усунення понаднормованого нахилу, коли потрібно крім будівлі 
вирівнювання фундаменту (крен будівлі перевищує нормативний в 2,5-3 рази); 
- усунення понаднормованого нахилу, коли покрокове доущільнення основи 
дозволяє виключити проведення заходів, пов'язаних з закріпленням ґрунту і, 
тим самим знизити вартість ремонтно-відновлювальних робіт. 
6. Використання схеми локального включення домкратів утворює 
перевантаження ґрунтової основи з боку протилежному крену, що приводить 
до задавлювання фундаментів і зменшенню крену без виконання роботи по 
підніманню будівлі. Іншими словами механізм того, що відбувається може 
бути представленим як перенесення осі повороту будівлі з крайньої 
поздовжньої осі всередину плями будівлі. Таким чином, може бути знижена 
кількість циклів піднімання і, як наслідок, вартість робіт. 
53 
 
РОЗДІЛ 3. ТЕХНОЛОГІЯ УСУНЕННЯ ПОНАДНОРМОВАНОГО 
НАХИЛУ БУДІВЕЛЬ, ЗАСТОСУВАВШИ РІЗНІ МЕТОДИ ПІДЙОМУ 
Існує резерв реалізації методики усунення понаднормованого нахилу 
будівель, як без задавлювання ґрунтової основи, так і з задавлюванням. 
Використовуючи цей інструмент, в першому випадку, не створювати при 
підйомі будівель додаткових перевантажень основи, що актуально в разі 
виконання робіт на слабких ґрунтах [35]. І навпаки, активно впливаючи на 
ґрунт, створювати короткочасні перевантаження основи в локальних зонах, що 
дає можливість доущільнити ґрунт під підошвою фундаменту, підвищити його 
фізико-механічні характеристики і, по - можливості, виключити додаткові 
заходи, пов'язані з закріпленням ґрунтової основи [13,38]. 
Розглядаючи застосування тієї чи іншої методики необхідно знати, що 
головним є процес оптимізації параметрів піднімання, що задовольняють 
вимоги безпеки, технологічності, трудовитрат і вартості [16]. 
Так, якщо при вирівнюванні цегляного п'ятиповерхового будинку, де 
проектний тиск на ґрунт може становити P=100 кПа, а розрахунковий опір 
ґрунту R=300 кПа, створюється 3-х кратне перевантаження, ми можемо не 
отримати ефекту задавлювання. Незважаючи на це, при даному 
перевантаженні ми також повинні забезпечити відповідне посилення 
цокольно-підвальної частини будівлі, що піднімають, та яка спирається на 
домкратні опори, що тягне за собою збільшення вартості і часу монтажу 
конструкцій посилення. 
Вибір методів вирівнювання будівель слід обґрунтовувати наступними 
результатами: 
- результатами інженерно-геологічних вишукувань, проведених 
безпосередньо перед початком будівельно-монтажних робіт за підготовкою 
будівництва до піднімання; 
- результати вагових та геометричних параметрів будівлі, що отримують для 
оцінки напружень на контакті "фундамент - ґрунт" які виникають при повороті 
будівлі відносно різних осей повороту, що проходять в плямі будівлі; 
- результатами просторової геометрії будівлі; 
- оцінкою деформацій ґрунтової основи, що виникають при прикладанні до неї 
можливих короткочасних перевантажень від маси будівлі; 
54 
 
- міцністними характеристиками цокольно-підвальної і фундаментної частини 
будівлі, що служать опорами для домкратів при підйомі, а також ступінню 
конструктивного посилення цих частини, що необхідно для безпечного 
підйому; 
- оцінкою ступеня і вартості конструктивного посилення, яке необхідне для 
безпечного сприйняття змінювальних опорних реакцій на домкратних опорах 
[20,27,28,30]. 
У разі якщо з урахуванням перерахованих вище пунктів, техніко-
економічне обґрунтування повідає про те, що задавлювання можливо і 
економічно вигідно, то пропонується застосування даної методики. 
3.1. Дослідження продуктивності систем для усунення понаднормованого 
нахилу будівель. 
3.1.1. Робота домкратної системи з аналоговим управлінням процесом 
усунення понаднормованого нахилу. 
Дана методика дозволяє проводити вирівнювання будівлі з пультом 
управління. Оператор підйому в режимі реального часу задає і контролює 
роботу гідравлічної системи, знімає дані з датчиків переміщень, зіставляючи 
їх показання з попередньо розрахованою картограмою підйому. Включення і 
відключення кожного домкрата в даному випадку проводиться вручну, 
шляхом замикання-розмикання контактів електрогідроклапана і, відповідно, 
подачі робочої рідини в той чи інший домкрат. 
Для підготовки будівлі до вирівнювання нівелюють марки, які закладені 
в цокольній частині будівлі, і обчислюють висоту підйому конструкції в 
точках установки вантажопідіймальних машин (складання картограми 
підйому). 
Здійснюють заходи щодо запобігання пошкодження інженерних 
комунікацій, визначають кількість вантажопідйомних пристроїв по 
залежності: 
                                                    
де n - кількість домкратних вузлів (ціле число); 
55 
 
К1 - середньостатистичний коефіцієнт, який враховує додаткове навантаження 
при одночасному переопиранні кількох вантажопідйомних пристроїв (K1 = 
1,1-1,3); 
К2 - середньостатистичний коефіцієнт, що враховує додаткове навантаження 
при нерівномірному відриві будівлі від фундаменту (K2= 1-1.2); 
Q - маса будівлі; Рср - середнє зусилля одного домкрата, при якому слід 
очікувати підйому будівлі. 
Виконують домкратні отвори між фундаментом і цокольною частиною, 
звільняючи при необхідності її зовні від ґрунту і вимощення. 
Монтується розподільний пояс, який служить не тільки для розподілу 
навантаження, що передається від домкрата на цокольну частину, але й 
запобігає виходу цокольних панелей з площини при підйомі будівлі. 
Далі, в кожен домкратний отвір встановлюють гідроопору, на верхню 
площину, на якій монтуються плоскі домкрати з двома жорсткими опорними 
вкладишами кожний, центруючи їх між собою. 
Поруч з прорізами або під ними зміцнюють вузли управління, з’єднуючи їх 
відповідно з домкратами за допомогою гнучких рукавів (мал.3.1). 
Насосна станція і пульт управління розміщується на відстані 8-10 м від 
будівлі, монтують систему гідравлічних комунікацій і забезпечують усі 
необхідні зв'язки відповідно до функціональної схеми. З пульта управління 
вмикається насосна станція, і ініціюються вузли управління. Вузол управління 
являє собою сукупність електрогідравлічних пристроїв, призначених для 
регулювання подачі робочої рідини в домкрат і гідроопори. Робоча рідина 
надходить в порожнини плоских домкратів. При нарощуванні тиску до 
отримання відповідного зусилля в домкраті розпочинають підйом будівлі. 
Величина підйому контролюється за допомогою датчиків переміщень. При 
вичерпанні робочого ходу плоскими домкратами в будь-якому отворі оператор 
вмикає режим відновлення плоских домкратів в даному отворі, робочі 
циліндри гідроопори здійснюючи робочий хід, стискають плоскі домкрати 
безпосередньо в отворі, видавлюючи робочу рідину з них в зливну магістраль, 
при цьому режим роботи інших вантажопідйомних пристроїв не змінюється. 
Послаблене зусилля при відновленні домкратів короткочасно компенсується 
сусідніми вантажопідйомними пристроями, при розміщенні яких враховується 
56 
 
ця робота і жорсткість цоколя будівлі. Далі, циліндри гідроопори опускають в 
початковий стан. Разом з циліндрами опускається весь домкратний пакет. У 
зазор, що утворився між домкратним пакетом і цоколем, який піднімають, 
подаються вкладиші і підйом поновлюється. 
 
                   
Мал. 3.1 Схема системи для безперервного підйому і вирівнювання будівель. 
1 - домкратний отвір, 2 - фундамент, 3 - цокольна частина, 4 - плоский домкрат, 
5 - вузол управління, 6 - обмежувачі ходу, 7 - датчики переміщень, 8- насосна 
станція, 9 - пульт управління. 
Після досягнення заданої величини підйому в зазори, що утворилися між 
фундаментом і цоколем встановлюють залізобетонні або металеві прокладки, 
які є частиною остаточного закладення зазорів. Незалежно від величини 
деформації плоских домкратів по команді з пульта управління гідроопори 
оновляють всі домкрати в початковий стан. Після цього систему демонтують і 
остаточно закладають зазори [18]. 
3.1.2. Дослідження продуктивності роботи системи з автоматичним 
управлінням підйомом. 
На сьогоднішній день сертифікована і проходить випробування створена 
автоматична система для підйому і вирівнювання будівель "Атлант" [8]. 
Система (мал.3.2) складається з блоку управління системою (мал.3.3) 
блоку зворотного зв’язку (мал.3.4) виконавчо-реєструвального блоку (мал.3.5) 
і силового блоку, представленому насосною станцією. 
57 
 
Працює вищеописана система наступним чином. У базу даних керуючої 
програми комп’ютера закладають повну геометричну модель будівлі яку 
вирівнюють, як в поточному стані, так і в проектному. Крім цього, в системі 
координат XY закладають координати розташованих в отворах під будівлею 
плоских гідравлічних домкратів і порядок їх роботи відповідно до заздалегідь 
проведених розрахунків. За командою оператора з комп’ютера вмикають 
насосну станцію та подачу тиску робочої гідравлічної рідини через 
електрогідравлічний модуль до електрогідроклапанів, що управляються за  
алгоритмом управляючої програми. Робоча гідравлічна рідина по подавальній 
магістралі надходить через електрогідроклапани і датчики тиску (або зусилля) 
до всіх домкратів. Згідно керуючої програми, закладений в комп’ютер за 
допомогою модуля керування комплексу, постійно контролюються всі 
датчики тиску і переміщення. Крім цього, за допомогою модуля керування 
комплексом здійснюється управління аналого-цифровим перетворенням 
інформації, одержуваної від датчиків, і цифрові дані передаються в комп’ютер. 
Всі датчики, а також електронні тахеометри підключені до входів аналогового 
мультиплексора. Згідно керуючої програми, закладеної в комп’ютер за 
допомогою модуля керування комплексом, послідовно контролюється кожен 
вхід аналогового мультиплексора. Потім отримана аналогова інформація з 
кожного входу аналогового мультиплексора також послідовно подається на 
вхід аналого-цифрового перетворювача. За допомогою аналого-цифрового 
перетворювача аналогова інформація перетворюється в цифрову і передається 
в модуль управління комплексом. За допомогою модуля керування 
комплексом збираються дані від всіх датчиків, і дані передаються в керуючий 
комп’ютер. На основі отриманих даних формується керуюча інформація, яка 
передається назад в модуль керування комплексом. Через контролер 
клавіатури і інтерфейс, а також через модуль управління приводами ця 
інформація надходить на електронні ключі. Модуль управління приводами 
отримує живлення від силового стабілізованого модуля. Кожен електронний 
ключ управляє своїм електрогідроклапаном плоского гідравлічного домкрата. 
Вибір електронних ключів, які, відкриваючись, комутують струм, 
призначений для управління електрогідроклапанами, здійснюється за 
допомогою дешифратора [8]. 
58 
 
В процесі підйому і вирівнювання будівлі за допомогою електронних 
тахеометрів, які функціонально пов'язані з репером і відбивачами, 
встановленими в заздалегідь визначених точках будівлі, відстежують зміну 
його геометричного положення і передають інформацію на вхід аналогового 
мультиплексора. Далі, керуючою програмою, закладеною в комп’ютер, за 
допомогою мікроЕОМ постійно звіряються закладені тестові геометричні 
моделі з даними, отриманими від електронних тахеометрів і, при необхідності, 
програмою проводиться коригування процесом підйому [33]. 
Описана система підйому і вирівнювання будівлі, завдяки зворотному 
зв'язку дозволяє виключити невідповідність показників датчиків переміщень 
реальним переміщенням будівлі, які можуть мати місце в інших системах 
аналогічного призначення. Все це пов'язане з тим, що на практиці часто 
відбувається "задавлювання" домкратом фундаменту або ж може відбуватися 
руйнування "наддомкратної" опорної ділянки. В результаті чого така ситуація 
може привести до аварії. 
  
Мал.3.2. Схема системи для підведення та Мал.3.3. Схема блоку управління системою. 3 - 
вирівнювання будівельних конструкцій, блок управління; 15,18-кабелі; 19 - аналоговий 
будівель.1 - силовий блок, 2 - будівля, 3 - блок мультиплексор; 20-аналогово-цифровий 
управління, 4- блок зворотного зв'язку, 5 - перетворювач інформації; 21-модуль 
магістраль подачі робочої рідини, 6 - кабелі управління комплексом; 22 - мінікомп’ютер; 23 
управління силовим блоком, 7 - керуючі та - пульт ручного керування; 24 - АЦП; 25-
реєструючі кабелі. дешифратор; 26 - силовий стабілізований 
модуль; 27 - модуль керування приводами; 
 28,33 - кабелі; 34 - електронний ключ; 43 - 
комп’ютер. 
59 
 
                             
Мал. 3.4. Схема блоку зворотного зв'язку 
4 - блок зворотного зв'язку; 14-будівля, 28-кабелі, 29-репер, 30-тахеометри, 31- 
відблискувачі. 
 
Мал.3.5. Схема виконавчо-реєструвального блоку. 
2-виконавчо-реєструючий блок, 8-магістраль подачі робочої рідини, 9-
домкрати, 10-датчик переміщення, 15, 18, 33- кабелі керувальних і 
реєструвальних сигналів, 16-електрогідроклапан, 17-датчик зусилля або тиску. 
3.2. Технологічна послідовність усунення понаднормованого нахилу при 
нерівномірному осіданні ґрунтів 
Дані технології та взаємозв'язок між ними об'єднані в структурну схему 
і дозволяють простежити порядок їх застосування при виконанні робіт з 
підйому та вирівнювання. 
Структурна схема розроблена на основі досвіду вирівнювання будівель, 
дозволяє найбільш гнучко підійти до питання безпечного вирівнювання 
будівель з різними конструктивними схемами і зведеними в різних ґрунтових 
умовах, роботи на яких проводяться без відселення мешканців. 
Роботи з підйому і вирівнюванню будівель, що виконуються без 
відселення мешканців визначать специфіку і технологічну послідовність 
виконання робіт, представлених на мал.3.6. 
Комплекс проектно-вишукувальних робіт, що проводиться при 
підготовці будинку до підйому представлений алгоритмом на рис. 3.7. 
60 
 
Комплекс підготовчих будівельно-монтажних робіт виконується в 
порядку і обсязі, визначеному проектною документацією. Слід зазначити, що 
виконання як проекту, так і будівельно-монтажних підготовчих робіт, 
проводиться під безпосереднім контролем організації, яка виконує роботи з 
підйому і вирівнюванню. 
 
Проведення комплексу проектно-вишукувальних робіт. 
 
 
 
 Проведення комплексу підготовчих будівельно-монтажних 
 робіт. 
 
 
Виконання робіт, пов'язаних з монтажем системи для підйому 
 
і вирівнювання будівель. 
 
 
 
 Підйом і вирівнювання будівлі відповідно по обраної 
 технології. 
  
 Проведення робіт з демонтажу системи і відновлення елементів 
 будівлі. 
  
Мал. 3.6 Цикли виконуваних робіт, що проводяться при підйомі будівель. 
Роботи, пов'язані з монтажем системи для підйому і вирівнюванню 
будівлі проводяться в такому порядку: 
- доставка системи на об'єкт; 
- установка системи і підключення її до джерела живлення; 
- монтаж домкратних вузлів; 
- монтаж електрогідроклапанів і комутуючих гідравлічних пристроїв; 
- монтаж ліній гідравлічної розводки між станцією, комутуючими 
гідравлічними пристроями, електрогідроклапанами і домкратами; 
- монтаж датчиків переміщень і вузлів їх комутації; 
- монтаж кабельної розводки для управління електрогідроклапанами; 
- монтаж кабельної розводки для зняття сигналів з датчиків переміщень; 
- заповнення гідросистеми маслом; 
- обтиснення домкратів тиском до 4 МПа; 
- тестування всіх компонентів системи; 
- влаштування гнучких вставок на водопровідні та каналізаційні стояки; 
- відключення газової магістралі від будівлі; 
- проведення контрольних геодезичних вимірів положення будівлі; 
- підйом будівлі з проміжним розклинюванням між циклами підйому і 
геодезичної зйомкою під час і після закінчення кожного циклу. 
 
61 
 
 
  об'єкт 
 
 Визначення просторової геометрії будівлі за допомогою 
 тахеометричної зйомки 
  
 
Візуальне обстеження об'єкта. Оцінка можливих причин 
 
деформацій 
  
 
 Вивчення типового проекту, геодезичних та геологічних 
 даних минулих років. 
 
 Проведення геологічних вишукувань  
  
 
 Інструментальне обстеження несучих конструкцій 
 
 
 Складання бази вихідних даних для проектування і розрахунків 
  
 
 Проведення чисельних розрахунків системи "Будівля - 
 домкрати - фундамент - основа": 
 1. У проектному положенні. 
 2. В існуючому стані. 
3. При переведенні будівлі на домкрати. 
 
4. В процесі підйому. 
  
 
Вивчення результатів розрахунків з метою обґрунтування 
 підйому: 
 • Без задавлювання ґрунту; 
 • З задавлюванням ґрунту; 
 • Зі створенням контр-уклону. 
  
 Підготовка проекту підготовчих робіт і технологічних карт 
 підйому 
  
Мал. 3.7. Алгоритм проведення проектно-вишукувальних робіт при підготовці будівлі до 
вирівнювання. 
62 
 
 
Проведення підйому і вирівнювання проводиться відповідно до обраної 
методики і технологічними картами, складеними на етапі виконання проектно-
вишукувальних робіт. 
Роботи з демонтажу системи і відновлення елементів будівлі 
складаються з: 
- установки опалубки, відновлення зв'язків між фундаментом і будівлею, 
бетонування зазору, який утворився при вирівнюванні; 
- демонтажу елементів системи крім домкратів, замкнених за допомогою 
електрогідроклапанів; 
- відновлення газопостачання, водопровідних і каналізаційних стояків; 
- демонтажу домкратів і електрогідроклапанів після набору бетоном міцності 
не менше 90%; 
- контрольних геодезичних вимірів, виконаних на будівлі; 
- проведення комплексу будівельних робіт по засипці пазух фундаменту, 
відновлення вимощення та благоустрою (може проводитися сторонніми 
організаціями). 
Використовуючи як автоматизовану систему підйому, так і системи з 
аналоговим управлінням можна вирішувати завдання по вирівнюванню 
будинків з урахуванням регулювання напруженим станом на контакті 
"фундамент - ґрунт". 
На багатьох будинках, підготовлених до вирівнювання, геологічні 
дослідження показують, що залишкові деформації ґрунтової основи вичерпані 
і до ґрунтів немає необхідності застосовувати ні заходів, пов'язаних з 
закріпленням [31], ні будь-яких інших дій. 
 
3.3. Технологія усунення понаднормованого нахилу будівель без 
задавлювання основи. 
Дана методика є класичною для більшої кількості вирівнюваних 
будівель у практичній діяльності. 
63 
 
На багатьох будинках, підготовлених до вирівнювання, геологічні 
дослідження показують, що залишкові деформації ґрунтової основи вичерпані 
і до ґрунтів немає необхідності застосовувати ні заходів, пов'язаних з 
закріпленням, ні будь-яких інших впливів. 
В даному випадку ґрунт, що знаходиться під будівлею з боку крену вже 
ущільнений вагою накрененої будівлі і його фізико-механічні характеристики 
значно краще, ніж проектні. Частина ґрунту, що знаходиться на стороні, 
протилежній крену, недовантажена і її характеристики відповідають 
проектним значенням. 
Крім цього, якщо геодезичні спостереження, що встановлюються за 
даним об'єктом показують про те, що деформації стабілізовані, то будівлю 
доцільно вирівнювати без будь-яких впливів на основу, беручи до уваги тільки 
технологічні аспекти, пов'язані з нівелюванням будівлі в просторі і цілісностю 
конструкцій. 
Надалі, розглядаючи прийоми вирівнювання будівлі, припускається, що 
на будівлі виконані всі будівельно-монтажні роботи, пов'язані з посиленням 
цокольно-підвальної частини, змонтовані розподільні пояси, виконані 
домкратні отвори, встановлена гідродомкратна система із засобами 
управління і контролю і усунені всі зв'язки, що перешкоджають підніманню 
частини, що вирівнюють відносно опорної. 
Переміщення будівлі в просторі вищеописаних робіт можна розбити на 
три етапи. 
На першому етапі проводиться площинопаралельне піднімання. Під 
площинопаралельним підйомом мається на увазі відрив будівлі по площині 
його контакту з фундаментною частиною (або іншою призначеною ламаною 
площиною) (мал.3.9) і переміщення його за допомогою домкратів на певну 
висоту (мал.3.10). При цьому всі пункти будівлі переміщаються від опорної 
частини на однакову відстань. 
У тому випадку, коли при вирівнюванні будівлі (мал.3.8) проводиться 
ліквідація кута α, то крайня точка Б будівлі з боку крену переміщається вгору 
64 
 
на величину у. Тоді, відносно осі повороту А, що проходить через замкнуту 
домкратну вісь, точка В на протилежному крену боці будівлі опуститься на 
величину х. Знаючи величину піднімання і координати осі повороту будівлі, 
значення плоскопаралельного піднімання х визначаємо за формулою: 
�� ��
                                                        х =                                              (2.30) 
��
Даний захід направлено на те, щоб виключити руйнування 
конструктивних елементів будівлі, що знаходяться за віссю повороту будівлі і 
отримують при подальшому повороті будівлі відносно цієї осі негативні 
переміщення. 
 
Мал.3.8. Схема для визначення величини площинопаралельного піднімання. 
 
 
 
 
Мал.3.9. Початкове положення будівлі. 
 
65 
 
                  
 
           
 
 
Мал.3.10. Площинопаралельний підйом. 
 
                
Мал.3.11. Напрямок переміщень частин будівлі при повороті. 
Висота площинопаралельного підйому розраховується виходячи з 
максимальної висоти підйому будівлі з боку крену і, відповідно, з 
максимальної величини опускання виступаючих частин будівлі за вісь 
повороту (мал.3.11). 
На другому етапі по черзі ліквідується крен відносно крайніх поздовжніх 
і поперечних осей будівлі. 
Поворот будівлі здійснюється шляхом замикання з пульта управління 
групи домкратів, розташованих на крайній (поворотній) осі будівлі (мал.3.12). 
Тобто домкрати, в які припинена подача масла, переходять в стан опорних 
елементів. 
66 
 
               
Мал.3.12 Схема роботи домкратів. Червоним кольором показані домкрати, що 
працюють. Жовтим - непрацюючі, розташовані по осі повороту 
 
 
Мал. 3.13. Поворот будівлі відносно осі А. 
Зона домкратів, які працюють знаходиться при цьому в діапазоні (0,9-1)b, де b 
- ширина будівлі. 
Для даної зони працювальних домкратів справедливий вираз (2.11) 
 де - момент від дії працюючих домкратів, - момент протидії 
від маси будівлі. Відбувається поворот будівлі відносно вісі А (мал.3.13). 
67 
 
                                 
 
Мал.3.14. Епюра розподілу напруги на контакті "фундамент - ґрунт" при зоні 
працюючих домкратів 0,9b. 
При такій схемі включення домкратів напруги по підошві фундаменту 
(на мал.3.14 епюра 0,74Р) не перевищуватимуть крайових напружень (на 
мал.3.14 епюра 1,03Р) будівлі, що знаходиться в накрененому положенні. 
Після усунення понаднормованого нахилу відносно поздовжньої осі 
проводиться вирівнювання будівлі відносно поперечної осі. 
3.4. Технологія усунення понаднормованого нахилу будівель з 
задавлюванням основи. 
Вирівнювання будівлі з задавлюванням основи проводиться за більш 
складною схемою, ніж без задавлювання. У загальному випадку порядок 
проведення робіт зводиться до наступних етапів: - проводиться 
площинопаралельний підйом будівлі на задану висоту (п.3.3); 
- здійснюється поетапний вплив на ґрунтову основу з метою його 
задавлювання, за допомогою послідовного відключення груп домкратів, 
розташованих в діапазоні 0,2-0,5 ширини будівлі, розташованих з боку осі 
повороту; 
- виконується стиснення домкратів в діапазоні 0,5-0,6 ширини будівлі з боку 
крену; 
- проводиться піддомкрачування будівлі з боку крену з одночасним 
опусканням роздутих домкратів з боку, що протилежний крену; 
68 
 
 - виконується подальше вирівнювання будівлі по схемі, описаній в другому 
етапі (у п. 3.3), тобто коли замкнені домкрати по осі повороту, що проходить 
через зовнішню вісь будівлі, і працюють домкрати в зоні 0,9 від ширини 
будівлі. 
На першому етапі площинопаралельний підйом здійснюється також, як 
описано в п. 3.3. 
На другому етапі оператор виконує поетапний вплив на ґрунтову основу, 
за допомогою почергового відключення працюючих домкратних груп, 
починаючи від 0,8 ширини будівлі до 0,5 ширини будівлі. Вісь повороту при 
цьому зміщується від зовнішньої осі будівлі всередину плями будівлі. 
 
 
Мал.3.15. Епюра розподілу Мал.3.16. Епюра розподілу напруги на 
напруги на контакті "фундамент - контакті "фундамент - ґрунт" при зоні 
ґрунт" працюючих домкратів 0,7b. 
при зоні працюючих домкратів  
0,8b. 
 
                      На мал.3.15-3.18 видно, як відбувається наростання 
напруги на контакті "фундамент - ґрунт" при роботі домкратних груп 
розташованих, відповідно під зоною в 0,8, 0,7, 0,6, 0,5 і ширини будівлі. 
 
69 
 
                              
 
 
Мал.3.17. Епюра розподілу напруги Мал.3.18. Епюра розподілу напруги 
на контакті "фундамент - ґрунт" на контакті "фундамент - ґрунт" при 
зоні працюючих домкратів 0,5b. 
при зоні працюючих домкратів 0,6b. 
 
 
Така послідовність відключення дозволяє плавно нарощувати зусилля, 
що передається фундаментом на ґрунт в локальній зоні, яка протилежна крену 
будівлі. 
Напруга на контакті при цьому зростає з 1,55Р до 3,26Р, де Р- проектна 
напруга по підошві фундаменту. 
На даному етапі відбувається задавлювання фундаменту в ґрунт без 
підйому будівлі. 
Третій етап полягає в стисненні домкратів, розташованих на 0,5 ширини 
будівлі і розташованих з боку крену, при цьому домкрати, які розташовані з 
задавленого боку фундаменту залишаються в роздутому стані. 
На четвертому етапі проводиться піддомкрачування будівлі з боку крену 
з одночасним опусканням будівлі з боку, який протилежний крену, можливим 
із-за випускання робочої рідини з роздутих домкратів. Необхідно враховувати, 
що кількість подаваного масла в домкрати однієї групи має відповідати 
кількості масла, що випускається в зливну магістраль. Цим забезпечується 
70 
 
рівномірність підйому і опускання частин будівлі, відносно поворотної осі, що 
проходить в плямі об'єкта. 
Результатом цього етапу є часткова ліквідація крену будівлі. 
На п'ятому етапі виконується вирівнювання будівлі за схемою вимкненої 
зовнішньої осі, коли працюють домкрати, розташовані в зоні 0,9 від ширини 
будівлі. 
Слід зазначити, що використання даної методики справедливо при 
попередньому проведенні ретельних чисельних розрахунків з використанням 
сучасних розрахункових комплексів. Оскільки будівля, яка вирівнюється не є 
абсолютно жорсткою, а ґрунт не є ізотропним середовищем, то і застосування 
інженерних методів оцінки деформацій основи, що розраховані в основному 
на роботу ґрунту в пружній стадії, не є коректними. 
3.5. Аналіз проведення досліджень по задавлюванню фундаменту в 
ґрунтову основу. 
Натурні дослідження проводилися на базі житлового будинку 3, блок-
секція №8. 
Геометричні і вагові характеристики, величина крену, а також 
характеристики ґрунтів основи відповідають даним блок-секції №9, обраної в 
якості аналізу експериментального об'єкта. 
3.5.1. Порядок проведення експерименту. 
При підготовці до експерименту в стрічку фундаменту будівлі по 
периметру були вмонтовані фундаментні марки (мал.3.19-3.22) за якими за 
допомогою електронного нівеліра фірма "Лейка" з похибкою ± 1 мм на 100м, 
проводилися виміри абсолютних переміщень фундаменту. 
Заміри осідань по маркам 1-16 проводилися в наступному порядку: 
- після виконання плоскопараллельного підйому вимикаються дві осі 
домкратів (мал.3.19); 
- через 5 хв. після стабілізації осідання фундаменту вимикається 3-тя вісь 
(мал.3.20); 
- через 5 хв. після стабілізації осідання фундаменту вимикається 4-та вісь 
(мал.3.21); 
- через 5 хв. після стабілізації осідання фундаменту вимикається 5-та вісь 
(мал.3.22); 
71 
 
 
 
 
Мал. 3.19. Замір величини задавлювання фундаменту при двох відімкнутих 
осях домкратів. (Червоним кольором позначені працюючі домкрати). 
 
 
 
Мал. 3.20. Замір величини задавлювання фундаменту при трьох відімкнутих 
осях домкратів. (Червоним кольором позначені працюючі домкрати). 
 
72 
 
              
Мал. 3.21. Замір величини задавлювання фундаменту при чотирьох 
відімкнутих осях домкратів. (Червоним кольором позначені працюючі 
домкрати). 
 
 
 
 
            
Мал. 3.22. Замір величини задавлювання фундаменту при п'яти відімкнутих 
осях домкратів. (Червоним кольором позначені працюючі домкрати). 
  
73 
 
3.5.2. Результати аналізу  експерименту по задавлюванню фундаменту. 
Таблиця 3.1  Величина задавлювання фундаменту з боку, протилежного крену 
  Номера марок 
 1 2 3 4 5 6 7 8 
При 2-х відімкнутих 2 2 3 2 3 3 2 2 
осях 
При 3-х відімкнутих 14 18 17 17 18 19 17 18 
осях 
При 4-х відімкнутих 72 69 70 70 71 75 72 70 
осях 
При 5-ти 98 101 102 105 98 102 102 103 
відімкнутих осях 
Таблиця 3.2 Величина задавлювання фундаменту з боку крену 
  Номера марок 
 9 10 11 12 13 14 15 16 
0 0 0 0 0 0 0 0 
При 2-х відімкнутих 
осях 
0 0 0 0 0 0 0 0 
При 3-х відімкнутих 
осях 
1 2 2 2 2 1 2 1 
При 4-х відімкнутих 
осях 
4 3 3 3 4 4 3 3 
При 5-ти 
відімкнутих осях 
 
Таблиця 3.3 Відносна величина задавлювання фундаменту 
  Номера марок 
 1/9 2/10 3/11 4/12 5/13 6/14 7/15 8/16 
2 2 3 2 3 3 2 2 
При 2-х відімкнутих 
осях 
14 18 17 17 18 19 17 18 
При 3-х  
71 67 68 68 69 74 70 69 
При 4-х відімкнутих 
осях 
94 98 99 102 94 98 99 100 
При 5-ти 
відімкнутих осях 
Величина задавлювання, мм Величина задавлювання, мм Величина задавлювання мм 
74 
 
У таблицях 3.1 і 3.2 наведені дані по задавлюванню фундаменту в точках 
установки фундаментних марок. На основі таблиці 3.3 видно, що 
використання методики управління локальними домкратними групами 
дозволяє отримати задавлювання фундаменту в ґрунтову основу. Нескладно 
підрахувати, що, застосувавши на наступному етапі одночасне 
піддомкрачування з боку крену і опускання будівлі з боку, що протилежний 
крену, ліквідували нерівномірне осідання в 200 мм. З огляду на те, що, 
вирівнюючи будівлю за класичною схемою, можна ліквідувати осадку тільки 
в 100 мм, то даний прийом дозволяє заощадити 1 цикл підйому. 
Висновки за розділом 3. 
Проаналізовано автоматичну систему для підйому і вирівнюванню 
будівель системи atlant, яка має по відношенню до раніше використовуваної 
системи з аналоговим управлінням наступні переваги: 
1. Підйом будівлі ведеться в автоматичному режимі за заздалегідь 
розробленому для кожної будівлі алгоритму підйому. 
2. Збір показів з датчиків переміщень, тисків, зусилля, крену, інклінометрів і 
інших пристроїв для реєстрації, необхідних для проведення робіт з 
вирівнювання проводиться за допомогою входячого в складі системи 
інформаційно-обчислювального модуля з частотою 2 Гц. Дана частота 
забезпечує достатню статистичну картину, враховуючи, що підйом будівлі, 
відбувається з малою швидкістю (~ 1,5 мм / хв.). 
3. Основною відмінною рисою системи є наявність зворотного зв'язку при 
вирівнюванні, роль якої виконують електронні геодезичні тахеометри, які 
прив'язані до незалежного реперу, що відслідковують зміну геометричного 
положення і форми будівлі в режимі реального часу і передаючі інформацію в 
комп'ютер, що керує підйом. На основі отриманої інформації комп'ютер 
порівнює поточний стан і форму будівлі з тестовими моделями і, при 
необхідності, вносить коригувальні завдання в роботу гідравлічної системи. 
4. Система може одночасно керувати роботою 256 домкратів, отримуючи і 
обробляючи інформацію з 512 датчиків будь-якого призначення. 
75 
 
5. Контроль над роботою системи проводиться оператором підйому, який 
може на будь-якому етапі втрутитися в процес підйому при виникненні 
нештатних ситуацій. 
6. Використання автоматизованої системи для підйому будівель зі зворотним 
зв'язком дозволяє збільшити безпеку підйому, забезпечити чіткий контроль 
зусиль на домкратах та їх вертикальних переміщень. Виключається 
негативний вплив "людського фактора" при управлінні великою кількістю 
домкратів і відстеженням великої кількості параметрів стану. 
7. Застосування в практиці підйому будівель електрогідравлічних домкратних 
систем дозволяють реалізувати на практиці методики вирівнювання як без 
впливу додатковими зусиллями на ґрунтову основу, так і з регульованою 
величиною додаткових навантажень. 
8. Методика вирівнювання будівель без впливу додатковими зусиллями на 
ґрунтову основу дозволяє вести роботи на слабких ґрунтах, де велика 
ймовірність неконтрольованих осідань, якщо тиск на ґрунт перевищує 
проектне значення. 
9. Застосування методики вирівнювання будівель з регульованою величиною 
додаткових навантажень на основу дозволяє вирішити такі завдання: 
- доущільнити в локальних зонах ґрунт під фундаментом, чим підвищити його 
фізико-механічні характеристики; 
- використовуючи доущільнення ґрунтової маси виключити або знизити обсяг 
робіт по закріпленню основи різними способами; 
- задавлюючи фундамент з боку, протилежного крену з одночасним підйомом 
будівлі з боку крену знизити число циклів підйому, що відбувається внаслідок 
перенесення осі повороту всередину плями будівлі [35]. 
  
76 
 
РОЗДІЛ 4 АНАЛІЗ ДОСЛІДЖЕНЬ ТЕХНОЛОГІЇ РОБОТИ ПЛОСКОГО 
ПІДЙОМНИКА, ЩО ЗАСТОСОВУЄТЬСЯ ДЛЯ УСУНЕННЯ 
ПОНАДНОРМОВАНОГО НАХИЛУ БУДІВЕЛЬ 
При вирішенні проблеми коригування геометричного положення 
будівель в просторі важливою є розробка ефективних конструкцій 
регулювальних пристроїв, головна ланка яких - силові виробничі органи - 
компенсатори деформацій. У методі підйому (одному з найбільш 
апробованих) таким органом є домкрат. Найбільш повно вимогам, що 
пред'являються до силових виробничих органів, відповідає плоский домкрат з 
листової сталі (мал.4.1, а, б). 
                                 
Мал.4.1. Переріз сталевого плоского домкрата: 
               а) у вихідному стані, б) в роздутому. 
Незважаючи на те, що ідея плоских домкратів відома порівняно давно 
(домкрати вперше були застосовані П.Фейсіна в 1938році), теорія їх 
розрахунку та й методи їх конструювання опрацьовані недостатньо, відсутні 
рекомендації щодо їх практичного застосування, не налагоджене серійне 
виробництво, хоча прикладів їх епізодичного використання відомо багато. 
В колишньому СРСР плоскі домкрати досліджувалися кафедрою мостів 
і тунелів МНДІТа з метою оцінки можливого застосування їх для натягу 
арматури стиків збірних попередньо напружених прогонових будов мостів. За 
результатами цих робіт були запропоновані, мабуть, вперше, наближені 
залежності для визначення параметрів плоских домкратів. За кордоном плоскі 
домкрати найбільш широко застосовуються фірмою P.S.C. Equipment LTD з 
метою піддомкрачування конструкцій попереднього напруження, виміру 
опорних реакцій і ін. Однак відомості, що публікуються цією фірмою містять, 
77 
 
в основному, матеріали рекламного характеру, не висвітлюють питання 
розрахунку домкратів, вибору матеріалів, технології виготовлення, методів 
випробувань і ін. 
Проведені в НДІБК Держбуду СРСР в 1976-1978 рр. під керівництвом 
В.П. Шумовського дослідження дозволили розробити методику розрахунку 
плоских домкратів і режиму їх використання, взявши за основу японський 
прототип. У 1976-1977 рр. НДІБК освоїв типорозмір домкрата з наступними 
параметрами: номінальна вантажопідйомність 200 т при тиску в гідросистемі 
12 МПа, робочий хід 60 мм; початкова висота 55мм; зовнішній діаметр 520мм; 
діаметр опорної площі 460мм; Маса 9.8 кг [22]. З 1991 р НВО "Інтербіотех" 
використовуючи досвід НДІБК [29], розробив спосіб безперервного підйому 
будівель і почало виконувати постійні роботи по підйому і вирівнюванню [18]. 
Проведені дослідження по роботі сталевого плоского домкрата 
показали, що його конструкція і методика використання в складі 
електрогідравлічної системи недостатньо вивчені і не відповідають вимогам з 
безпеки підйому. 
4.1. Визначення завдання дослідження. 
Для розширення можливостей і безпечного використання домкрата 
проаналізовано проведений ряд чисельних і натурних експериментів, за 
результатами яких розроблена вдосконалена конструкція домкрата [9]. За 
результатами аналізу існуючої конструкції домкрата виявлені наступні 
проблеми: 
1. Кількість циклів роздуття-стиснення домкрата не перевищує 25-ти, що 
дозволяє використовувати домкрат до руйнування не більше, ніж на 2-х 
об'єктах. 
2. При роботі домкрата з максимальним паспортним тиском 12 МПа 
відбувається утворення тріщин в точках 5,6 (мал.4.2) що веде до 
розгерметизації домкрата. Це неприпустимо з точки зору безпеки підйому 
будівель, що проводиться без відселення мешканців. 
78 
 
3. В процесі роздуття (підйому будівлі) через особливість конфігурації у 
домкрата зменшується контактна площа. Це тягне за собою, при постійному 
тиску в системі, до зменшення навантаження на домкраті. Зменшення зусилля, 
що розвивається домкратом, тягне за собою порушення правильної роботи 
гідросистеми при підйомі. 
4. У випадках, коли проводиться підйом будівлі зі значними 
понаднормованими нахилами, тобто досить велика бічна складова від ваги 
будівлі, з'являються тріщини в місці зварювання домкратних тарілок (точка 5, 
мал.3.21) і в місцях сполучення тороїдальної частини домкрата з домкратними 
мембранами (точка 6, мал.3.21) і розгерметизація. 
Виходячи з перерахованих вище проблем, визначені завдання для 
дослідження домкрата: 
- дослідити напружений стан домкрата, з метою визначення величин 
напружень в місцях утворення тріщин на оболонці домкрата; 
- розробити конструкцію сталевого плоского домкрата з метою підвищення 
його надійності і довговічності; 
- провести випробування розробленої конструкції на циклічність і граничний 
тиск; 
- дослідити зміну контактної площі домкрата в залежності від його роздуття та 
запропонувати використання засобів достовірної оцінки величин зусиль на 
домкратах в процесі підйому будівлі; 
- визначити параметри, що впливають на сповзання будівлі з домкратів при 
відриві його від фундаменту і розробити рекомендації щодо усунення ефекту 
сповзання. 
79 
 
                      
Мал.4.2. Схема розташування домкратного пакета в отворі: 1 - домкрат; 2-
опорний вкладиш; 3 - вкладиш; 4 - розвантажувальний пристрій; 5, 6 - точки 
максимальних напружень і зон руйнувань в домкраті. 
4.2. Методики проведення чисельних і натурних експериментів по 
дослідженню сталевого плоского підйомника. 
4.2.1. Чисельне дослідження напруженого стану сталевого плоского 
підйомника. 
У тих випадках, коли напруги і деформації в матеріалі не пов'язані 
лінійною залежністю, має місце нелінійна поведінка матеріалу. У програмі 
ANSYS можуть відтворюватися різні типи фізичної нелінійності. 
Для пластичної, нелінійно пружної і гіперпружної поведінки матеріалу 
характерний нелінійний зв'язок напружень і деформацій. В'язкопластичність, 
повзучість і в'язкопружність є явище, в яких деформації залежать від таких 
факторів, як час, температура або напруги. При наявності фізичних 
нелінійностей використовується метод вирішення Ньютона-Рафсона. 
Для повноцінного обліку пластичної поведінки матеріалу при аналізі 
потрібне знання трьох важливих критеріїв: умови початку текучості, закону 
течії і закону зміцнення. Умова початку текучості дозволяє звести 
трьохвимірний, об'ємний напружений стан до еквівалентного напруження, яке 
порівнюється з межею текучості, для того щоб визначити, чи відбувається 
текучість матеріалу. Закон текучості вказує напрямок, в якому відбувається 
деформування матеріалу. Закон зміцнення, який можна застосовувати до 
80 
 
зміцнювальних матеріалів, описує, як веде себе поверхня текучості з ростом 
деформацій в матеріалі. 
У програмі ANSYS є можливість використовувати три умови початку 
текучості: Мізеса, Мізеса-Хілла і Друкера-Праґера. Умова текучості 
записується у вигляді: 
                                          φ= еквY                                                    (4.1) 
Тут екв - скаляр, еквівалентне напруження, яке обчислене за компонентами 
тензора напружень; Y - довідкова величина, межа текучості. Якщо наступ 
текучості не залежить від швидкості деформацій, то при φ<0 матеріал 
залишається пружним, при φ=0 в ньому виникають пластичні деформації. 
Еквівалентні напруги за критерієм Мізеса визначаються за формулою: 
                                     
Текучість починається, коли виконується умова екв=Y                                                    
де  Y - межа текучості при одноосьовій напрузі [21]. 
При вирішенні чисельного завдання використовувалися умови 
одноосьового навантаження оболонки домкрата внутрішнім тиском 12 МПа 
(відповідає максимальному паспортному тиску) для двох випадків: 
- відома оболонка домкрата, конструкції HДІБKa; 
- конструктивна змінена оболонка [9].  
4.2.2. Методика проведення випробувань підйомника на циклічність і 
граничний тиск. 
Домкрати, що виготовляються за методикою НДІБК, мають циклічність 
20-25 циклів до розгерметизації, що підтверджено при випробуваннях на 
партії в 10 домкратів. При випробуваннях на граничний тиск партії з 10 ти 
домкратів конструкції НДІБК розрив оболонки відбувався на тисках від 13 до 
14 МПа, причому, максимальний робочий тиск домкрата становить 11,2 МПа. 
Запропонована конструкція домкрата пройшла випробування на 
випробувальному стенді ІС-500 на базі НВО "Інтербіотех". 
81 
 
Випробування в обох випадках проводилися на партіях з 10-ти 
домкратів. Порядок проведення випробувань. 
1. Домкрат поміщається в випробувальний стенд (мал.4.3). 
2. Проводиться нагнітання робочої рідини в домкратну порожнину домкрата 
до повного вироблення робочого ходу. Величина робочого ходу, що становить 
6 см, обмежена нерухомими поверхнями стенда і віджимного пристрою. 
3. При досягненні домкратною оболонкою максимального роздуття, 
проводиться збільшення тиску до номінального, що становить 11,2 МПа. 
4. Проводиться скид тиску і віджимання домкрата в початковий стан. 
5. Повторення циклу. 
Порядок проведення випробувань. 
1. Домкрат поміщається в випробувальний стенд ІС-500 (мал.3.22). 
2. Проводиться нагнітання робочої рідини в домкратну порожнину; 
досягається роздуття домкрата до величини вироблення робочого ходу (6 см). 
3. Повільно нарощується тиск до появи течі або до розриву оболонки.  
4.2.3. Методика дослідження залежності зміни контактної площі 
підйомника від його роздуття. 
При роботі плоских домкратів в складі системи, контроль над тиском в 
системі здійснюється за допомогою манометра, встановленого безпосередньо 
в пульті управління. При одномагістральній системі, коли всі працюючі 
домкрати включені в єдину гідравлічну схему, манометр показує тиск 
нагнітання робочої рідини в усі домкрати. Для процесу вирівнювання 
характерна рівність зусиль, що розвиваються домкратами, вазі будівлі. Підйом 
здійснюється лише за рахунок подачі масла в домкратні порожнини. Але при 
роздутті домкратів в процесі підйому від вихідного стану до повного 
вироблення робочого ходу, тиск в системі доводиться постійно підвищувати. 
Тільки в цьому випадку можливий підйом будівлі. Розглянемо залежність: 
                                                      ΣQ=P·ΣS                                                 (4.3) 
де ΣQ - сума зусиль на домкратах, Р - тиск в системі, ΣS - сума опорних площ 
всіх працюючих домкратів. При незмінній масі будівлі, яку піднімають ΣQ= 
82 
 
сonst. І якщо в процесі підйому доводиться збільшувати тиск в системі, то 
пояснити це можна тільки зменшенням контактної площі домкрата при 
роздутті. Для перевірки цієї причини був проведений експеримент по оцінці 
зміни контактної площі домкрата в залежності від його роздуття. 
Очевидно, що зусилля, яке розвивається при цьому, як величина, 
безпосередньо пов'язана з площею, знижується при збереженні тиску в системі 
незмінним. Така зміна опорної площі пов'язана з особливістю конфігурації 
домкрата, виконаного у вигляді сильфона (мал.4.4). У початковому стані 
опорний вкладиш, що має радіус торцевої кромки такий самий, як і радіус 
сполучення домкратної мембрани з його тором повністю контактує з 
домкратом своєю внутрішньою поверхнею. 
 
 
Мал.4.3. Домкрат з віджимним пристроєм в Мал.4.4. Зміна радіуса опорної ділянки 
випробувальному стенді ІС-500. домкрата при роздутті. 
Проведення випробувань на  
граничний тиск проводилися на цьому ж 
стенді на партії з 10 ти домкратів. 
 
 
                                              
При подачі гідравлічної рідини в домкрат, його мембрани розсуваються, 
збільшуючи відстань між опорними вкладишами. Як видно з малюнка, радіус 
сполучення мембран з тором домкрата змінюється, в той час, як радіус 
торцевої кромки опорного вкладиша залишається незмінним. Очевидно, що 
при роздутті домкрата контактна площа мембрани, яка визначається радіусом 
83 
 
R (мал.4.4) змінюється, що тягне за собою зменшення зусилля на домкраті при 
постійному тиску в системі. 
1. Визначити зміну контактної площі від роздуття S = f(δ). 
Дослідження проводити на тисках від 1,0 до 11 МПа. При цьому роздуття 
домкрата відповідає його паспортному робочому ходу 6 см з кроком 1 см. 
2. Побудувати залежності зусиль, що розвиваються, від величини гідравлічних 
тисків Q = f(P), при зміні контактної площі з урахуванням роздуття домкрату 
від 0 до 6 см з кроком 1 см. 
3. Визначити величину втрат зусилля, що передається домкратом при роздутті. 
При проведенні експерименту використовувалися такі прилади та 
обладнання: 
- випробувальний стенд ІС-500 для випробування плоских домкратів на 
циклічність і герметичність; 
- пересувна насосна станція НС-200, оснащена зразковим манометром з межею 
вимірювань 200 кгс/см2; 
- датчик сили ДС-200 з межею вимірювань 200 т і виходом по напрузі від 1 до 
5 В; 
- лабораторний вольтметр з точністю вимірювання 1 мВ; 
- штатні плоскі домкрати (5 шт.); 
- штатні компоненти домкратного пакета; 
- листи із сталі Ст-3 товщиною 1 см (6 шт.). 
Порядок проведення експерименту. У випробувальний стенд на 
відтискний пристрій монтувався домкратний пакет з датчиком зусилля і 
шістьма сталевими листами (мал.4.5). 
                                                   
                                                      
 
84 
 
 
 
Мал.4.5. Загальний вигляд випробувального Мал.4.6. Насосна станція зі зразковим 
стенду з домкратним пакетом і датчиком манометром. 
зусилля. 
 
За допомогою насосної станції (мал.4.6) в домкраті створювався тиск від 
1 до 11 МПа, і значення напруг з датчика сили фіксувалися на вольтметрі. 
Після проведення циклу з стенду (мал.3.22) видалявся один сталевий лист, що 
давало на наступному етапі можливість домкрату роздутися на 1 см. Порядок 
зняття вимірів повторювався до моменту вичерпання домкратом робочого 
ходу в 6 см. 
4.2.4. Методика визначення параметрів, що впливають на зісковзування 
будівлі з домкратних опор. 
У разі, коли крен будівлі досягає певної величини, переведення його на 
домкратні опори пов'язано з виникненням ефекту сповзання будівлі з цих 
опор. За об'єктивними фізичними причинами бічна складова сили тяжіння 
будівлі, що має крен, може перевищити силу тертя в домкратних опорах. Це 
не тільки робить подальші роботи по підйому неможливими, але і може 
привести до аварії будівлі. 
Визначимо максимально можливий крен будівлі, при якому роботи з 
вирівнювання можна вважати безпечними. 
При цьому будемо вважати, що будівля жорстка, домкратні опори 
нестисливі і мають постійну площу контакту з будівлею. 
                        
85 
 
                     
Мал.4.7. Зусилля, що виникають при взаємодії будівлі і фундаменту через 
домкратний пакет. 
На мал.4.7 схематично представлені зусилля, що діють на накренену 
будівлю і домкратний пакет, де N-навантаження на домкрат від ваги будівлі; 
Рсд - зсувне зусилля; FTP - зусилля тертя; Rп - реакція від поверхні контакту. 
                                                      Рсд =N·sinα                                           (4.4) 
                                                       Rп =N·cosα                                          (4.5) 
                                               FTP = f·Rп =f·N·cosα                                    (4.6) 
де f - коефіцієнт тертя; 
Умова, при якій відсутнє сповзання будівлі з домкратів, буде: 
                                                        FTP ˃Рсд                                              (4.7) 
Підставивши вирази (1) і (2) в нерівність (4) отримаємо: 
                                                f·N·cosα ˃ N·sinα                                        (4.8) 
��������
                                                f ˃   ˃ tgα˃i                                                 (4.9) 
��������
                                                      f ˃i                                                       (4.10) 
де i - відносний крен будівлі. 
Таким чином, рівноважний стан будівлі можливий в тому випадку, якщо 
найменший коефіцієнт тертя між елементами домкратного пакета чисельно 
більше, ніж відносний крен будівлі. При підйомі і вирівнюванні будівель 
використовуються різні матеріали для компонування домкратного пакета. Це 
армоцементні, дюралюмінієві і дерев'яні вкладиші, сталеві пластини, як 
елементи розклинювання, і сам домкрат, що виготовляється зі сталі Ст-3. 
86 
 
 Можливі пари тертя і їх коефіцієнти: бетон-армоцемент (f =0.7), бетон-
дерево (f=0.7), бетон-сталь (f=0.7) дюралюміній-бетон (f=0,45), дюралюміній-
дерево (f=0.5-0.3), дюралюміній-дюралюміній (f=0,15), дюралюміній-сталь 
(f=0.15), сталь-сталь (f=0.15), дерево-сталь (f=0.5-0.3).  
Крім цього, за умовами виконання робіт, можливі протікання масла на 
елементи домкратного пакета і їх зволоження, що знижує величини 
коефіцієнтів тертя. 
Аналіз експерименту, що проведений на випробувальному стенді ІС-500 
показав, що найгіршими парами тертя є сталь-сталь і сталь-дюралюміній; 
коефіцієнти тертя, відповідно, будуть дорівнювати 0,03 і 0,025. 
Ввівши коефіцієнт запасу 0,9 до коефіцієнта тертя ми отримаємо, що 
максимально можливий відносний крен складе i = 0,0225, тобто крен будівлі 
може в 4,5 рази перевищувати нормативний (i = 0,005). 
4.3. Конструкція і робота сталевого плоского підйомника в складі 
пристрою для усунення понаднормованого нахилу будівель. 
Пристрій-аналог, яким був домкрат конструкції НДІБК, має недоліки, 
головним з яких є обмежений ресурс його служби, обумовлений обмеженою 
циклічністю роздуття-стиснення металевої оболонки. А обмежена циклічність 
роздуття-стиснення металевої оболонки зумовлюється в свою чергу втомою 
металу при деформаціях вигину. Як правило, розрив оболонки відбувається по 
периметру круглого плоского порожнистого домкратного модуля або в місці 
переходу домкратних мембран в тороїдальну частину. Завдання, яке 
поставлено в новому домкраті, полягало в створенні такого пристрою, який 
був би більш надійним в роботі, а також мав більший робочий ресурс в 
порівнянні з існуючими пристроями цього призначення.  
Технічний результат, досягнутий в процесі рішення поставленого перед 
розробником завдання, з'явилося запобігання руйнуванню оболонки 
домкратного модуля по периметру, а також запобігання сповзанню окремих 
домкратних модулів відносно один одного. 
Поставлене завдання вирішується за рахунок того, що в домкрат, що 
включає в себе круглий плоский домкратний модуль, включено запобіжне 
кільце, жорстко і герметично прикріплене з порожнистого боку домкратного 
модуля по його периметру за допомогою зварювання. Відношення товщини d 
87 
 
(мал.4.13) торообразної частини домкратного модуля до висоти h запобіжного 
кільця становить 2,5 ... 3,2 при відношенні діаметра D порожнстого модуля до 
товщини l його плоскої частини 48,6...50,3. 
У центрі кола домкратного модуля по обидві його сторони змонтовані 
бобишки (мал.4.11). Прокладки, що прилягають безпосередньо до 
порожнистого модуля, виконані фасонними, що повторюють його форму, а 
решта прокладок по одній прилягають до фасонних прокладок з кожної 
сторони домкратного модуля. Фасонна домкратна прокладка з отвором під 
бобишку домкратного модуля виготовляється з пресованої фанери, що знижує 
її вагу. Решта домкратних прокладок також виконані з дерева з металевим 
кільцем-обручем. 
Одночасно, інші домкратні прокладки можуть бути металевими, зокрема 
з дюралюмінію. 
На мал.4.8 схематично зображено пристрій для коригування положення 
будівлі вид зверху. 
На мал.4.9 - розріз А-А на мал.4.8 при стислому круглому плоскому 
домкратному модулі у випадку двох модулів. На мал.4.10 - розріз А-А на 
мал.4.8 при роздутому круглому плоскому домкратному модулі у випадку 
двох модулів. 
На мал.4.11 - домкратний модуль з бобишками в зборі в розрізі в стислому 
неробочому стані. 
                                    
Мал.4.8. Пристрій для коригування положення будівлі, вид зверху. 
88 
 
                 
Мал.4.9. Розріз А-А на мал.4.8 при стислому круглому плоскому домкратному 
модулі у випадку двох модулів. 
                   
Мал.4.10. Розріз А-А на мал.4.8 при роздутому круглому плоскому 
домкратному модулі у випадку двох модулів. 
             
Мал.4.11. Розріз домкратного модуля з бобишками в зборі в стислому 
неробочому стані. 
89 
 
                    
Мал.4.12. Домкратний модуль з бобишками в розрізі в розібраному стані. 
          
Мал.4.13. Домкратний модуль з бобишками в зборі в розрізі в роздутому стані. 
           
Мал.4.14. Розріз домкратного модуля з співвідношеннями розмірів. 
На мал.4.12 - домкратний модуль з бобишками в розрізі в розібраному стані. 
На мал.4.13 - домкратний модуль з бобишками в зборі в розрізі при роздутому 
робочому стані. 
На мал.4.14 - розріз домкратного модуля з співвідношеннями розмірів. 
Пристрій 1 для коригування положення будівлі складається з круглих 
плоских порожнистих домкратних модулів 2, виконаних з торообразним в 
перерізі виступом 3 по його периметру 4. В даному випадку торообразна в 
перерізі частина домкрата виконує роль сильфона, тобто гофрованої металевої 
оболонки, яка змінює свою геометричну форму за рахунок зміни радіусів 
кривизни гофрів. Кількість домкратних модулів в даному оптимальному 
випадку два, але може бути і один. В цьому випадку необхідно враховувати 
таку обставину. Оскільки круглий плоский порожнистий домкратний модуль 
90 
 
працює за принципом "кульової опори", то при плоскопаралельному підйомі 
оболонки модулів 2 переміщаються вертикально відносно один одного, 
зберігаючи паралельність. Але при повороті об'єкта, що  піднімають  відносно 
будь-якої осі, опорні мембрани модулів стають непаралельними, повторюючи 
положення піднімаємої і опорної площини. У цьому випадку кут між 
оболонками модулів дорівнює куту ліквідованого в процесі підйому крену 
вирівнюємого об'єкта. 
З кожного боку домкратного модуля 2 змонтовані дерев'яні домкратні 
фасонні прокладки 5, що прилягають до домкратних модулів і копіюють їх 
форму. До кожної фасонної прокладки 5 в нижній і верхній опорних частинах 
пристрою прилягає дерев'яна прокладка 6, яка виконана з кільцем-обручем 7. 
Нижче пакета домкратних модулів з прокладками встановлена пісочниця 8. 
Рамна пісочниця 8 складається з рами 9, яка заповнена піском 10. До кожного 
домкратного модуля 2 прикріплені штуцер 11 для подачі рідкої робочої рідини 
і зливний штуцер 12 для її зливання. Пристрій 1 для коригування положення 
будівлі включає також домкратні клини 13, насос 14 і трубопроводи 15 для 
нагнітання рідкого робочого середовища в порожнисті домкратні модулі і 
трубопроводи 16 для його зливання. Кожен домкратний модуль 2 являє собою 
дві плоскі оболонки 17, що плавно переходять в торообразний виступ 3. Плоскі 
оболонки 17 з'єднані одна з одною герметично за допомогою зварювання і 
являють собою єдину цілу оболонку. У порожнистій частині кожного 
домкратного модуля жорстко і герметично прикріплене запобіжне кільце 18. 
Запобіжне кільце 18 приєднане до оболонки 17 за допомогою зварювання. 
Встановлено лабораторно-експериментальними дослідженнями, що 
оптимальне відношення товщини (d) торообразної частини домкратного 
модуля до висоти (h) його запобіжного кільця 18 складає 2,5...3,2 при 
відношенні діаметра (D) домкратного модуля до товщини його плоскої 
частини 1 - 48,6...50,3. Посередині кожного домкратного модуля з кожного 
його боку змонтовані бобишки 19, призначені для центрування всього 
пристрою. Пристрій 1 для коригування положення будівлі поміщено в 
91 
 
домкратний отвір 20 і встановлено на фундаментну частину 21 будівлі, 
спорудження. Верхньою своєю частиною пристрій 1 для коригування 
впирається в частину спорудження 22, що піднімають. 
Працює пристрій 1 для коригування положення будівлі наступним 
чином. Пристрій 1 для коригування в зібраному вигляді поміщають в стіновий 
домкратний отвір 20 і встановлюють його рамною пісочницею 10 на 
фундамент 21 будівлі так, щоб своєю прокладкою 6 пристрій для коригування 
упирався в цокольну панель 22. Роботу пристрою для коригування положення 
будівлі здійснюють шляхом подачі гідравлічної рідини, зокрема масла, за 
допомогою насоса 14 і трубопроводів 15 і 16 магістралі подачі і спуску масла 
в кожен порожнистий домкратний модуль 2. Під дією масла кожен 
порожнистий домкратний модуль передає зусилля через фасонні 5 і 6 
прокладки, а також пісочницю 8 на фундамент 21 і цокольну частину 22 
будівлі, таким чином піднімаючи його в заданому місці. Під час роздуття 
кожного модуля 2 пристрою 1 для коригування відбувається збільшення в 
вертикальному напрямку самого пристрою на величину підйому. Співвісність 
пристрою забезпечена за допомогою бобишек, змонтованих посередині 
кожного домкратного модуля. Як наслідок вищесказаного, буде забезпечена 
чіткість роботи пристрою без ковзання домкратних модулів відносно один 
одного. Іншими словами, буде забезпечена надійність роботи пристрою 1 
коригування положення будівлі і збільшений ресурс його роботи. Запобіжне 
кільце 18, жорстко і герметично прикріплене з порожнистого боку 
домкратного модуля 2, робить його більш жорстким і посилює його, 
дозволяючи збільшити число циклів роздуття-стиснення модуля майже в два 
рази. В той же самий час визначене експериментальним шляхом 
співвідношення розмірів кільця і домкратного модуля дозволяють 
торообразній частині виконувати функцію сильфона. Вище меж зазначених 
співвідношень запобіжного кільця і домкратного модуля 2 функції сильфона 
домкратний модуль виконувати не буде. 
92 
 
А нижче цих границь не буде спостерігатися ефект збільшення кількості 
циклів роздуття-стиснення. Разом з тим, завдяки бобишкам, змонтованим 
посередині круглого плоского модуля, не відбуватиметься сповзання 
домкратних модулів відносно один одного [9]. 
Застосування запропонованого рішення в будівництві дозволить 
підвищити надійність пристрою для коригування положення будівлі, 
підвищити його робочий ресурс, знизити собівартість і збільшити 
довговічність. 
4.4. Результати проведення аналізу чисельних і експериментальних 
досліджень сталевого плоского підйомника. 
4.4.1. Результати проведення аналізу чисельних досліджень напруженого 
стану підйомника. 
На першому етапі розрахунків була прийнята розрахункова модель 
домкрата, що складається з двох мембран і не має конструктивного посилення 
(мал.4.15). Робочий тиск прийнято в 12 МПа. З малюнка видно, що 
максимальні еквівалентні напруження, в точці сполучення домкратних 
мембран з тором (точка 6, мал.4.2) і в точці зварювання (точка 5, мал.4.2) 
дорівнюють 438 МПа, що перевищує межу текучості (360 МПа) для даного 
матеріалу. 
На другому етапі розрахунків в домкраті використаний конструктив у 
вигляді кільця, розташованого у внутрішній порожнині домкрата, і звареного 
з верхньою і нижньою мембранами при монтажі. Зварений шов в даному 
випадку посилений. 
На мал.4.16 показані значення еквівалентних напружень в домкраті при 
інших рівних умовах. Значення екв знизилося з 438 до 339 МПа. 
Таким чином, зміна конструкції домкрата, яка пов'язана з установкою в 
домкратній порожнині допоміжного кільця, дозволило знизити еквівалентні 
напруги в найбільш небезпечних місцях оболонки на 24% і довести їх до рівня 
нижче межі текучості матеріалу. 
93 
 
 
 
Мал.4.15. Напруження в оболонці Мал.4.16. Напруження в оболонці 
домкрата без конструктивного домкрата з конструктивним 
посилення. посиленням 
4.4.2. Результати проведення випробувань домкрата на циклічність і 
граничний тиск. 
Таблиця 4.1 Випробування плоского домкрата на циклічність 
№ домкрата 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
Кількість 
циклів до 
розгермети-
зації 22 22 23 25 26 25 27 24 25 21 
домкрата 
конструкції 
НДІБК 
Кількість 
циклів до 
розгермети-
48 52 53 47 48 49 51 54 53 53 
зації 
аналізуємо-
го домкрата 
З таблиці 4.1 видно, що шляхом конструктивної зміни домкрата 
досягнуто збільшення циклів роздуття-стиснення в 2 рази. Отже, в 2 рази 
знижені витрати на виробництво домкратів, призначених для підйому і 
вирівнювання будівель. 
 
 
94 
 
Таблиця 4.2. Випробування плоского домкрата на граничний тиск. 
№ домкрата 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
Граничний 
тиск дом-
крата кон-
струкції 12,9 13,2 13,7 13,9 13,0 13,5 13,0 13,6 13,6 13,5 
НДІБК ,МПа 
Граничний 
тиск дос-
ліджува-ного 
26,2 27,1 27,0 27,8 27,3 25,9 25,8 27,1 27,4 27,5 
дом-
крата,МПа 
Запропонована конструкція домкрата за результатами випробувань 
витримує тиск до розгерметизації оболонки від 26,2 до 27,8 МПа, що 
відповідає вантажопідйомності домкрата від 450т до 500т. 
Конструкція домкрата, розробленого в інституті НДІБК витримує тиск 
від 12,9 до 13,9 МПа, що відповідає вантажопідйомності домкрата від 230 до 
250 т (табл.4.2) [22]. 
При заявленій паспортній вантажопідйомності в 200 т обох домкратів 
коефіцієнт запасу міцності збільшується з 1,25 до 2,5 разів, що означає більш 
високу надійність запропонованої конструкції домкрата. Перевага безпеки 
запропонованого домкрату як виробничого елементу відіграє вирішальну роль 
при вирівнюванні будівель без відселення мешканців. 
4.4.3. Результати досліджень по визначенню залежності зміни контактної 
площі підйомника від його роздуття. 
За результатами експерименту встановлено, що в процесі вироблення 
робочого ходу домкратом його контактна площа зменшилася з 1750 см2 до 
1360 см2 (мал.4.17), що в процентному відношенні складає більше 22%. 
 
95 
 
 
 
Мал.4.17. Залежність зміни Мал.4.18. Залежність зусилля на 
контактної площі від зміни домкраті від тиску в системі при різних 
робочого ходу домкрата. значеннях робочого ходу. 
 
Графіки на мал.4.18 показують, як знижується зусилля на домкраті в 
залежності від роздуття домкрата. 
 При дискретних тисках в системі від 1,25 до 11,2 МПа при роздутті 
домкрата втрата зусилля становить від 20,2% до 24,3%. Наприклад, при тиску 
в системі 5,5 МПа зусилля на домкраті при виробленні ним робочого ходу 
падає з 94,36 до 74,36 т. Характер зміни робочої площі домкрата і зусилля на 
домкраті в процесі його роботи мають нелінійний характер (мал.4.17, 4.19). 
 
96 
 
                
Мал.4.19. Характер зміни зусиль, що розвиваються домкратом при різних 
тисках в системі. 
Висновки. 
1. В процесі роздуття контактна площа сталевого плоского домкрату 
зменшується на 22%. 
2. При цьому зусилля на домкраті падає від 20,2 до 24,3% при постійних 
тисках. 
3. Змінення контактної площі і зусиль носять нелінійний характер. В даному 
випадку не застосовуються поправочні коефіцієнти, а необхідно складати 
тарирувальні таблиці. 
4. У разі використання домкратів в складі комп'ютерної системи управління 
підйомом, дані тарувальних таблиць повинні вноситися в базу вихідних даних 
для керуючої програми і постійно оновлюватися залежно від зміни місця 
розташування або заміни домкратів. 
5. Доцільно використовувати замість манометрів і датчиків тиску датчики 
зусилля, які встановлені в домкратний пакет як штатні елементи. В цьому 
випадку реальна зміна картини зусиль на домкратах буде передаватися на 
комп'ютер для формування керуючих параметрів і коригування умов підйому 
в кожний момент часу. 
97 
 
4.4.4. Результати досліджень з визначення параметрів, які впливають на 
сповзання будівлі з домкратів. 
Найчастіше крени будівлі значно перебільшують отриману величину. 
Наприклад, в 1999 р. при вирівнюванні 9-ти поверхового будинку в м Тбілісі 
на вул. Готуа 20, відхилення верхньої точки якого становило 115 см (і= 0,038), 
при відриві спостерігалося сповзання будівлі з домкратів (мал. 4.20). Підйом 
був зупинений до прийняття рішення про зміну методики вирівнювання. 
Як елементи домкратних пакетів використовувалися дюралюмінієві 
вкладиші, що працюють в парі з домкратом. Для відновлення робіт була 
змінена технологія підйому, при якій цокольна частина, що знаходиться над 
поворотною віссю не відривалася від фундаменту, чим досягалася додаткова 
зона тертя. Після часткової ліквідації крену до безпечного значення (близько 
70 см) підйом здійснювався в звичайному режимі. 
Для дотримання умови 0,9·f ≥ i  необхідно виконання наступних заходів: 
1. Використовувати для виготовлення елементів домкратного пакета 
матеріали з високим коефіцієнтом тертя. 
2. Застосовувати при підйомі технологічні прийоми, які дозволяють частково 
ліквідувати крен будівлі до безпечного значення, залишаючи при цьому в 
контакті локальну зону між фундаментом і частиною, що  підіймають по лінії 
осі повороту будівлі. 
3. По можливості, використовувати задавлювання ґрунту з боку, 
протилежного крену з метою перенесення осі повороту всередину плями 
будівлі і часткової ліквідації крену. Виконання пунктів 2 і 3 можливе у 
випадках, коли конструктивні особливості будівлі або ґрунтові умови 
дозволяють їх виконати без збитку для подальшої експлуатації будівлі. 
98 
 
                                            
Мал.4.20. Крен 9-ти поверхового будинку по вул. Готуа в Тбілісі. 
4.5. Технологічні особливості виготовлення плоских металевих 
домкратів. 
Плоскі металеві домкрати почали своє «друге життя» в НВО 
"Інтербіотех" завдяки дослідженням Клепікова С.Н., Шумовського В.П., 
Болотова Ю.К. в інституті НДІБК (Київ, Україна). Серійне виробництво цих 
домкратів та удосконалення їх конструкції було виконано в НВО "Інтербіотех" 
(Тбілісі) [9]. 
Для цієї мети фахівцями інституту зварювання ім. Патона за завданням 
НВО "Інтербіотех» був спеціально розроблений і виготовлений ексклюзивний 
зварювальний апарат, який дозволяє в напівавтоматичному режимі проводити 
зварку двох половин домкрата і гарантувати якість зварного шва. Для 
виготовлення домкратів використовується листовий метал товщиною 2,5 мм з 
напівспокійної чи спокійної сталі Ст3. Технологічна послідовність 
виготовлення домкрата представлена на мал. 4.21. Готовий домкрат після 
випробувань на герметичність нумерується і забезпечується паспортом, де 
відображається інформація про дату виготовлення та номер партії, кількість 
відпрацьованих на об'єктах циклів. Після вироблення 90% свого ресурсу на 
циклічність домкрат утилізується. 
 
99 
 
 
Розмітка заготовок 
 
для штампування 
  
 
 Рубка листа на 
 гільйотині 
 
 
 Штампування 
 половинок домкрата 
  
 Установка верхньої 
Прихвачування кільця 
Виготовлення 
 половини домкрата з 
до нижньої половини 
захисного кільця установкою зазору і 
 домкрата 
 прихваткою 
  
 
  
 Зварювання домкрата 
  
 Випробування 
Свердління Проварювання 
 домкрата на 
отворів під штуцер штуцера 
 герметичність 
  
  
 Склад готової Фарбування 
 продукції домкрата 
   
Мал.4.21.Технологічна послідовність виготовлення плоских металевих 
домкратів. 
Висновки за розділом 4 
1. При підйомі будівель великої поверховості зі значними відхиленнями від 
вертикалі застосування плоских гідравлічних домкратів представляється 
найбільш кращим у порівнянні з іншими конструктивними рішеннями. 
Переваги полягають у наступному: 
а). Співвідношення висоти домкрата і його діаметра становить 1/9, що 
дозволяє застосовувати його в будівлях, де горизонтальна складова зусилля 
від ваги будівлі при підйомі є досить великою. У такій ситуації небезпечно 
застосування стандартних поршневих або гвинтових домкратів, не 
100 
 
розрахованих на вплив перекидаючого моменту від горизонтального 
складового зусилля. 
б). Мала висота плоского домкрата дозволяє виконувати домкратні прорізи 
заввишки 150-200 мм, що значно знижує обсяг підготовчих робіт. 
в). Великий діаметр робочої частини плоского домкрата дозволяє вести підйом 
в діапазоні тисків від 6 до 12 МПа, що на відміну від зарубіжних зразків, які 
працюють на тисках 45-70 МПа, знижує вимоги до запірно-розподільної 
гідравлічної арматури і самої силової насосної станції. Відповідно нижче 
вартість самої системи для підйому і вирівнювання. 
г). Домкрат працює плоский за принципом: "кульова опора". Це означає, що 
при роботі домкрата кут між верхньою і нижньою робочими мембранами 
змінюється прямо пропорційно зміні кута нахилу будівлі, що дозволяє 
зберегти незмінною площу поверхні контакту між домкратом і опорними 
ділянками будівлі при підйомі і, відповідно, незмінний розподіл дотичних 
напружень на ділянках контакту. Для порівняння: вартість системи для 
підйому будівель, що працює в напівавтоматичному режимі, на 60-70 
домкратних вузлів фірми "Saartech" складають 900 тис.- 1млн. у.о. Вартість 
автоматичної системи НВО «Інтербіотех» на 256 домкратних вузлів становить 
200-250 тис. у.о.. 
д). Вага плоского домкрата без масла становить 8 кг, що значно полегшує 
монтажні роботи в умовах обмеженого простору підвалу. 
е). Плоский домкрат простий у виготовленні і має невисоку вартість на відміну 
від поршневих домкратів. Для порівняння: вартість поршневого домкрату 
фірми "Мессершмит" застосовуємого в системі фірми "Saartech" становить 2-
3 тис. у.о.. Вартість плоского домкрата виробництва НВО "Інтербіотех" 
становить 100 у.о. 
ж). При робочому ході плоского домкрата в 60 мм, використання пакета з 3-х 
домкратів, що монтуються в одному домкратному отворі, дозволяє збільшити 
робочий хід до 180 мм, що порівняно з робочим ходом поршневих домкратів, 
застосовуваних в домкратних системах західноєвропейських фірм. 
101 
 
2. Запропонована конструкція домкрата за результатами випробувань 
витримує тиск до розгерметизації оболонки від 26,2 до 27,8 МПа, що 
відповідає вантажопідйомності домкрата від 450 до 500 т, на відміну від 
домкрата, розробленого в інституті НДІБК ,що витримує тиск від 12,9 до 13,9 
МПа, що відповідає вантажопідйомності домкрата від 230 до 250т.  Коефіцієнт 
запасу міцності збільшується з 1,25 до 2,5 разів, що підтверджує більш високу 
надійність запропонованої конструкції. 
3. Завдяки запропонованій конструкції досягнуто збільшення циклів роздуття-
стиснення домкрата в 2 рази. Отже, в 2 рази знижені витрати на виробництво 
домкратів, призначених для підйому і вирівнювання будівель. 
4. У процесі роздуття контактна площа сталевого плоского домкрата 
зменшується на 22%. При цьому зусилля на домкраті падає від 20,2 до 24,3% 
при постійних тисках. Зміни контактної площі і зусиль носить нелінійний 
характер. В даному випадку не застосовуються поправочні коефіцієнти, а 
необхідно складання тарирувальних таблиць.  
У випадку використання домкратів в складі комп'ютерної системи 
управління підйомом, дані тарувальних таблиць повинні вноситься в базу 
вихідних даних для керуючої програми і постійно оновлюватися в залежності 
від зміни місця розташування або заміни домкратів. 
Доцільно використовувати замість манометрів і датчиків тиску датчики 
зусилля, встановлені в домкратний пакет як штатні елементи. В цьому випадку 
реальна зміна картини зусиль на домкратах буде передаватися на комп'ютер 
для формування керуючих параметрів і коригування умов підйому в кожен 
момент часу. 
5. Для запобігання сповзання будівлі з домкратних опор при відриві будівлі 
від фундаменту необхідно, щоб найменший коефіцієнт тертя між елементами 
домкратних пакетів був чисельно нижче відносного крену будівлі 0,9·f ≥ i ; 
 Максимально можливий відносний крен будівлі за цим значенням         i 
= 0,0225. Тобто крен будівлі може в 4,5 рази перевищувати нормативний      (і 
= 0,005). У випадках, коли крен перевищує вищевказане значення, необхідно 
102 
 
використовувати для виготовлення елементів домкратного пакета матеріали з 
високим коефіцієнтом тертя. Необхідно застосовувати при підйомі 
технологічні прийоми, які дозволяють частково ліквідувати крен будівлі до 
безпечного значення, залишаючи при цьому в контакті локальну зону між 
фундаментом і частиною, що піднімають по лінії осі повороту будівлі. 
У разі, коли дозволяють ґрунтові умови, доцільно використовувати 
задавлювання ґрунту з боку, протилежного крену з метою перенесення осі 
повороту всередину плями будівлі і часткової ліквідації крену. 
  
103 
 
РОЗДІЛ 5. РЕЗУЛЬТАТИВНІСТЬ ЗАСТОСОВНИХ РІШЕНЬ ПО 
ТЕХНОЛОГІЇ УСУНЕННЯ ПОНАДНОРМОВАНОГО НАХИЛУ 
БУДІВЕЛЬ 
Технології вирівнювання будівель за допомогою електрогідравлічних 
систем з плоскими домкратами знайшли широке застосування, як в країнах 
ближнього так і далекого зарубіжжя. 
Таблиця 5.1.   Перелік вибірки об'єктів, за якими отримані результати 
досліджень. 
Кількість 
Об’єкт рік секцій Поверховість Понаднормований нахил Вид робіт, що виконувався 
1 1993 1 5 520 Підйом и вирівнювання 
2 1993 1 9 850 мм Підйом и вирівнювання 
3 1994 1 10 830 мм Підйом и вирівнювання 
4 1995 1 10 700 ММ Підйом и вирівнювання 
5 1995 2 14 890 ММ Підйом и вирівнювання 
6 1996 1 14  Реконструкція ліфтової шахти 
7 1996 1 9 690 мм Підйом и вирівнювання 
8 1997 2 9 780 мм Підйом и вирівнювання 
1997 1 5 Розлом будівлі Підйом и вирівнювання 
9 
1998 3 10 800 мм Підйом и вирівнювання 
10 
11 1999 4 9 1160 мм Підйом и вирівнювання 
12 1999 4 9  Ліквідація наслідків  пошкодження 
13 2000 2 9 750 мм Підйом и вирівнювання 
14 2000 2 9 650 мм Підйом и вирівнювання 
15 2001    Передвижка прольотних будов молу 
16 2001 6 9 785 мм Підйом и вирівнювання 
17 2002 2 10 800 ММ Підйом и вирівнювання 
18 2002 2 12 700 ММ Підйом и вирівнювання 
19 2003 3 9 750 ММ Підйом и вирівнювання 
20 2004 1 9 700 мм Підйом и вирівнювання 
Усі вищезазначені будівлі (табл.5.1.) були вирівняні без відселення 
мешканців, у тому числі: 
- на просадочних ґрунтах - 23; 
- на підробляємих територіях - 2; 
- в сейсмічних районах - 6; 
- пересунуто споруд - 4. 
Найбільш складними і відповідальними в плані підйому і вирівнювання 
об'єктами, роботи на яких в більшості випадків не мали аналогів у світовій 
практиці, і які проаналізовані, можна назвати наступні: 
 5.1. Приклади виконання технологій усунення понаднормованого 
нахилу будівель та сучасних методик виконання робіт. 
1. Великопанельний 6-ти під'їздний житловий будинок, 9 поверхів, крен - 785 
мм, вага -22000 т, 192 домкратних вузла. У будівлі ліквідовано дефіцит несучої 
104 
 
здатності пальового поля шляхом переопирання частини несучих конструкцій 
на задавлені трубобетонні палі. Проведена робота по об'єднанню пальових 
оголовків в єдину монолітну стрічку. Застосовано 3 види домкратних вузлів. 
Перший - на задавлюваних палях, другий під зовнішніми несучими стінами, 
третій - на спеціальних домкратних столиках. На даному будинку була 
застосована технологія вирівнювання будівлі без перевантажень основи. 
Конструктивна схема будівлі представлена як перехресна з несучими 
внутрішніми поперечними і поздовжніми стінами. Фундаменти під несучі 
стіни - внутрішню поздовжню і поперечні - запроектовані із забивних 
залізобетонних паль, перетином 300х300 мм і довжиною 10 м. Ростверки під 
внутрішні несучі стіни вирішені у вигляді збірних залізобетонних рамних 
конструкцій марки РР, встановлених на оголовки паль. 
  Проектом прив'язки була визначена несуча здатність палі, що дорівнює 
35 т. Однак, їх реальна несуча здатність при проведенні випробувань склала 
від 13 до 18 т. Відповідно до технічної документації на підсилення 
фундаментів житлового будинку, для ліквідації дефіциту несучої здатності 
пальового поля було передбачено влаштування задавлюваних трубобетонних 
паль з розподілом на них ваги будівлі за допомогою металевих поясів. 
Складність проведення робіт з підйому полягала в тому, що частину 
домкратів необхідно було спирати на трубобетонні палі, частина домкратів 
спиралася на металеві столики, через які зусилля передавалися на 
фундаментну стрічку, і частина розміщувалася безпосередньо на 
фундаментній стрічці під зовнішніми цокольними панелями. 
Фундамент був видозмінений шляхом об'єднання в єдину монолітну 
залізобетонну стрічку всіх оголовків передбачених проектом висячих 
залізобетонних паль. 
Оскільки реальна несуча здатність задавлюваних трубобетонних паль, 
на яких передбачалося розміщувати домкратні пакети, була невідома, то були 
проведені статичні випробування всіх паль. Причому, зрив паль не допускався. 
105 
 
Провівши випробування всіх паль, отримано граничну величину їх несучої 
здатності, відповідно до якої були призначені гранично можливі зусилля. 
Значення максимально допустимого зусилля на домкраті склало 70 т 
(для порівняння, звичайно підйом будівлі ведеться з зусиллями на домкратах 
120-150т). Це відповідає тиску в системі 4,3 МПа. Оскільки гідравлічна 
система одномагістральна і тиск у всіх домкратах однаковий, була застосована 
методика локального відключення домкратних груп з одночасним 
регулюванням тиску в системі. Крім цього, кількість домкратів було збільшено 
з 130 до 192 шт. Дані заходи дозволили не перевищувати поріг зусиль на 
домкратах і виконати завдання по вирівнюванню будівлі, не допустивши зрив 
паль. 
Будівля вирівнювалася по три блок-секції одночасно. Поворот будівлі 
здійснювався відносно осі, що проходить через зовнішню поздовжню стіну, 
при цьому домкрати для здійснення повороту були відключені тільки по цій 
осі. За палями при проведенні робіт з вирівнювання встановлювалося 
тахеометричне спостереження. Правильність методики по вирівнюванню 
будинків без перевантажень основи підтверджує те, що в процесі всього 
підйому жодна з 192-х паль на всіх 6-ти блок-секціях не зазнала вертикальних 
переміщень. 
2. Тбілісі, Грузія, вул. Готуа будинок 1995 р., великопанельний 2-х 
під'їзний житловий будинок, 14 поверхів, крен 890 мм, вага - 12000 т, 132 
домкратних вузла (мал.5.1). Вперше фірма застосувала алмазні пили ICS для 
вирізки домкратних прорізів. 
                                                      
Мал.5.1. – Будинок на вул.. Готуа. 
106 
 
3. Великопанельний 2-х секційний житловий будинок, 9 поверхів, крен 750 мм, 
вага  7000т, 60 домкратних вузлів (мал.5.2). Вперше застосовані накладні 
монолітні залізобетонні пояси. 
                                                      
Мал.5.2. Великопанельний 2-х секційний житловий будинок, 9 поверхів, крен 
750 мм,  
4. будинок, 1995 р., великопанельний односекційний житловий будинок, 10 
поверхів, крен - 700 мм. Вперше застосовано створення контр-уклону при 
підйомі, що дозволило уникнути закріплення ґрунтів основи після підйому. 
Застосована технологія задавлювання ґрунту з боку, протилежному 
крену. Будівля великопанельна, однопід'їздна. Для ряду будівель 96-ї серії, 
розроблених інститутом КиївЗНДІЕП і пристосованих до сприйняття значних 
нерівномірних деформацій, Київським інститутом НДІБК, спільно з 
інститутом "Містопроект" були розроблені і застосовані регульовані 
фундаменти, що включають домкратні отвори під плоскі гідравлічні домкрати 
в спеціальному поясі під цокольними панелями. Цокольно-підвальна частина 
пов'язана з поясом арматурними вузлами. Пояс і плита не пов'язані, що 
передбачає легке формування лінії відриву будівлі при її підніманні за 
залізобетонний пояс. 
Ґрунт, на якому зведено будівлю, просадочний ІІ типу, з товщиною 
просадного шару до 40 м. В силу того, що геологічні особливості даного 
мікрорайону такі, що просадка ґрунту від власної ваги досягає 1 м, 
нерівномірні деформації будівель, зведених на плитних і стрічкових 
фундаментах, виявлялися ще на стадії їх зведення. Оскільки вартість пальових 
фундаментів на просадочній товщі такої величини надзвичайно висока, то 
107 
 
було прийнято рішення про зведення будівель на стрічкових і плитних 
регульованих фундаментах. Після стабілізації осідання знову зведених 
будівель проводилися їх підйом і вирівнювання за допомогою домкратів. 
Домкрати встановлювалися на фундаментну плиту під залізобетонним 
поясом. Жорсткість поясу дозволяла без його додаткового посилення значно 
збільшувати навантаження на домкратах, відключаючи до 40% домкратів з 
боку, протилежному крену. Керуючи локальним відключенням груп домкратів 
в діапазоні 0,6-0,9 ширини будівлі вдалося задавити фундамент з боку, що 
протилежний крену до 4 см. При ширині будівлі 12 м, і відповідно, 
співвідношенні сторін відносно осі повороту 4 і 8 м, була ліквідована 
нерівномірність осідання 8 см. При цьому відхилення верхньої точки будинку 
зменшилося на 20 см. 
Застосування даного прийому дозволило заощадити 1 цикл підйому. 
З огляду на те, що для ліквідації крену будівлі проектом було 
передбачено 4 циклу, економія витрат часу і коштів, передбачених 
кошторисом на проведення даних видів робіт склала 25%. 
5. Тбілісі, Грузія, вул. Готуа, 1999р., великопанельний 4-й під'їздний 
житловий будинок, 9 поверхів, крен 1150 мм, вага - 10500 т, 120 домкратних 
вузлів. Застосована технологія, що виключає сповзання будівлі з великим 
ексцентриситетом з домкратів. 
Рішення в даному випадку може бути два. Перше - замінити використовувані 
при вирівнюванні вкладиші з дюралюмінію, які входили до складу 
домкратного пакета на інші, з більш високим коефіцієнтом тертя. У даній 
ситуації по ряду причин така заміна була не здійснена. Друге - 
використовувати методику локального включення домкратних груп з метою 
задавлювання ґрунтової основи. 
Будівля 9-ти поверхова панельна, яку вирівнюють. Довжина будівлі 65 
м, ширина -12м. Висота становить 30м від лінії відриву до верху технічного 
поверху. Конструктивна схема будівлі представлена як перехресна з несучими 
внутрішніми поперечними і поздовжніми стінами. Вага будівлі - 10500 т. 
108 
 
Фундамент - перехресна монолітна залізобетонна стрічка під несучими 
цокольними панелями. 
Для отримання ефекту задавлювання фундаменту плавно нарощувалися 
напруги на контакті "фундамент - ґрунт" при роботі домкратних груп 
розташованих, відповідно під зоною в 0,8, 0,7, 0,6, 0,5 і ширини будівлі. 
Така послідовність відключення дозволяє плавно нарощувати зусилля, 
що передається фундаментом на ґрунт в локальній зоні, протилежній крену 
будівлі. На даному етапі відбувалося задавлювання фундаменту в ґрунт без 
підйому будівлі. Після цього було проведено піддомкрачування будівлі з боку 
крену з одночасним опусканням будівлі з боку, протилежному крену [19], 
Результатом цього етапу є часткова ліквідація крену будівлі.  
На мал.5.3 видно, що задавивши ґрунтову основу на 5,5 см, і здійснюючи 
одночасне піддомкрачування будівлі з боку крену відносно точки А, ліквідація 
нерівномірності з боку крену складе 16,5 см. При цьому відхилення верхньої 
точки будинку від вертикалі зі 115 см знижується до 73 см, що відповідає 
відносному крену і = 0,024.  
                                
Мал. 5.3. Схема повороту будівлі відносно точки А. 
В процесі проведення даного етапу ділянка цокольних панелей 
довжиною 3 м (на мал. 5.4 зліва від точки А) по всій довжині будівлі 
знаходилась в контакті з задавлюваним фундаментом, а ділянка довжиною 9 м 
(на мал. 5.4 праворуч від точки А) виконувала вертикальне переміщення 
відносно умовно нерухомої частини фундаменту. 
109 
 
На наступному етапі проводився площинопаралельний відрив будівлі на 
3 см і здійснювався подальший поворот відносно зовнішньої поздовжньої осі 
будівлі. 
На мал. 5.4 показано будівлю до проведення робіт, на мал.5.5 - після 
закінчення підйому. 
  
Мал.5.4. Будівля на вул. Мал.5.5. Фрагмент цокольної панелі і 
Готуа 20 до вирівнювання. фундаменту на вул. Готуа 20 після 
вирівнювання. 
 
 
6. Тбілісі, Грузія, вул. Мухіані, к.20, 2000 р., великоблочний 2-х секційний 
житловий будинок, 9 поверхів, крен 550 мм, вага 9000 т, 52 домкратних вузла. 
Застосована технологія вирівнювання будівель з сильно зруйнованою 
цокольною частиною (мал.5.6). 
                                               
Мал.5.6. Будинок на вул. Мухіані, к.20 в м. Тбілісі. 
 
7. сел. Кудепста, вул. Іскри 19, великопанельний 2-й секційний житловий 
будинок, 12 поверхів, крен - 700 мм, вага 12000 т, 86 домкратних вузлів. В 
якості регульованого фундаменту застосовані дворівневі металеві пояса 
фермового типу (мал.5.7). 
110 
 
                                                    
Мал.5.7, сел. Кудепста, вул. Іскри 19 
8. м. Катовіце, Польща, вул. Осовського 22. 2002 р, великопанельний 2-х 
секційний житловий будинок, 10 поверхів, крен 800 мм, вага 9000 т, 74 
домкратних вузла. Підготовчі роботи і підйом завершені протягом 2-х місяців. 
Перший багатоповерховий житловий будинок, вирівняний в Польщі без 
відселення мешканців (мал.5.8). 
                                                        
Мал.5.8. м. Катовіце, Польща, вул. Осовського 22. 
9. Пересування прогонової будови 
молу в нафтоналивному порту. Зрушення сталося в результаті аварії 
суховантажу під час шторму. Час виконання підготовчих робіт та самого 
пересування - 1 тиждень. Довжина прогонової будови понад 370 м (мал.5.9). 
                                                   
Мал.5.9. Зрушення прольотної будови молу  
5.2. Перспективи застосування сталевих плоских домкратів. 
Протягом декількох років відповідно до розробок на базі НВО 
"Інтербіотех" здійснюється повний виробничо-технологічний цикл з 
виготовлення сталевого плоского домкрата.  
111 
 
Дана модель домкрата успішно застосовувалася при підйомі і 
вирівнюванні багатоповерхових будинків в містах: Катовіце (Польща), Тбілісі, 
та інш 
Повна безпека при проведенні робіт підкреслює високий ступінь 
надійності сталевого плоского домкрата. 
Проведенням натурних випробувань домкрата (мал.5.10) де 
перевірялася його циклічність, встановлено, що кількість циклів стиснення-
роздуття, що відпрацьовуються домкратом на реальних об'єктах підвищилася 
в 2 рази, в порівнянні з моделлю домкрата, розробленого в НДІБК м. Києва. 
                                        
Мал. 5.10. Домкрати в вихідному і роздутому стані. 
Паспорт, яким забезпечений кожен домкрат, містить інформацію про 
дату його виготовлення, результати стендових випробувань, про об'єкти, на 
яких домкрат використовувався і про кількість циклів, відпрацьованих 
домкратом на кожному об'єкті.  
Крім цього, проводяться дослідження, спрямовані на вивчення зон 
залишкових напружень в оболонці домкрата, методи їх визначення і кількісної 
оцінки, а також методів зняття цих напружень після завершення роботи 
домкрата на кожному об'єкті. Застосування методики за попередньою оцінкою 
зможе підвищити довговічність домкрату в 4-5 разів. 
5.3. ТЕП виконання процесів. 
Як показала практика впровадження технологій з підйому і 
вирівнювання будівель, вартість комплексу підготовчих будівельно-
монтажних робіт, підйому і вирівнювання будівлі і завершального етапу 
залежить від: 
- ґрунтових умов; 
- поверховості і ваги будівлі; 
112 
 
- рівня деформацій будівлі; 
- характеру зруйнування конструкцій; 
- сейсмічності району. 
У середньому вартість всього комплексу робіт коливається від 25 до 30% 
від вартості об'єкта в поточних цінах. У якості прикладу представлено техніко-
економічне обґрунтування, яке виконане інститутом «цивільпроект» для 
будівництва. 
При вирішенні питання про доцільність підйому і вирівнювання 
розглядалися наступні варіанти: 
1. Повне розбирання будівлі з розселенням мешканців (29,397 млн. грн.). 
2. Часткова розбірка будівлі (до 5-ти поверхів) з частковим розселенням 
мешканців і вирівнюванням (34,149 млн. грн.). 
3. Піднімання і вирівнювання будівлі без відселення жильців (11,289 млн. р.). 
Як показали розрахунки, при використанні технології піднімання 
економічний ефект у порівнянні з першим варіантом склав 18,1 млн. грн., у 
порівнянням з другим - 22,86 млн. грн.  
113 
 
Висновки за розділом 5. 
Використання розглянутих перспективних методик застосовано в 
практиці піднімання та вирівнювання будівлі. У якості реалізованих на 
багатьох вирівняних будівлях можна вважати наступні технології: 
1. Технологія вирівнювання будівель без додаткового впливу на ґрунтову 
основу, тобто, коли при вирівнюванні будівлі напруги, що виникають на 
контакті «фундамент - ґрунт» не перевищують крайові напруги будівлі з 
деформаціями на момент, що передує переведенню будівлі на домкрати. 
2. Технологія, що дозволяє активно впливати локальними домкратними 
групами через фундамент на ґрунт, досягаючи його задавлювання з боку, що 
протилежний крену будівлі. Практична користь даної методики складається з 
можливості: 
- скоротити кількість циклів піднімання і, таким чином, знизити вартість і час 
проведення робіт по вирівнюванню; 
- доущільнювати зони ґрунту з боку, який протилежний крену, чим поліпшити 
значення його фізико-механічних характеристик і, по-можливості, виключити 
або знизити обсяг робіт по закріпленню ґрунтової основи; 
- частково ліквідувати крен будівлі, не відриваючи його повністю від 
фундаменту, ніж домогтися зниження значення відносного крену, що впливає 
на зісковзування будівлі з домкратних опор. 
Проаналізовано визначний параметр, який впливає на зісковзування 
будівлі з домкратних опор при його відриві від фундаменту. Незважаючи на 
очевидну простоту вираження f˃i, де f - найменший коефіцієнт тертя між 
елементами домкратного пакета, і - відносний крен будівлі, даний вираз 
допомагає швидко оцінити можливість сповзання будівлі при відриві і 
призначити ту, чи іншу технологію вирівнювання ще до початку 
вишукувальних робіт. 
 Серійно виробляються сталеві плоскі домкрати. Крім цього, на стадії 
виготовлення дослідного зразка знаходиться домкрат з гумовою оболонкою, 
запуск у виробництво якого дозволить значно скоротити терміни проведення 
підйому і, відповідно, знизити вартість проведення робіт. 
114 
 
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 
1. Досліджено сучасний стан питання щодо технологій усунення 
понаднормованого нахилу будівель при нерівномірному осіданні ґрунтів та 
проаналізовані причин появи нерівномірних деформацій будівель. Виявлено, 
що існуючі способи виконання робіт не забезпечують достатню безпеку і 
контрольованість процесів, що розглядаються і перевага належить до 
використання плоских домкратів в методі підйому і вирівнювання. 
2. Проведено аналіз аналітичних та експериментальних досліджень взаємодії 
фундаментів мілкого закладення з ґрунтовою основою і встановлено, що 
крайові напруги, в залежності від послідовності включення в роботу 
локальних домкратних груп, можуть змінюватися в широких межах. Так, з 
боку, протилежного крену будівлі, їх величини варіюються від 0,74 до 3,26 
значень розрахункового опору ґрунту, а з боку крену - від 1,03 до 1,36, що 
дозволяє управляти процесами задавлювання. 
3. Проаналізована розрахункова модель і проведено аналіз аналітичних та 
експериментальних досліджень відомих вчених з оцінки впливу висоти 
установки плоских домкратів по відношенню до підошви фундаменту на 
величини контактних напружень. Визначено оптимальні значення параметрів, 
що забезпечують незмінність напружень на контакті "фундамент - ґрунт" при 
переведенні будівлі на домкратні опори. Ця умова виконується, якщо висота 
установки домкратів буде більше або дорівнює 0,5 ширини стрічки 
фундаменту. 
4. Проаналізовано розроблені технологічні схеми, що дозволяють проводити 
вирівнювання будівель як без додаткового впливу на ґрунтову основу, так і з 
локальним задавлюванням фундаменту з боку, який протилежний крену 
будівлі, що забезпечує можливість регулювання процесів підйому в різних 
умовах і, при необхідності, локально ущільнювати ґрунтову основу з боку, 
який протилежний крену, частково вирівнюючи фундамент. 
5. Запропоновано критерій, що дозволяє на стадії оцінки крену будівлі 
встановити ймовірність його зісковзування з домкратних опор при відриві від 
фундаменту. Стійке положення будівлі забезпечується, якщо найменше 
115 
 
значення коефіцієнта тертя між елементами домкратного пакета буде більше, 
ніж величина відносного крену будівлі. У разі застосування штатних елементів 
домкратного пакету, зісковзування можливе при величині відносного крену і 
= 0,0225 (в 4,5 разів перевищує нормативний крен). 
6. Вивчено особливості роботи традиційного сталевого плоского домкрата і 
проаналізовані конструкції вдосконаленого домкрата, який володіє в 
порівнянні з аналогами в два рази більшим числом циклів робіт до відмови, 
більшими значеннями граничного тиску, що дозволяє скоротити трудові 
витрати майже в два рази. 
7. Запропоновано систему управління підйомом, в складі якої як ланка 
зворотного зв'язку - електронні геодезичні тахеометри, які відстежують зміну 
геометричних параметрів будівлі, яку вирівнюють в режимі реального часу і 
порівнюють їх з закладеним в базі даних тестовими математичними моделями. 
На цій основі коригується технологічний режим вирівнювання за допомогою 
зміни керуючих команд. 
8. Проаналізовано технологію виробництва сталевого плоского домкрату, з 
необхідними характеристиками (робочою площею 0,175 м2, висотою 52 мм, 
номінальним зусиллям 200 т і вагою 8 кг), який є виконуючим механізмом в 
технології вирівнювання будівель і частиною системи «основа-фундамент-
домкрати-надземна частина». Це обладнання дозволяє значно спростити 
виконання процесів в умовах обмеженого простору, зменшує обсяги робіт по 
влаштуванню домкратних отворів. Робочий тиск в гідравлічній системі в 
кілька разів нижче, ніж в системах з поршневими домкратами, а вартість 
плоского сталевого домкрата на порядок нижче поршневих домкратів 
зарубіжних фірм. 
9. Із застосуванням розглянутих технологічних схем і пристроїв 
проаналізовані проведені роботи по підйому і вирівнюванню житлових 
будинків, на просадочних ґрунтах, на підроблюваних територіях, в сейсмічних 
районах. Характерно те, що при цьому робота на багатьох будівлях виконана 
без відселення мешканців.
ChSTU repository

ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets
