Усиление и реконструкция фундаментов

СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ УСИЛЕНИЯ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Дизенко Светлана Ивановна, Ситниченко Артём Алексеевич, Елисеев Лев Владимирович

В данной статье рассмотрены способы усилений оснований и фундаментов , описаны классические и новейшие методы реконструкции зданий и сооружений. Приведены различные способы применениях этих технологий.This article discusses the methods of strengthening the foundations and foundations, describes the classical and the latest methods of reconstruction of buildings and structures. Various ways of applying these technologies are given.This article discusses the methods of strengthening the foundations and foundations, describes the classical and the latest methods of reconstruction of buildings and structures. Various ways of applying these technologies are given.

Текст научной работы на тему «СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ УСИЛЕНИЯ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ»

Дизенко Светлана Ивановна, доцент кафедры, кандидат технических наук Кубанского государственного технологического университета,

Россия, г. Краснодар Ситниченко Артём Алексеевич, студент Кубанского государственного технологического университета, Россия, г. Краснодар

Елисеев Лев Владимирович, студент Кубанского государственного технологического университета, Россия, г. Краснодар

СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ УСИЛЕНИЯ ОСНОВАНИЙ И

Аннотация: В данной статье рассмотрены способы усилений оснований и фундаментов, описаны классические и новейшие методы реконструкции зданий и сооружений. Приведены различные способы применениях этих технологий.

Ключевые слова: основания, фундаменты, усиление фундаментов, реконструкция, техническое обследование.

Abstract: This article discusses the methods of strengthening the foundations and foundations, describes the classical and the latest methods of reconstruction of buildings and structures. Various ways of applying these technologies are given.

Key words: foundations, foundations, strengthening of foundations, reconstruction, technical inspection.

Задача фундамента — это передача нагрузок от конструкции к основанию. В свою очередь задача основания воспринимать ощутимые напряжения и деформации от этой нагрузки и поглощать нагрузку, передаваемую на него конструкцией. Под действием этих нагрузок основание

деформируется, и эти деформации вызывают дополнительные напряжения в конструкции зданий и сооружений, что и приводит к нежелательным изменениям, в частности трещинам и осадкам.

Трещины на стенах, оконных проемах, перекосы, заклинивания дверей и окон в зданиях являются характерными признаками, свидетельствующими о том, что здание испытывает деформации. Именно для устранения подобных дефектов и разрабатываются технологии по усилению фундаментов и оснований.

Основными причинами, обусловливающими необходимость усиления оснований и переустройства фундаментов, являются:

• снижение прочностных и деформативных характеристик грунтов основания в результате различных воздействий;

• снижение прочности материала фундамента за время эксплуатации;

• реконструкция с существенным увеличением нагрузок на конструкции;

• возведение рядом с существующим зданием нового, создающего дополнительную нагрузку на основание существующего здания или сооружения [1].

Усиление оснований фундамента

Это сложный процесс по причине уникальности каждого конкретного случая. На этот процесс влияют различные факторы – качество грунта, климатические условия, уровень подземных вод. Вследствие чего проекты усиления оснований фундамента не имеют типовых решений и разрабатываются для конкретных случаев с учетом накопленного опыта строителей и могут проводиться по двум направлениям – со стороны грунтов и со стороны фундаментов.

Методы усиления грунтов основания сводятся к повышению их несущей способности путем искусственного упрочнения. К основным способам упрочнения оснований зданий и сооружений относятся:

Физико-химические способы усиления оснований:

Рисунок 1 – Метод усиления фундамента методом инъекции

Этот метод представляет собой процесс упрочнения грунта (цементация, силикатизация), посредством ввода в него раствора, что придает данному грунту повышенные прочностные и деформативные показатели. Инъецирование производится жидким стеклом (силикатным) или цементным раствором (цементирующим). Подготовка фундамента к инъецированию включает в себя вскрытие фундамента, установку инъекторов, форсунок, подключение к блоку впрыска и проверку готовности системы. Инъекционные втулки сверлят или прокалывают сплошную дорожку на расстоянии 0,8-1 м

Термический метод – это процесс обжига при температуре, при которой происходят необратимые изменения из-за разрушения карбонатов и образования нового грунта для закрепления связей. В то же время грунт приобретает прочность на сжатие до 10-12 кг/см2, теряет способность к форсированию, становится водостойким и морозостойким. Термическое укрепление грунтов осуществляется двумя способами. Первый способ заключается в закачке нагретого до температуры 600-800° воздуха в грунт через скважины. Но второй – более эффективный способ, который заключается в сжигании различных видов топлива на устье самой скважины, герметично закрытой сверху [2].

Электрохимическое закрепление этот метод основан на введении в грунт химических растворов. Усиление грунта проводят путем длительной обработки с помощью постоянного электрического тока через электроды: отрицательные используются для заливания химических растворов, а положительные – для откачивания поступающей из почвы жидкости [3].

Конструктивные методы укрепления грунта (до начала строительства, для особых грунтов):

• устройство подушек (из песка или местного связного грунта)

• устройство шпунтового ограждения

• создание боковых пригрузок

Грунтовые подушки – это технология замены слабого грунта другим, отвечающий заданным требованиям. При проектировании следует определить ее толщину и размеры в плане. Наиболее часто принимают толщину подушки 1,0-3,0 м, в пределах которой слабые слои грунта убирают.

Шпунтовые конструкции – используются для улучшения условий эксплуатации грунтов, так как их элементы заключены в фундаменты сооружений. Шпунтовая свая погружается в три бедных грунта до уровня

относительно плотных грунтов, а конструкция размещается на песчаной подложке в месте с ограждением из шпунтовой сваи. Техническое решение повышает несущую способность грунта за счет снижения проводимости осадков в почве [4].

Рисунок 2- Усиление основания с помощью шпунтового ограждения: 1 – фундамент; 2 – слабый грунт; 3 – шпунтовое ограждение; 4 – плотный грунт; 5 – песчаная

подушка (дренирующий слой)

Армирование представляет собой укрепление

слабого грунта различными материалами. Применяется для укрепления земляного полотна, возведения насыпей, устройстве террас, мелиорации. Для армирования используется геотекстиль – натуральный или синтетический водонепроницаемый материал.

Боковые пригрузки – Устройством пригрузок основания в низовой части откосов можно повысить устойчивость откосов, а также основание грунта под ее подошвой.

Рисунок 3 Увеличение устойчивости насыпи на слабых грунтах методом боковой пригрузки: 1 – слабый грунт; 2 – боковая пригрузка; 3 – насыпь.

Механические методы усиления оснований:

• Поверхностное уплотнение грунта

• Глубинное уплотнение грунта

Поверхностное уплотнение метод уплотнения, когда сила воздействует на поверхность и приводит к уплотнению относительно небольшой толщины грунтов. Воздействие на значительную глубину грунтового массива относится к числу методов уплотнения. Никакое уплотнение не работает при полном отказе, то есть до уровня, при котором дополнительное воздействие неэффективно. Уплотнение почв во многом зависит от их влажности и максимальной плотности каркаса уплотненной почвы и относительной влажности защищаемых участков Wопт (оптимальная влажность – влажность, соответствующая наилучшему уплотнению почвы) [5].

Основные работы при ремонте и усилении фундамента:

• усиление оснований и фундаментов

• уширение подошвы фундаментов

• увеличение глубины заложения

• полная или частичная их замена

Устройства защитных растворных рубашек – данный метод применяется при незначительном износе. Он происходит в несколько этапов – Сначала в существующую кладку устанавливают анкеры, соблюдая шахматный порядок. После к ним крепят арматурную сетку и наносят раствор.

Корневидные (буроинъекционными) сваи – применяется при усилении фундаментов. Данный метод позволяет работать без разработки котлована, обнажения фундамента и не нарушает структуру грунта у основания.

Рисунок 4. Усиление фундаментов буроинъекционными сваями: 1-фундамент, 2-буроинъекционные сваи, 3-стена

Расширение фундамента вывод один: одностороннее и двустороннее расширение – наращивание, с трех- и четырех сторон фундамента – с помощью железобетонных оболочек или зажимов. Наращивание для укрепления ленточных фундаментов из железобетона или бетона, сборных (банкеток) или монолитных элементов, примыкающих к боковой грани фундамента. Нарост должен осесть по всей длине фундамента или около прилегающих участков. Предполагается, что ширина удлинителя ^по составляет не менее 200 мм, а отношение ширины удлинителя к высоте составляет не менее 1/5.

Если необходимо углубить фундамент, используется монолитный бетон. Сначала необходимо разгрузить фундамент, затем вырываются котлованы по метке, которая была под подошвой фундамента, после стены закрепляются щитами. Рама монтируется на передней стенке. Бетон заливается в колодец с большим сжатием основания. Далее зазор бетонируют.

Рисунок 5. Уширение подошвы фундамента 1-уплотненная грунтовая подготовка; 2-железобетонные плиты; 3-цементно-песчаный раствор; 4-фундамент; 5-стена; 6-опалубка; 7-арматурная сетка

В некоторых случаях фундамент не подлежит ремонту и его заменяют. Фундамент подлежит замене, если доступные методы усиления не способны обеспечить необходимую несущую способность или данные работы не возможности. Замена фундаментов делится на два этапа: – Первый этап (подготовительный). В него входят мероприятия, которые обеспечат зданиям

устойчивость при выполнении работ на втором этапе. – Второй этап заключается в устройстве котлованов и траншей, разработке старого и устройстве нового фундамента, а также сопутствующие работы. Перекладка чаще всего происходит на отдельных участках длиной 1,5. 2 м. Выполняется не раньше 7 суток, после окончания работы на предыдущих смежных участках. Сначала выполняются работы по перекладке самых слабых участков [6].

Реконструкция зданий и сооружений – одна из самых сложных задач в строительстве. Ответы, к которым мы пришли для решения этой проблемы, позволили нам открывать все новые и новые способы укрепления зданий и сооружений, позволили нам расширить горизонты застроенных территорий и, конечно же, продлить срок службы памятников архитектуры и искусства. И объем реформ будет увеличиваться снова и снова, отражая необходимость поиска новых способов укрепления и реконструкции зданий и сооружений.

Долговечность жилых зданий, их соответствие назначению во многом определяются состоянием оснований и фундаментов. Система «основание — фундамент» является наиболее сложной в моделировании и предвидении ее функционирования в процессе возведения и особенно эксплуатации зданий и сооружений. Эта система в эксплуатационных условиях постоянно испытывает одновременное, зачастую трудно учитываемое воздействие многих факторов, из которых наиболее значительными являются изменения свойств основания, природные явления и воздействия, связанные с деятельностью человека.

1. Усиление оснований и реконструкция фундаментов: учеб.пособие / О. А. Коробова С. 6, 24,54,72.

2. Термическое укрепление грунтов [электронный ресурс] http://stroiki-master.ru/gruntovedenie-osnovanija-i-fundamenty/1320-termicheskoe-ukreplenie-gruntov.html (дата обращения 05.05.2022).

3. Электрохимический способ укрепления грунта [электронный pecypc]https://zen.yandex.ru/media/id/5eba78ed749e2a74d9fd0dd4/elektrohimichesk ii-sposob-ukrepleniia-grunta-605210563eb6794168d7b828 (дата обращения 05.05.2022).

4. Конструктивные методы улучшения работы грунтов в основании. [электронный ресурс] https://cyberpedia.su/12x3e17.html (дата обращения 05.05.2022).

5. Берлинов М. В. Основания и фундаменты / М. В. Берлинов. — СПб: Издательство «Лань», 2011. — 320 с.

Жугин, И. Н. Усиление и реконструкция фундаментов / И. Н. Жугин. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2021. — № 50 (392). — С. 53-55. — URL: https://moluch.ru/archive/392/86420/ (дата обращения: 22.02.2023).

При возведении объекта капитального строительства фундамент является основополагающим элементом. Он воспринимает все нагрузки от конструкций, которые находятся на нем, а также распределяет их на грунтовое основание. При реконструкции зданий и сооружений важным считается целесообразный и рациональный выбор способа усиления фундамента. В данной статье рассматриваются особенности проведения реконструкции и усиления фундаментов, описаны причины, приводящие к реконструкции, приводится анализ существующих технологий для проведения соответствующих работ.

Ключевые слова: усиление фундаментов и оснований, реконструкция зданий, несущая способность, основание, фундамент, усиление фундамента, укрепление фундамента, свайные технологии, инъекционные технологии.

В последнее время наряду с вопросами о строительстве, актуальными стали вопросы о реконструкции и капитальном ремонте фонда, поскольку данное направление является одним из приоритетных для обеспечения граждан комфортным и доступным жильем. Реконструкция зданий направлена на рост и улучшение свойств объекта во время эксплуатации. Так внимание уделяется конструктивным, функциональным и эстетическим свойствам. И поскольку фундамент является важнейшим элементом конструктива здания — усиление фундаментов является не менее важной задачей.

К причинам, по которым фундаменты теряют свою несущую способность, можно отнести:

Моральное устаревание, которое приводит к отсутствию возможности выполнять несущие функции;
Перепады уровня грунтовых вод, чрезвычайное увлажнение фундамента;
Большое количество циклов переменного замораживания и оттаивания;
Разработка земли вблизи существующего здания;
Воздействия динамического или вибрационного характера;
Некачественно выполненная гидроизоляция фундамента.

Примеры причин, которые негативно влияют на основание и фундаменты представлены на рисунке 1 и 2.

Рис. 1. Деформация и трещина фундамента

Рис. 2. Формы и виды деформаций

Работы, проводимые для усиления фундаментов, связаны с изменением геометрических размеров зданий, увеличением нагрузок, как временных, так и постоянных, усилением фундаментов после суффозии, нестабильности уровня грунтовых вод и т. д.

Прежде чем начинать работы по реконструкции, необходимо провести инженерные изыскания. Целью проведения работ является: определение причины полученных дефектов, характер возникших деформаций, разработка мер по реконструкции фундаментов. В результате обследования, составляется технический отчет, в котором приведены результаты обследования, а также техническое заключение о возможности использования конструктива фундамента при их реконструкции.

Эффективные технологии, применяемые для усиления фундаментов: укрепление фундаментов, усиление фундаментов, усиление фундаментов с помощью свай, укрепление грунтов.

Рассмотрим первую методику — укрепление фундаментов:

при помощи цементации — для устройства цементации в теле фундамента бурят шурфы или пробивают отверстия для инъекторов и в трещины и пустоты подается раствор под давлением;
при помощи торкретирования — по периметру фундамента отрывается траншея, и на поверхность устраиваются насечки для подачи бетонной смеси.
при помощи железобетонных обойм — технология заключается в отрывке по периметру участков, в которых уплотняют грунт и устанавливают арматурный каркас, куда в последствии заливают бетон.

Традиционным способом усиления фундамента является увеличение ширины подошвы фундамента для снижения давления на грунт. Элементами могут служить плиты, столбы, сплошные стены. Под фундаментом длиной 1–2 м удаляют грунт, и на месте изготавливают железобетонную плиту или устанавливают железобетонные элементы. Далее промежутки между плитой и фундаментом заполнят пластичным бетоном тщательно уплотняют.

Далее метод применения свай — подведение их под фундамент. Используют буровые, буронабивные сваи и сваи вдавливания. Особенностью данной технологии является использование малогабаритной техники. Для укрепления фундаментных конструкций буронабивными сваями обычно пробуривают скважину, затем устанавливают арматурный каркас и после заливают бетоном. При устройстве же буроинъекционных свай по периметру под углом бурят скважины, в которые помещают каркас из арматуры и под давлением заполняют бетоном.

Проанализировав методы усиления фундаментов, были выделены достоинства и недостатки каждого метода и представлены в таблице 1.

Достоинства и недостатки методов усиления фундаментов

Название

Достоинства

Недостатки

Низкие затраты труда; Улучшенные физико-механические свойства, а именно морозожаростойкость, прочность, сцепление с поверхностью.

Присутствует потеря материала на 10–15 %, ограниченная маневренность рабочих и установки, из-за чего возникает явление отскока рабочей смеси.

Высокая производительность работ, отсутствие динамических воздействий, возможность проведения работ в стесненных условиях.

Тяжело контролировать полученный результат — риск попадания раствора в подземные коммуникации.

Метод идеально подходит для фундаментов с неглубоким заложением.

При забивке штырей в тело фундамента есть риск нанести вред ветхим фундаментам. Высокая стоимость работ.

Используются при большой толщине слабых грунтов в основании, уменьшают объемы земляных и бетонных работ

Большой расход бетона, сложно контролировать монтажные работы при неустойчивых грунтах, сложно рассчитать несущую способность фундамента на буронабивных сваях.

Возможно проведение работ в холодное время года, в сложных условиях реконструкции в стесненных условиях работ. минимизируют время монтажа, минимум влияние на окружающие здания.

Работы должны вести слаженно. нежелательно использование метода на участках, расположение которых на склонах.

Рассмотрев несколько методов по усилению фундаментов, можно подытожить, что каждый метод является эффективным в определенных условиях. Приведенные и рассмотренные выше методы являются наиболее экономичными и представляют собой эффективные решения по увеличению надежности реконструируемого здания.

Методы позволяют решать поставленные задачи по повышению прочности фундаментов и снижению деформаций при реконструкции. Таким образом, реконструкция фундаментов зданий — это процесс, который требует максимальной ответственности и наличия нужных навыков, опыта и знаний.

. Алексеев С. И. Осадки фундаментов при реконструкции зданий: учеб. Пособие / Алексеев С. И. — СПб.: Петербургский государственный университет путей сообщения. — 2019. — 82 с.
Леонтович С. Н. Технология реконструкции зданий и сооружений: учебно-методическое пособие / С. Н. Леонович, Н. Л. Полейко, Д. Ю. Снежков. — Минск, БНТУ, 2013–118 с.
Петрухина Н. Н. Совершенствование технологии усиления фундаментов при реконструкции // Актуальные проблемы и перспективы развития строительного комплекса: сб. статей Международной научно-практической конференции. 2019. С. 289.
Спирин А. В., Гришина А. С. Анализ методов усиления ленточных фундаментов на глинистых грунтах при реконструкции зданий // Современные технологии в строительстве. Теория и практика. 2017. C. 250.
Улицкий В. М., Шашкин А. Г. Геотехническое сопровождение реконструкции городов. СПб.: Стройиздат Северо-Запад, Геореконструкция, 2019. 281 с.

Основные термины (генерируются автоматически): усиление фундаментов, реконструкция зданий, фундамент, арматурный каркас, грунт, несущая способность, работа, результат обследования, реконструкция, укрепление фундаментов.

Ключевые слова

основание, несущая способность, фундамент, реконструкция зданий, усиление фундаментов и оснований, усиление фундамента, укрепление фундамента, свайные технологии, инъекционные технологии

усиление фундаментов и оснований, реконструкция зданий, несущая способность, основание, фундамент, усиление фундамента, укрепление фундамента, свайные технологии, инъекционные технологии

Раздел 10. Реконструкция фундаментов и усиление оснований

При реконструкции предприятий, связанной с их техническим перевооружением, при капитальном ремонте зданий, прокладке подземных коммуникаций, возведении новых фундаментов около существующих сооружений, а также при развивающейся во времени недопустимой осадке возникает необходимость в оценке степени обеспечения фундаментами дальнейшей нормальной эксплуатации сооружений, а в соответствующих случаях – в усилении и переустройстве фундаментов. Основными причинами, приводящими к этому, являются: увеличение нагрузки на фундаменты, разрушение кладки фундамента или снижение его гидроизолирующих качеств, ухудшение условий устойчивости оснований и увеличение деформативности грунтов, непрерывное развитие недопустимых перемещений.

10.2. Обследование фундаментов и оснований.

Для принятия рационального решения по усилению и реконструкции фундаментов производится тщательное обследование оснований и фундаментов.

Весь комплекс работ по обследованию фундаментов и оснований разделяется на следующие этапы:

I этап – сбор и обобщение сведений по строительству и эксплуатации здания или сооружения и детальное изучение технической документации.

II этап – обследование окружающей местности и надземных конструкций здания или сооружения. Осмотр окружающей местности позволяет выяснить причину деформаций. Обследование надземных конструкций позволяет выявить характер деформаций. Обследование надземных конструкций позволяет выявить характер деформаций.

Обследования здания – внешний осмотр конструкций, выполнение необходимых замеров, отбор образцов для определения прочности, определение величины осадки деформированных зданий путём нивелирования.

III этап – обследование фундаментов и грунтов основания зданий и сооружений.

Обследование фундаментов производится из шурфов, число и размер которых определяются размерами и конфигурацией объекта, грунтовыми условиями и целями обследования.

Шурфы закладываются рядом с обследуемыми фундаментами. Если здание с подвалом, то шурфы закладывают, как правило, внутри здания с целью уменьшения объёма земляных работ. При обследовании фундаментов уточняют тип фундамента, форму, размеры в плане, глубину заложения; выявляют выполненные ранее подводки и усиления, дефекты кладки; определяют прочность тела фундамента. У свайных фундаментов замеряется диаметр или размеры поперечного сечения свай, шаг, количество свай на 1 м. длины.

Прочность материала фундаментов определяется механическими и неразрушающими способами.

Механический способ определения прочности материала фундаментов и стен подвалов основывается на измерении величины и определении характера следа, оставленного зубилом или молотком на поверхности конструкции. Прочность материала фундаментов может быть определена также с помощью шарикового молотка Физделя и эталонного молотка Кошкарова.

Более предпочтительными являются неразрушающие методы определения прочностных характеристик фундаментов. Наибольшее распространение получил акустический метод, основанный на определении времени прохождения акустического сигнала между датчиком и приёмником в испытуемом материале.

Для инженерно-геологической оценки грунтов основания назначаются разведочные скважины. В лабораторных и полевых условиях в соответствии с действующими ГОСТами определяют все физико-механические свойства грунтов.

10.3. Основные методы усиления фундаментов и оснований.

10.3.1. Методы усиления грунтов основания сводятся в основном к повышению их несущей способности путём искусственного упрочнения: силикатизации и электросиликатизации грунтов, термическим обжигом, устройством песчаных подушек под новые фундаменты.

10.3.2. Основными методами усиления фундаментов зданий и сооружений являются цементация, устройство бетонных и железобетонных обойм, укрепление фундаментов с расширением подошвы, усиление буроинъекционными сваями и призматическими сваями.

Цементация фундаментов выполняется при недостаточной прочности кладки. Для этого в теле фундамента шлямбуром или перфоратором пробивают отверстия диаметром 25 мм. и закладывают металлические трубки, через которые нагнетают цементный раствор состава 1:1 (цемент–вода) под давлением 0,3…0,5 МПа.

Укрепление фундамента бетонными и железобетонными обоймами применяется в том случае, когда цементацию произвести невозможно. Минимальная ширина бетонной обоймы должна составлять 15 см., чаще всего ее принимают равной 20…30 см. Железобетонная обойма применяется при неудовлетворительном состоянии фундаментов или стен на отдельных участках.

Укрепление фундамента с расширением подошвы осуществляют с помощью как односторонних, так и двусторонних банкет.

Подошву фундаментов уширяют в целях передачи давления на большую площадь. Если уширения делают без обжатия грунта основания, то они вступают в работу лишь при увеличении нагрузки, когда появляются дополнительные осадки. Уширенные части фундамента воспринимают только часть увеличивающейся нагрузки. Для уменьшения развития дополнительных осадок уширенного фундамента грунт под уширениями предварительно обжимают с помощью
домкратов.

Часто фундаменты усиливают путем пересадки их на сваи. Для этого либо делают буроинъекционные сваи – бурят через фундамент наклонные скважины диаметром 15…25 см, в которые под значительным давлением нагнетают бетонную смесь, либо вдавливают звенья железобетонных свай под фундамент домкратами.

10.4. Подводка новых фундаментов.

Подводку новых фундаментов производят при разработке грунта ниже подошвы существующих фундаментов, а также для прекращения недопустимых деформаций зданий и сооружений.

Свайные фундаменты усиливают в случае их недостаточной несущей способности путём задавливания свай с опиранием их на плотные грунты или наращиванием существующих свай дополнительными секциями. Чаще всего усиление свайных фундаментов производится путём погружения дополнительных свай вне контура фундамента (выносные сваи) с передачей на них нагрузки от реконструируемых фундаментов (рис. ).

Фундаменты мелкого заложения также можно пересаживать на набивные сваи.

10.5. Устройство фундаментов вблизи существующих сооружений.

10.5.1. Причины, приводящие к деформациям существующих сооружений.

Существующие здания при возведении около них фундаментов часто получают недопустимые деформации. Причин этому несколько:

1) выпор грунта в стороны котлована (рис.93, а);

2) вымывание грунта грунтовой водой из-под существующих фундаментов при открытом водоотливе из котлована (рис.93, б);

3) уплотнение несвязного грунта динамическими воздействиями при забивке шпунта, свай, раздробление шар – или клин – молотом мерзлого грунта или старых фундаментов;

4) промораживание грунта под фундаментом (рис.93, в);

5) смещение шпунта в сторону котлована (рис.93, г);

6) уплотнение грунтов под действием нагрузок, передаваемых новым сооружением на основание (рис.93, д);

7)
развитие отрицательного трения, действующего на сваи.

10.5.2. Меры по уменьшению влияния новых фундаментов на существующие.

Планировочные мероприятия направлены на то, чтобы новое здание было отнесено от существующих на безопасное расстояние – обычно на 10…20 м. Такое новое здание может рассматриваться как «отдельно стоящие» и специфических проблем с фундаментами не возникает.

Архитектурное решение может упростить задачу, если новое здание в зоне примыкания тем или иным способом облегчено, допустим, в зоне примыкания располагают блок, высота которого меньше соседнего, новое здание облегчено проездами и т.п.

Конструктивные мероприятия являются основными. Их следует разбить на три группы: 1) новое здание строится на фундаментах мелкого заложения, несмотря на то, что условие не удовлетворено ( дополнительная осадка; предельно допустимая величина дополнительной осадки); 2) новое здание возводится на свайных фундаментах; 3) под новым зданием предусмотрено строительство глубокого подземного объёма (гаража, склада и т.д.).

В случае использования фундаментов мелкого заложения рекомендуется применять следующие мероприятия: консольное примыкание, разъединительный шпунтовый ряд, превентивное усиление фундаментов соседних домов с пересадкой их на сваи усиления. Консольное примыкание частично снижает уплотнение грунта под фундаментами существующих зданий при возведении около них новых тяжёлых сооружений.

Практически полного исключения влияния загружения основания достигают разделением его шпунтом, погружаемым глубже активной зоны.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Как провести реконструкцию фундамента

«Все началось с того, что мой фундамент начало выпирать с одного угла». «Летом построил дом, весной по стенам пошли трещины». «Деформирована лента МЗЛ, постоянные подвижки фундамента»… На FORUMHOUSE множество историй реконструкций фундамента, успешных и не очень. Мы расскажем вам, почему может разрушиться даже правильно рассчитанный фундамент, по каким признакам можно понять, что фундамент нуждается в ремонте, и какие технологии применяют участники нашего портала для реконструкции наиболее распространенных видов фундамента.

Фундаменту нужен ремонт

Прежде, чем принимать решение о реконструкции фундамента, необходимо просчитать все риски и смоделировать все возможные варианты развития ситуации. Довольно часто люди этим пренебрегают.

Вроде бы, сделали ремонт фундамента, а в итоге заменили шило на мыло. И снова имеют такую же динамику движения, как и раньше, снова перекашивает двери, и снова трещины в фундаменте.

Технологии, существующие в современном строительстве, в большинстве случаев позволяют полностью восстановить фундамент. Но реконструкции подлежат только некоторые виды фундаментов: МЗЛФ, столбчатые и свайные ростверки. Реконструкция плавающей плиты не будет иметь смысла, поскольку для этого придется полностью сносить дом. Это надо помнить, приступая к строительству дома на плитном фундаменте.

Плитный фундамент – не панацея от всех бед, а только одно из возможных решений. Есть факторы, осложняющие работу плитных фундаментов (именно ввиду их невысокой жесткости), и есть показания для их применения.

О том, что фундамент нуждается в ремонте, можно понять по ряду признаков:

просаживается все здание;
просаживаются участки здания;
в стенах появляются трещины;
в цоколе появляются трещины;
двери и окна перестают закрываться.

Почему разрушается фундамент

Выработка конструкционным материалом своего ресурса – не самая главная причина разрушения фундамента. Потребность в реставрации не редко возникает из-за целого ряда факторов. Отметим основные.

1.Не были должным образом выполнены работы по уменьшению сил пучения. Поэтому фундаменты выталкиваются на поверхность, ленты разрываются, ростверки отрываются от столбов и свай.

Пример: участник нашего портала roma4ten летом построил дом, а весной на стене появились трещины, и вскоре оказалось, что на земле прочно стоит только один угол фундамента, остальные три висят над землей.

2. В доме проведена перепланировка без предварительных прочностных расчетов несущих конструкций, нарушены нормы СП. Это приводит к разрушению фундамента.

3.Высокий уровень УГВ при плохо уплотненном грунте основания; плохие системы наружного водоотвода.

После зимы наблюдаем следующую картину: разрушение отмостки, отслоение штукатурки внизу фундамента. Ну, и плохое настроение.

4. Ошибки в проектах и работе строителей.

Трещина под окном второго этажа в доме Leksikon сообщает о целой комбинации ошибок: опора свай сделана на просадочный грунт, ростверк опирается на насыпной глинистый грунт, сделано недостаточное армирование, на ответственной конструкции применен самомесный бетон, силовые пояса отсутствуют. На FORUMHOUSE Leksikon получил рекомендацию все разбирать, делать инженерно-геологические изыскания и устанавливать дом на плитном или свайном фундаменте.

5. Постройка возводится слишком близко к уже эксплуатируемому зданию, котлованы делаются без подпорных стен, расчетное сопротивление грунта снижается.

Безошибочно определить причину проблемы может только специалист. На FORUMHOUSE можно задать вопрос по деформации фундамента или дома и получить помощь .

Реставрация ленточного фундамента

Вот история участника нашего портала itsypchenko : его одноэтажный дом с мансардой отстоял две зимы (но фундаменту 8 лет), и вот по цоколю и газосиликатной стене поползла трещина. Что предпринять?

В ИСЖ ленточные фундаменты наиболее популярны, и технологий для их реконструкций и усиления существует множество. Наиболее распространенный способ реставрации связан с применением винтовых свай. Учитывая тип фундамента, материал несущих стен, этажность и другие особенности дома, сваи или ввинчивают на новое место и переносят сруб на новый фундамент, или погружают сваи вдоль каждой стены, по ним делают металлический ростверк и уже на него переносят вес дома, или вкручивают наклонно, обвязав головки швеллером или двутавром.

Также можно отремонтировать фундамент с помощью обычной ж/б сваи.

Обычную сваю с уширением на конце заводят под дом сбоку. Если тонет какой-то один край фундамента, то сваю можно прислонить к фундаменту, можно частично в него врубиться, особенно, если он потрескался. Можно прислонить две сваи, снаружи и изнутри, соединив их сверху.

В некоторых случаях будет уместно полностью заменить ленточный фундамент монолитной плитой.

Ленточный фундамент участника FORUMHOUSE egonja растрескался и почти полностью ушел в землю. Нижние венцы сруба лежат на земле, дом постоянно «ходит». Фундаменту более 50 лет, изначально глубина была около 40-50 см при глубине промерзания 2 метра.

Коллеги по FORUMHOUSE рекомендовали поменять старый ленточный фундамент на монолитную ленту. Вот как выглядит эта технология, предложенная участником FORUMHOUSE Громозекой (фото из его альбома):

Разрушаем кладку участками по 0,5- 1 м для установки домкратов и металлических опор.

Заливаем опорную плиту с армированием кладочной сеткой. В зависимости от грунта, можно использовать другой материал.

Устанавливаем домкраты. По очереди поднимаем во всех проемах, пока не вывесим весь дом.

Устанавливаем стальные опоры. Переносим на них вес дома.

Изнутри выставляем опалубку.

Продеваем и вяжем арматуру.

Теперь устанавливаем опалубку снаружи и заливаем бетон.

Какой бы способ ремонта ленточного фундамента вы ни выбрали, в первую очередь следует высушить грунт и впредь постараться не допускать туда воду. Фундамент крошится из-за расширения воды при ее замерзании. Нет воды – нет крошения фундамента.

Нужно дренаж сделать или какие-либо другие мероприятия провести, чтобы даже подсоса воды подошвой фундамента – и то не было!

Как сделать обойму

Если бюджет ремонта позволяет, фундамент также можно усилить с помощью обоймы.

Кирпичная обойма делается так: лента фундамента очищается от грунта, рядом с ней насыпается и хорошо трамбуется подушка из щебня, на ней делается кладка из кирпича. Со старым фундаментом обойма связывается арматурными прутами.

Также фундамент можно усилить монолитной железобетонной обоймой, что увеличит несущую способность фундамента в 2-3 раза. Это наиболее эффективный, хотя довольно дорогой и трудоемкий способ.

Можно насверлить отверстий 18-22 под арматуру в обсыпающемся фундаменте, вбить ее туда, связать все хорошенько арматурой. Выставить опалубку на 20 см от стены и на 30 см выше начала облицовки и замонолитить все бетоном. Должен получиться 20-сантимитровый выступ от стен.

Смотрим, как укрепил свой фундамент по этой технологии участник FORUMHOUSE sachulia (пошаговая фотоинструкция).

Реконструкция свайного фундамента

Вот история участника нашего портала Artriot . Есть у него дом-каркасник 7 х 9, поставленный на винтовые сваи. Дом уже обжит, обставлен, проложены все коммуникации. К сожалению, оказалось, что недобросовестная фирма, занимающаяся постройкой дома, сделала некачественный свайный фундамент. Первые два года эксплуатации дома сваи выпирало, но некритично, летом они возвращались на место. Но на третью зиму уже не открывалась дверь в тамбуре, от стен второго этажа начал отходить потолок. Помялась металлочерепица, а поднявшиеся углы можно было разглядеть невооруженным глазом.

На схеме –свайное поле под домом, внутренние и центральные сваи отмечены красным.

Для винтового фундамента морозное пучение всегда проблема, для некачественно установленного – смертный приговор. Кроме того, ненужная вода ухудшает несущие свойства грунтов, что особенно критично для некачественно установленных винтовых свай неправильного диаметра.

Дешевле и проще всего в таких случаях сделать хороший дренаж, возможно, уже это мероприятие настолько удалит из почвы воду, что пучение грунта прекратится.

От угла копаете канаву на 3 метра от дома, глубиной сантиметров 40. В конце канавы копаете колодец под покрышки, глубиной метра 2. Покрышки берете на любой шиномонтажке. Покупаете канализационную трубу 110 и угол на 90 градусов, также покупаете трубу от водостока. Прокладываете канализационную трубу от угла до колодца. Угол (из которого льется вода) снимаете и продолжаете водосточную трубу до встречи с канализационной. Закапываете. Все.

Если дренаж не поможет, то наиболее бюджетным и быстрым вариантом станет монтаж свай для разгрузки осей, на которых стоят некачественные опоры. Этот вариант, предложенный участником нашего портала Gangstaz , не требует подъема дома.

Монтируете ряд свай параллельно стене дома на удалении 500 мм (как вариант) по внешней стороне дома и зеркально по внутренней (частичный разбор пола или отверстие диаметром 150 мм максимально под каждую сваю, плюс монтаж сваи прямо из помещения). Два параллельных ряда свай связываются между собой поперечными элементами ростверка (брус или металл) и берут на себя нагрузку от стены. А некачественно установленные сваи отрезаются, дабы исключить нежелательный подпор из-за пучения.

Этим способом можно восстановить свайное поле под всем домом.

Как укрепить грунт под фундаментом

Если дом опирается на насыпной грунт (к примеру, проводилось выравнивание участка) или почвы с низким расчетным сопротивлением, его участки с годами, скорее всего, начнут просаживаться, разрушая ленты МЗЛФ и столбы ростверка; а плита при неравномерной просадке грунта гнется, как лис. В этом случае от ремонта железобетонных конструкций пользы будет мало, необходимо именно укрепление грунта.

Существует несколько способов укрепления грунта. Многие из них, к сожалению, не подходят для частников, чей бюджет «даже отдаленно не напоминает бюджет хоть какой-нибудь банановой республики» и требуют специального оборудования. Коротко говоря, они делятся на физические (пылеватые пески спекаются, если пробурить в них скважины и жечь в ней солярку), конструкционные (подсыпка щебня, который не даст разъехаться ленте фундамента, армирование грунта неизвлекаемыми спиралями и т.п.) и химические, куда входят цементизация, силикатизация, известкование и т.д. В соответствующей теме FORUMHOUSE подробно рассказано, какие вещества укрепляют определенные типы грунтов .

На FORUMHOUSE вы узнаете, как своими руками завинтить винновую сваю , найдете нужную вам информацию в разделе ремонт и реконструкция фундамента , сможете посмотреть видео, которое рассказывает про основные правила монтажа УШП .

Обсудить статью и прочитать другие материалы посвященные загородной жизни вы можете на портале FORUMHOUSE.

Подписывайтесь на канал чтобы не пропустить следующую публикацию!

Усиление фундаментов

В ходе эксплуатации зданий нередко возникает необходимость усиления старых фундаментов, потерявших значительную часть несущей способности, а также при реконструкции зданий, когда проектная нагрузка на фундамент увеличивается.

Усиление фундамента существующего дома

Среди причин, приводящих к необходимости усиления оснований и реконструкции фундаментов, основными являются:

периодические колебания уровня грунтовых вод;

износ фундаментов старых построек под воздействием промораживания, перепадов температур, производства земляных работ вблизи фундаментов, пучения грунтов, превышения проектных нагрузок в ходе эксплуатации, вибрационного воздействия оборудования т. п.;

деформации вследствие ошибок при проектировании и строительстве;

суффозия (вымывание более мелких частиц грунта в процессе фильтрации через него паводковых вод.

Рис. 1: Усиление фундамента существующего дома

Существующие технологии усиления фундаментов зданий различны и позволяют восстановить или существенно повысить показатели по несущей способности фундамента любого здания. Существенной разницы между усилением фундамента частного дома и многоэтажного административного, производственного или жилого здания нет, а вот от типа усиливаемого фундамента и характеристик грунтов методы усиления фундаментов зависят.

Способы усиления ленточных фундаментов

Перечислим основные способы усиления ленточных фундаментов, применяемые сегодня на практике строителями:

Усиление фундаментов торкретированием. Вдоль фундамента участками (захватками) отрывается траншея, поверхность фундамента тщательно очищается, на ней делаются насечки, глубиной не менее 15 мм, а затем наносится бетон с применением бетонной пушки.

Укрепление фундаментов цементацией. Без проведения земляных работ специальными механизмами через каждые 0, 5–1 м по периметру (или только на определенном проблемном участке) бурят шурфы в грунте и фундаменте, и с помощью специальных инъекторов под большим давлением подают раствор бетона; он заполняет пустоты и трещины фундамента и частично пространство между фундаментом и грунтом.

Усиление фундаментов железобетонными обоймами. Фундамент открывается участками, очищается, грунт основания уплотняется домкратами, монтируется каркас арматуры и заливается бетоном.

Усиление фундамента буронабивными сваями. Производится вертикальное бурение скважин сквозь опорную плитную часть фундамента, закладывается и перевязывается арматура сваи с арматурой фундамента, заливается и трамбуется бетон.

Усиление фундамента сваями. Пол основание фундамента домкратом вдавливаются составные железобетонные сваи.

Усиление фундаментов буроинъекционными сваями. Фундамент пробуривается в нескольких местах насквозь скважинами небольшого диаметра под углом к вертикали и не проектную глубину. Закладывается арматура и под давлением закачивается бетон.

Есть и другие способы, которые скорее можно назвать разновидностью перечисленных выше.

Усиление фундаментов путём усиления подошвы

Усиление свайных фундаментов

Свайные фундаменты также можно усилить, в случае необходимости., и для этого существуют следующие способы:

усиление свай железобетонной обоймой, стенки которой должны быть не менее 100 мм толщиной, а углубление в грунт — не менее 1 м;

усиление свай «бетонной рубашкой», путем нагнетания раствора в заранее пробуренные по периметру сваи скважины;

усиление сваи второй сваей (забивной или буронабивной), вплотную с первой;

усиление ростверка торкретированием;

усиление ростверка нагнетанием раствора в предварительно устроенные в нем шпуры;

усиление фундамента дополнительными бурение скважин.

Часто усиление свайных и ленточных фундаментов сочетается с усилением грунтов основания.

Способы усиления железобетонных фундаментов

Железобетонные фундаменты могут быть монолитными (сделанные посредством заливки бетоном опалубки с арматурным каркасом) либо сборными (возведенными из блочных железобетонных конструкций).

В строительной практике применяются следующие способы усиления железобетонных оснований:

Усиление фундаментов посредством обустройства железобетонной обоймы

Совет эксперта! Выделяют два вида ЖБ обойм – с уширением опорной пяты основания, и обоймы без уширения.

К использованию обоймы без уширения прибегают при необходимости укрепления поврежденных железобетонных фундаментов с достаточной несущей способностью;
Обойму с уширением обустраивают при недостаточных несущих характеристиках основания либо при надстройке здания.

По периметру основания копается траншея, оголенный фундамент очищается от грунта и промывается цементным молоком. По всей высоте основания в шахматном порядке просверливаются отверстия, в которые забиваются арматурные прутья диаметром 15-20 мм (они должны выходить из стены как минимум на 15 сантиметров).

Рис. 1.1: Схема железобетонной обоймы

На забитых в фундамент стержнях формируется арматурный каркас, к которому приваривается листовой металл. В пустоты кладки фундамента через инъекционные трубки нагнетается бетон до полного заполнения всех существующих трещин. После отвердевания бетона в фундаменте производится заполнение бетоном металлической опалубки и обрезка верхних частей инъекционных трубок.

Усиление фундамента железобетонной рубашкой

Метод обустройства железобетонной рубашки идентичен технологии усиления обоймой, единственное отличие – охват основания.

Рис. 1.2: Схема отличий железобетонных обойм и рубашек

Совет эксперта! Обоймы представляют собою замкнутые конструкции, которые оцепляют весь периметр фундамента, тогда как рубашки используются для усиления одной из его поврежденных частей.

Усиление фундамента посредством увеличения площади опирания на грунт

Увеличение опорной площади производится с помощью наращивания толщины основания железобетонными отливами.

Рис. 1.3: Схема железобетонного отлива

После откопки фундамента в нем сверлятся сквозные отверстия, в которые проводятся стальные тяжи для фиксации ЖБ отливов. По завершению крепления отливов между ними и стеной размещаются гидравлические домкраты и осуществляется разжатие опалубки. Образовавшееся пространство заполняется бетоном, выжидается время до его схватывания и домкраты убираются. Происходит уплотнение бетона, в результате чего фундамент обжимается как самим отливом, так и бетонной прослойкой.

Усиление фундамента увеличением глубины его заложения

При необходимости переноса опорной подошвы фундамента в нижерасположенный слой грунта, под основанием дома формируются бетонные блоки.

Фундамент разгружается с помощью рандбалок и гидравлических домкратов, поднимающих стены дома. После чего вокруг фундамента участками по 2-2,5 метра откапываются шурфы глубиной на 1 метр ниже глубины заложения основания. Стенки и дно шурфов укрепляется деревянной забиркой.

Рис. 1.4: Схема углубления фундамента бетонными блоками

Под опорной пятой фундамента роется колодец, размер которого соответствует глубине увеличения основания.

Совет эксперта! Колодец бетонируется так, что бы между поверхностью бетона и нижней стенкой опорной пяты фундамента оставался зазор в 3-4 см.

После отвердевания бетона в зазоре размещаются гидравлические домкраты и производится обжатие бетона в колодце. По завершению обжатия зазор бетонируется и траншея отсыпается грунтом.

Усиление фундамента второй сваей

Усиление фундамента буронабивными сваями не требует откопки основания, что значительно сокращает сроки проведения реконструкции.

Данный метод применяется при необходимости усиления фундаментов с недостаточной несущей способностью из-за неправильно проектирования, необходимости надстройки здания либо уменьшения плотности грунтов.

Дополнительные сваи могут размещаться как вплотную к уже существующим опорам фундаментам, так и выноситься за периметр контура основания. В таком случае нагрузка на дополнительные сваи передается с помощью горизонтальных балок, которыми они объединяются с ростверком дома.

Рис. 1.5: Схема усиления фундамента дополнительными сваями

Совет эксперта! При усилении фундаментов редко используются забивные ЖБ сваи, поскольку их погружение сопровождается деструктивными динамическими нагрузками на уже существующее основание, которые могут привести к его разрушению.

Усиление посредством подводки опорных элементов под подошву основания

Данная технология позволяет усилить мелкозаглубленные фундаменты не увеличивая их глубину и ширину. В качестве подкладываемого опорного элемента используются монолитные железобетонные плиты либо столбы, с помощью которых достигается увеличение площади опоры фундамента и увеличение его несущей способности.

Рис. 1.6: Схему усиления фундамента с помощью подводки и формирования ЖБ плит

Усиление железобетонного фундамента опускным колодцем

Опускные колодцы представляют собою сборные конструкции из ЖБ плит, которыми обжимается грунт вокруг стенок фундамента. Погружение колодца выполняется в процессе последовательной выемки грунта под бетонными плитами. Образованная вокруг стенок фундамента траншея засыпается песком, который поливается водой и послойно уплотняется.

Рис. 1.7: Схема опускного колодца для усиления фундамента

Совет эксперта! Глубина заложения опускного колодца должна быть в два-три раза большей глубины заложения самого основания.

Усиление фундамента переустройством его конструкции

Нередки случаи, когда для усиления столбчатого основания из него формируют ленточный фундамент, а при необходимости усиления ленточного, из него, в свою очередь, делают плитный фундамент.
К данному методу прибегают при серьезных деформациях фундамента, когда остальные способы его усиления не способны обеспечить требуемый результат.

Усиление грунтов основания

Основным фактором, провоцирующим усадку фундаментов нередко выступает недостаточная плотность и несущие характеристики грунтов, на которых они расположены. В таком случае в комплексе с укреплением фундамента должны выполняться работы по усилению грунтов. Существует несколько способов усиления грунтов основания:

путем нагнетания специальных химических реагентов в грунт, способных изменить его структуру (смолизация и силикатизация) цементация — нагнетание в грунт цементной суспензии; обжиг — путем сжигания газа в специальных шурфах и скважинах электросиликатизация.

Цементизация – проводится для усиления скальной почвы, гравелистых песков и супесей с минимальным содержанием пылистых частиц;

Цементизация выполняется посредством специального инъекционного оборудования – по периметру основания в почву погружаются полые металлические трубы диаметром от 25 до 80 миллиметров, на нижней части которых с шагом в 3 см просверлены отверстия диаметром 4-5 мм.

Рис. 1.8: Схема усиления грунта цементизацией

В трубы с помощью компрессора нагнетается цементно-песчаный раствор под давлением в 7 атмосфер. Давление при подаче раствора контролируется с помощью манометров. В результате цементизации под опорной подошвой основания формируется бетонная прослойка, значительно увеличивающая несущую способность фундамента.

Силикатизация – используется для усиления мелкозернистой почвы: суглинка, плывунов, глины, и лессовидной почвы;

Силикатизация выполняется с помощью аналогичного инъекционного оборудования. В почву через рядом расположенные инъекторы подается два вида раствора – силикат натрия (он же жидкое стекло) и смесь хлористого кальция с водой.

Совет эксперта! При усилении лессовидного грунта применяется однорастворная силикатизация – хлористый кальций не используется, но количество нагнетаемого жидкого стекла увеличивается в три раза.

Усиление плохо проницаемых плывунов производится с помощью специальной эмульсии – силикадоля, состоящего из силиката натрия и фосфорной кислоты. Данная смесь имеет низкую вязкость и лучше проникает в поры лессового грунта.

Рис. 1.9: Схема усиления грунта силикатизацией

Силикатизация может дополнятся электрическим воздействием на раствор силиката натрия, что способствует более равномерному распределению эмульсии внутри почвы. При электросиликатизации воздействие током на раствор производится в течении 2 суток.

Битумизация – применяется для скальных грунтов и сухой песчаной почвы;

Для битумизации используется расплавленный битум, который через инъекторы подается в пробуренные в скальных грунтах скважины. Заполнивший пустоты битум отвердевает и препятствует размытию трещиноватой скальной почвы грунтовыми водами.

Рис. 2.0: Расплавленный битум

Усиление песчаной почвы проводится по методу холодной битумизации, для которой используется битумная эмульсия (смесь частиц битума с водой) с добавлением коагулянтов (катализаторов осадка битума). После нагнетания эмульсии в почву частицы битума заполняют поры грунта и создают уплотняющую почву водонепроницаемую завесу.

Смолизация – используется для усиления песчаной почвы;

Через инъекторы в песчаный грунт подается смесь соляной и карбамидной кислоты. После попадания в почву эмульсия, в результате химической реакции, образует гель, заполняющий поры и склеивающий песчаный грунт между собой.

Глубинное уплотнение – применяется для укрепление насыпных грунтов, сформированных для выравнивания и поднятия уровня строительных площадок;

Глубинное уплотнение производится с помощью обустройства вертикальных и наклонных буронабивных свай. Бурение ведется с помощью оборудования CFA (полым шнеком) с использованием обсадной трубы, после достижения проектной глубины скважины бур поднимается вверх и заполняет скважину бетонным раствором.

Рис. 2.1: Усиление грунтов буронабивными сваями

Совет эксперта! Чем шире диаметр формируемых свай – тем сильнее уплотняется почва.

Термоусиление (обжиг) – используется для укрепления глинистой почвы;

Обжиг происходит в предварительно пробуренных вертикальных и наклонных скважинах. При усилении оснований, расположенных на склонах, практикуется горизонтальное бурение скважин под фундаментом здания. По завершению бурения в нижней части скважины размещается нихромовый электронагреватель, а оголовок скважины закрывается герметичным затвором.

Электронагреватель в процессе работы (температура от 300 до 500 градусов) поднимается с дна скважины в ее верхнюю точку, в результате чего все слои грунта подвергаются термическому воздействию.

Таким образом из арсенала средств по усилению фундаментов всегда можно выбрать наиболее приемлемый способ для вашего конкретного случая.

Наши услуги

Наша компания “Богатырь” специализируется исключительно на услугах: забивка свай, лидерное бурение, забивка шпунта, а так же статических и динамических испытаниях свай. В нашем распоряжении собственный автопарк бурильно-сваебойной техники и мы готовы поставлять сваи на объект с дальнейшим их погружением на строительной площадке. Цены на забивку свай представлены на странице: цены на забивку свай. Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку.

Усиление фундамента

Усиление фундамента может понадобится, когда при небольшой перестройки дома вдруг появляются трещины стен, заклинивает окна и двери, и даже на глаз видно, что дом слегка покосился… тяжелый диагноз ясен – фундамент требует усиления. Причины могут крыться не обязательно в произведенных надстройках и перестройках дома. И встречаются ситуации, когда по весне необходимо усиливать и реконструировать фундамент дому, строительство и заселение в который было завершено предыдущей осенью.

Причины деформации и разрушения фундамента

Просадка сооружения из-за вымывания грунтов под фундаментом в результате суффозии, возникшей из-за просчетов при устройстве дренажной системы, или изменения поведения подземных вод. Подвижки грунта могут быть вызваны в том числе и техногенным фактором – возможно, недалеко велось крупное строительство. Некоторые грунты, в частности глинистые, склонны к разрушению и морозному выветриванию в водонасыщенном состоянии, при этом они каждый цикл теряют часть своей несущей способности.

Подвижки грунтов могут происходить так же и в результате действия сил морозного пучения. Если замерзшие глины имеют возможность подсоса воды из нижних горизонтов, а дренаж фундамента не был организован или пришел в негодность, то эти глины могут дать пучину на десятки сантиметров.

Давление при этом немалое – до 200 Мпа (более 3 тн/см2), а для того, чтобы вытолкнуть постройку из земли, часто достаточно и меньшего усилия. После весеннего таяния фундамент подвергается неравномерной просадке, на стенах дома видны глубокие трещины.

Поэтому так важно верно подобрать тип фундамента для конкретных грунтовых условий участка, и спроектировать основание с учетом всех нагрузок – и от здания, и от грунта. Все ошибки ведут рано или поздно к тому, что фундамент потеряет часть своей несущей способности.

Возможна и описанная выше ситуация, когда хозяева делают перепланировки, пристройки и надстраивают этажи или мезонины, не прибегнув к помощи специалистов. Запас расчетной прочности у фундамента может оказаться недостаточным, если при проектировании не был сделан расчет на перспективу перестройки дома. Скорее всего, так и будет, ведь бюджет стройки всегда в разной степени, но ограничен, а фундамент – самая затратная часть дома, от 25% до 50% при сложных грунтах.

К сожалению, нередкий случай экономии – если использованы материалы ненадлежащего качества или не соответствующие по техническим характеристикам.

Естественная причина – дом старый, эксплуатировался многие десятки лет без осмотра и ремонта фундамента, и просадки вызваны износом и обветшанием. Разрушение железобетонного фундамента часто происходит из-за отсутствия гидроизоляции бетона или ее разрушения. Подземные воды могут менять не только высоту, но и состав, и агрессивность к бетону.

Технологии усиления фундаментов

Существует много технологий усиления и реконструкции фундаментов. Выбрать метод можно после того, как будет получена полная картина повреждения основания и выяснены ее причины.

Не каждый метод можно осуществить своими силами, в некоторых случаях нужна спецтехника и помощь профессионалов.

Перечислим основные технологии усиления фундамента:

Торкретирование и набрызг- бетон
Устройство железобетонной рубашки
Подведение дополнительного фундамента для разгрузки существующего, в том числе свай
Устройство железобетонных обойм фундаментов для укрепления их конструкции и снижения давления на грунты основания за счет увеличения площади подошвы
Создание железобетонных отливов
Различные технологии усиления грунтов оснований – цементация составом с гидравлическим вяжущим, как окружающего грунта, так и зоны взаимодействия
Устройство грунтоцементных и буроинъекционных свай

Классические способы усиления фундамента

Предварительно выясняется состояние всех несущих конструкций дома – стен, перекрытий, проверяется наличие трещин и их раскрытие. Обследуют грунты основания – структуру и состояние, определяют настоящий уровень грунтовых вод и все, что возможно, об их поведении – напоре, направлении, скорости фильтрации. Необходимы данные о конструкции фундамента и глубине его заложения. Если этих данных нет, иногда проводят изыскания – шурфовку или обкапывания, но эти мероприятия с учетом уже имеющихся ослаблений не всегда возможны. Решение о необходимости демонтажа и полной замены старого фундамента принимается только при полной картине и выяснения причин его разрушения.

В основном классические способы укрепления фундаментов заключаются в увеличении площади подошвы, и тем самым уменьшении удельной нагрузки на подстилающий слой грунта основания.

Один из методов – фундамент окапывают и монтируют с одной или двух сторон железобетонные обоймы. Работать можно только одним способом – захватками, не превышающими 0,5м -1 м, в зависимости от конструкции и состояния фундамента. Возможно, потребуется сделать временное разгрузочное крепление балками и стойками. Прежде чем приступать к следующей захватке, все работы на реконструируемой должны быть закончены, обратная засыпка сделана и грунт тщательно уплотнен. Ослаблять несущую способность основания дома земляными работами является опасной ошибкой, это может привести к обрушению.

Если стены дома сложены из камня, блоков или кирпича – нужна особая осторожность. Дальнейшие просадки ослабленной конструкции могут привести к разрушениям стен. Земляные работы при реконструкциях кирпичных домов зачастую невозможны, окапывать основание опасно. Усиление делают устройством двухсторонних монолитных бетонных поясов. Фундаменты МЗЛФ (мелкозаглубленные ленты и ростверки) часто подвергаются действию выталкивающих сил от подвижек грунтов основания.

Причины подвижек могут быть разными – морозное пучение, вымывание грунтов, техногенные факторы. Ленточный фундамент испытывает неравномерные нагрузки, получает трещины, здание получает наклон, видимый даже на глаз.

Способ усиления, основанный на увеличении площади подошвы:

Стену дома, получившую наклон, «разбивают» на захватки длиной до одного метра
Делают шурфовку с двух сторон, для того, чтоб заложить песчаные подушки

Действующий фундамент аккуратно просверливают и устанавливают стяжки из арматуры с цементированием. Вокруг фундамента устанавливают опалубку и бетонируют. После набора прочности бетона усиления не менее 70% , что происходит при создании бетону условий для нормального твердения за семь суток, выполняют крепеж всех усиливающий элементов арматурой. Гидроизоляция выполненной бетонной конструкции необходима.

Перечисленные методы усиления возможно проводить своими силами.

Методы усиления фундаментов со спец техникой

Перечислим методы усиления фундаментов, требующие применения спецтехники и оборудования, а также специалистов по реконструкции применяют при значительных повреждениях и угрозе полной потери несущей способности:

Устройство внеконтурного опорного или свайного фундамента. Старый фундамент при этом остается внутри контура, а нагрузку от дома на новые сваи или опоры передают через разгрузочные упорные балки, проводя из сквозь стены, ленту или ростверк старого фундамента.
Реконструкция подвального помещения устройством набивных свай в наращиваемой оболочке. Погружают в грунт стальные трубы методами ударно-канатного бурения или вдавливают домкратами. Оболочки свай, постепенно наращивая, погружают до нужной глубины, затем в полости нагнетают бетонную смесь.
Устраивают вокруг дома, а иногда и внутри старого фундамента буронабивные сваи. В пробуренные скважины глубиной два метра и более устанавливают арматурные каркасы и нагнетают бетон. Усиливаемый фундамент крепится к сваям сквозными анкерными болтами.

Каждый случай разрушения фундамента индивидуален, и меры по восстановлению тоже. В ряде случаев хозяева справляются собственными силами. В несложных случаях нужна только правильная последовательность работ, и отсутствие спешки. Недопустимо окапывать весь контур фундамента, работать следует только небольшими захватками, чтобы усиление не создало еще больших проблем для дома.

Читайте также:

Фундамент для дачи

Технология ремонта и усиления фундаментов

Усиление и ремонт фундаментов – это мероприятия по восстановлению изначальных эксплуатационных характеристик, соответствующих указанным в проекте, а также укрепление специальными методами для увеличения допустимой нагрузки на несущие конструкции.

Во время всего срока эксплуатации фундамент подвергается ряду разрушающих факторов – это и перепады температур, и различные вибрации, воздействие влаги и др. Все это приводит к износу и разрушению конструкций. Таким образом, если вовремя провести диагностику и устранить появившиеся повреждения с помощью ремонта и укрепления фундаментов, можно значительно продлить срок эксплуатации здания.

Возведении здания на ранее построенном фундаменте.
Требуется увеличение нагрузок на основу фундамента для постройки дополнительных этажей/уровней, размещения дополнительного оборудования на них.Усиление и ремонт фундаментов позволяет укрепить основание и обеспечить необходимую несущую способность.
Изменение свойств грунтов в течение времени.
Наличие внешних признаков повреждения фундамента.
Аварийная ситуация.

Причины разрушения фундамента

Причины возникновения повреждений могут быть естественными – из-за воздействия климата, сезонного перепада температур, наледи, подмывания грунтовыми водами и др. Также повреждения могут быть из-за отсутствия регулярного мониторинга технического состояния здания, недостаточной подготовки грунтов, а также ошибок при проектировании. Например, если неверно проведены расчеты нагрузок, которые должен нести фундамент.

Распознать повреждение фундамента на начальной стадии без специалиста бывает трудно. Если при зрительном осмотре фундамента заметны деформированные участки или внутри здания стали появляться трещины – это признак повреждения.

Сильная деформация фундамента и его неспособность выдерживать необходимые нагрузки могут привести к частичному здания.

Типы деформаций	Причины возникновения
1. Осадка центральной части постройки	Строение имеет слабое основание или карстовые пустоты в средней части, просадка грунтов основания
2. Осадка постройки справа или слева	Устроение котлована или траншеи вблизи строения. Наличие карстовых пустот. Слабое основание постройки в области просадки. Просадка грунтов из-за замачивания. Затопление подвалов. Сдвиг расположенной вблизи подпорной стены.
3. Осадка с обеих сторон постройки	Причины в пункте 2, но действующие с обеих сторон здания. Наличие старого фундамента по центру здания (валуна или иного препятствия)
4. Искривление и выпучивание стен в плоскостях	Сейсмическое воздействие. Постоянные динамические нагрузки из-за оборудования в помещениях строения. Эксцентричная передача нагрузкой, получаемая от перекрытий постройки. Другие причины.

Предварительное исследование и сбор данных о состоянии объекта

Подбор методов ремонта или усиления фундамента производится по результатам детального исследования технического состояния основной конструкции и грунтов основания. Такие мероприятия проводятся только квалифицированными инженерами с применением спецоборудования.

Предварительный зрительный осмотр объекта.
Инженерно – геодезические исследования.
Установку маяков.
Инженерно-геофизические исследования.
Инженерно-геологические исследования.
Фотографии или видеофиксацию.

Способы укрепления разных типов фундаментов

В зависимости от типа фундамента и итогов исследования технического состояния бетонного основания и грунтов, специалисты подбирают оптимальный вариант для восстановления. Среди них:

Такой способ считается одним из наиболее прочных и надежных способов закрепить постройку на грунте. Однако, и здесь может потребоваться дополнительное укрепление.

Такой тип обладает высокой устойчивостью и прочностью в сочетании с минимальными затратами на строительные материалы. Применяется при строительстве небольших сооружений и малоэтажных зданий. Увеличить несущую способность ленточного основания можно с помощью:

Если почва под таким фундаментом подвижна, строение может дать крен. Для усиления монолитного фундамента дома обычно используются дополнительные опорные элементы – сваи, трубы и т.д.

Проектирование ремонта и укрепления фундамента

Специалисты приступают к разработке проекта только после проведения технического обследования наземной и подземной частей постройки, а также выяснения состояния грунтов, поведения подземных вод и других данных с помощью инженерно-изыскательских работ.

Визуальный осмотр объекта;
Проведение обмерных работ внутри здания;
Техническое освидетельствование конструкций объекта;
Выяснение физико-механических свойств грунтовых оснований и материалов конструкций;
Определение текущих нагрузок с учетом планируемых изменений;
Определение повреждений и причин их возникновений;
Подготовка рекомендаций для последующего устранения обнаруженных повреждений;
Поверочные расчеты конструкций, фундаментов и грунтов основания здания.

Также инженеры изучают проектную документацию и отчеты проведенных ранее технических обследований и инженерных изысканий. Если выясняется, что несущая способность здания или его отдельных частей, а также грунтов основания недостаточна, то приступают к проектированию укрепления фундамента.

Увеличение глубины расположения фундаментов или увеличение ширины его;
Усиление грунтов основания фундаментов;
Внесения правок в схему фундаментов;
Замена частей фундамента.*

*В отдельных случаях может быть произведена полная замена фундамента объекта.

Окончательный состав итоговой проектной документации по укреплению состоит из перечня документов:

Пояснительная записка к проекту;
Порядок проведения мероприятий на объекте;
Список используемых материалов в формате ведомостей и спецификаций;
План существующих фундаментов;
Данные о разрезах и информация об отдельных;
Правила техники безопасности на производимые работы.

Разработка проекта происходит строго по нормативным регламентам и с учетом пожеланий заказчика.Сроки проектирования индивидуальны и среднем составляют от 1 до 1,5 месяцев.

Проведение строительно-монтажных работ

После разработки и согласования проекта специалисты приступают к его реализации, которую можно разделить на два этапа:

Укрепление грунтов оснований, если есть соответствующие показания.

Укрепление тела фундамента.

Перед проведением строительно-монтажных работ специалисты подбирают необходимое оборудование в зависимости от методов укрепления фундамента. Например, при проведении укрепления фундаментов инъекционными сваями в бетоне проделывают специальные скважины и заполняют их специальным ремонтным раствором. После двух суток пробуривают отверстия под армирующий каркас и затем устанавливают арматуру, которая после сварки подвергается бетонированию. В процессе высыхания раствор заполняет собой все существующие разломы и схватывается. Такой способ позволяет вернуть монолитность даже сильно разрушенного фундамента.

В свою очередь укрепление грунтов оснований производится только после технико-экономического обоснования по итогам инженерно-изыскательских работ.