3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Усиление оснований и фундаментов

Методы усиления оснований и фундаментов

Усиление оснований и фундаментов осуществляется при реконструкции зданий и сооружений для предотвращении осадок ниже допустимых. Описаны основные способы усиления фундаментов.

Под реконструкцией фундаментов зданий и сооружений понимается выполнение работ, проводимых в связи с изменением геометрических размеров зданий, возрастанием постоянных или временных нагрузок, устройством подземных сооружений в пределах габаритов здания, а также восстановлением (усилением) несущей способности оснований и фундаментов, утраченной вследствие суффозии, колебания уровня подземных вод и др., а также возникшими деформациями конструкций и их износом.

Надежность работы реконструируемых зданий обеспечивается совместной работой системы «основание, фундамент — подземные конструкции». Дефекты в работе сооружений — следствие полного или частичного нарушения надежного взаимодействия элементов этой системы:

суффозионные процессы, а также колебания УПВ (уровня подземных вод), вызванные изменением гидрогеологических условий в районе расположения здания, атмосферными водами, аварийными и систематическими утечками из коммуникаций;

проявление карстовых деформаций;

Повреждения оснований и фундаментов возникают за счет природных и техногенных процессов, за счет нарушений требований нормативных документов, допускаемых при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации. Основными причинами повреждений являются:

снижение прочностных и деформационных свойств грунтов при увлажнении, а также проявление процесса набухания и пучения грунтов;

проведение земляных работ в пределах здания или вблизи него;

увеличение нагрузок на основание, сопровождаемое появлением эксцентриситета их приложения;

вибрационные или динамические воздействия как внутренние, так и внешние.

При реконструкции фундаментов отсутствует возможность применения типовых схем усиления. Схемы усиления должны применяться в каждом конкретном случае в зависимости от нагрузок на фундаменты, конструктивных особенностей здания (наличие подвала и других подземных сооружений), инженерно-геологических и гидрогеологических условий и др.

При этом применяемые методы усиления оснований и фундаментов должны обеспечивать их совместную работу с существующими фундаментами.

Следует учитывать, что работы по усилению оснований и изменению конструкций фундаментов могут вызвать при их осуществлении деформации оснований и осадки фундаментов.

Повышение несущей способности оснований и фундаментов при реконструкции может быть обеспечено за счет:

изменения конструкции или размера фундамента;

усиления физико-механических характеристик грунтов основания

предварительной передачи давления на основание (обжатия).

Усиление фундаментов мелкого заложения может быть осуществлено путем их уширения и углубления подведением дополнительных конструктивных элементов. Такими элементами могут быть плиты, столбы или сплошные стены.

На участках длиной 1-2 м грунт под фундаментом удаляют и на месте изготавливают железобетонную монолитную плиту или монтируют заранее заготовленные железобетонные элементы. После обжатия грунта в основании гидравлическими домкратами и подклинки плиты, промежуток между плитой и подошвой старого фундамента заполняют пластичным бетоном с тщательным уплотнением.

В ряде случаев ленточный фундамент усиливают отдельными столбами. В этих случаях старый фундамент может быть усилен рандбалками.

Для переустройства столбчатого фундамента в ленточный между существующими фундаментами устраивается железобетонная стенка в виде перемычки. При необходимости устройства подвала перемычка делается на всю высоту столбчатых фундаментов.

Переустройство ленточных или столбчатых фундаментов в плитные производится путем подведения концов плит под существующие фундаменты, произведя расчет на скалывание зоны опирания ленточного или столбчатого фундамента и конца плиты.

В практике реконструкции возможно переустройство столбчатых фундаментов в перекрестно-ленточные и плитные, а также перекрестно-ленточных в плитные.

Необходимость устройства подвала, подземного сооружения, переноса подошвы фундамента на менее сжимаемые слои грунта и пр. становится причиной проведения работ по заглублению фундаментов реконструируемого здания.

Применения свай для усиления фундаментов мелкого залегания

Для усиления фундаментов мелкого залегания могут быть использованы сваи различных конструкций: буронабивные, буровые, буроинъекционные, завинчиваемые, а также конструкции «стена в грунте».

Буронабивные и буровые сваи используются при увеличении нагрузок и большой толщине слабых грунтов в основании; в сложных условиях реконструкции.

Буроинъекционные сваи используются в тех же условиях, а также при невозможности частичной разборки существующих фундаментов и в стесненных условиях строительства.

Могут быть применены сваи из завинчиваемых стальных труб диаметром 200-400 мм с приваренной арматурной спиралью, а также вдавливаемые сваи. Эти два вида свай позволяют избежать вибрационных воздействий на фундаменты и грунты основания при проведении работ по усилению.

Иногда вместо монтажа тяжелых загрузочных устройств оказывается удобнее использовать стены самого реконструируемого сооружения. На этом принципе основано вдавливание составных железобетонных свай типа «Мега» отдельными элементами.

С помощью буроинъекционных свай можно проводить усиление фундаментов, не разрабатывая котлованы и не нарушая естественной структуры грунтов основания. Наличие малогабаритного оборудования позволяет вести работы изнутри здания.

При реконструкции действующих сооружений в стесненных условиях и особенно в условиях противопоказания динамических воздействий целесообразно применение щелевых фундаментов (барретов), устраиваемых методом «стена в грунте» в узких траншеях шириной 0,4-1,0 м под защитой раствора из бентонитовой глины.

Реконструкция и усиление свайных фундаментов

Усиление ствола свай при отсутствии ростверка или при высоком ростверке производится с помощью железобетонной обоймы с толщиной стенок не менее 100 мм и площадью вертикальной арматуры не менее 1% площади сечения обоймы. Обойма устраивается на свободной части сваи и заглубляется в грунт не менее чем на 1 м.

Усиление верхних концов свай и мест их сопряжения с ростверком устраивается с помощью железобетонной обоймы, устраиваемой по всем ростверкам с отрывкой мелкого котлована.

Усиление ростверков, разделка трещин и других повреждений производятся аналогично усилению фундаментов мелкого заложения.

Для усиления свайных фундаментов, имеющих недостаточную несущую способность, используются те же сваи, которые используются для усиления фундаментов мелкого заложения.

Разбивка осей новых свайных фундаментов должна производиться с надежным закреплением относительно осей существующих свай здания.

Усиление оснований и фундаментов

Усиление основанийи фундаментов осуществляется приреконструкции зданий и сооружений дляпредотвращении осадок ниже допустимых.Описаны основные способы усиленияфундаментов.

Под реконструкциейфундаментов зданий и сооруженийпонимается выполнение работ, проводимыхв связи с изменением геометрическихразмеров зданий, возрастанием постоянныхили временных нагрузок, устройствомподземных сооружений в пределах габаритовздания, а также восстановлением(усилением) несущей способности основанийи фундаментов, утраченной вследствиесуффозии, колебания уровня подземныхвод и др., а также возникшими деформациямиконструкций и их износом.

Надежность работыреконструируемых зданий обеспечиваетсясовместной работой системы «основание,фундамент – подземные конструкции».Дефекты в работе сооружений – следствиеполного или частичного нарушениянадежного взаимодействия элементовэтой системы:

    суффозионные процессы, а также колебания УПВ (уровня подземных вод), вызванные изменением гидрогеологических условий в районе расположения здания, атмосферными водами, аварийными и систематическими утечками из коммуникаций;проявление карстовых деформаций;

Поврежденияоснований и фундаментов возникают засчет природных и техногенных процессов,за счет нарушений требований нормативныхдокументов, допускаемых при изысканиях,проектировании, строительстве иэксплуатации. Основными причинамиповреждений являются:

    снижение прочностных и деформационных свойств грунтов при увлажнении, а также проявление процесса набухания и пучения грунтов;проведение земляных работ в пределах здания или вблизи него;прокладка коммуникаций;увеличение нагрузок на основание, сопровождаемое появлением эксцентриситета их приложения;вибрационные или динамические воздействия как внутренние, так и внешние.

При реконструкциифундаментов отсутствует возможностьприменения типовых схем усиления. Схемыусиления должны применяться в каждомконкретном случае в зависимости отнагрузок на фундаменты, конструктивныхособенностей здания (наличие подвалаи других подземных сооружений),инженерно-геологических и гидрогеологическихусловий и др.

При этом применяемыеметоды усиления оснований и фундаментовдолжны обеспечивать их совместнуюработу с существующими фундаментами.

Следует учитывать,что работы по усилению оснований иизменению конструкций фундаментовмогут вызвать при их осуществлениидеформации оснований и осадки фундаментов.

Повышение несущейспособности оснований и фундаментовпри реконструкции может быть обеспеченоза счет:

    изменения конструкции или размера фундамента;усиления физико-механических характеристик грунтов основанияпредварительной передачи давления на основание (обжатия).

Усиление фундаментовмелкого заложения может быть осуществленопутем их уширения и углубления подведениемдополнительных конструктивных элементов.Такими элементами могут быть плиты,столбы или сплошные стены.

На участках длиной1-2 м грунт под фундаментом удаляют и наместе изготавливают железобетоннуюмонолитную плиту или монтируют заранеезаготовленные железобетонные элементы.После обжатия грунта в основаниигидравлическими домкратами и подклинкиплиты, промежуток между плитой и подошвойстарого фундамента заполняют пластичнымбетоном с тщательным уплотнением.

В ряде случаевленточный фундамент усиливают отдельнымистолбами. В этих случаях старый фундаментможет быть усилен рандбалками.

Для переустройствастолбчатого фундамента в ленточныймежду существующими фундаментамиустраивается железобетонная стенка ввиде перемычки. При необходимостиустройства подвала перемычка делаетсяна всю высоту столбчатых фундаментов.

Переустройстволенточных или столбчатых фундаментовв плитные производится путем подведенияконцов плит под существующие фундаменты,произведя расчет на скалывание зоныопирания ленточного или столбчатогофундамента и конца плиты.

В практикереконструкции возможно переустройствостолбчатых фундаментов в перекрестно-ленточныеи плитные, а также перекрестно-ленточныхв плитные.

Необходимостьустройства подвала, подземного сооружения,переноса подошвы фундамента на менеесжимаемые слои грунта и пр. становитсяпричиной проведения работ по заглублениюфундаментов реконструируемого здания.

Применения свайдля усиления фундаментов мелкогозалегания

Для усиленияфундаментов мелкого залегания могутбыть использованы сваи различныхконструкций: буронабивные, буровые,буроинъекционные, завинчиваемые, атакже конструкции «стена в грунте».

Буронабивные ибуровые сваи используются при увеличениинагрузок и большой толщине слабыхгрунтов в основании; в сложных условияхреконструкции.

Буроинъекционныесваи используются в тех же условиях, атакже при невозможности частичнойразборки существующих фундаментов и встесненных условиях строительства.

Могут быть примененысваи из завинчиваемых стальных трубдиаметром 200-400 мм с приваренной арматурнойспиралью, а также вдавливаемые сваи.Эти два вида свай позволяют избежатьвибрационных воздействий на фундаментыи грунты основания при проведении работпо усилению.

Иногда вместомонтажа тяжелых загрузочных устройствоказывается удобнее использовать стенысамого реконструируемого сооружения.На этом принципе основано вдавливаниесоставных железобетонных свай типа«Мега» отдельными элементами.

С помощьюбуроинъекционных свай можно проводитьусиление фундаментов, не разрабатываякотлованы и не нарушая естественнойструктуры грунтов основания. Наличиемалогабаритного оборудования позволяетвести работы изнутри здания.

При реконструкциидействующих сооружений в стесненныхусловиях и особенно в условияхпротивопоказания динамических воздействийцелесообразно применение щелевыхфундаментов (барретов), устраиваемыхметодом «стена в грунте» в узких траншеяхшириной 0,4-1,0 м под защитой раствора избентонитовой глины.

Реконструкцияи усиление свайных фундаментов

Усиление стволасвай при отсутствии ростверка или привысоком ростверке производится с помощьюжелезобетонной обоймы с толщиной стенокне менее 100 мм и площадью вертикальнойарматуры не менее 1% площади сеченияобоймы. Обойма устраивается на свободнойчасти сваи и заглубляется в грунт неменее чем на 1 м.

Усиление верхнихконцов свай и мест их сопряжения сростверком устраивается с помощьюжелезобетонной обоймы, устраиваемойпо всем ростверкам с отрывкой мелкогокотлована.

Усиление ростверков,разделка трещин и других поврежденийпроизводятся аналогично усилениюфундаментов мелкого заложения.

Для усилениясвайных фундаментов, имеющих недостаточнуюнесущую способность, используются теже сваи, которые используются дляусиления фундаментов мелкого заложения.

Разбивка осейновых свайных фундаментов должнапроизводиться с надежным закреплениемотносительно осей существующих свайздания.

Для принятия решения о необходимости усиления основания или фундамента, выбора оптимального способа усиления, а также метода производства работ производят как можно более подробное обследование существующего сооружения. В процессе выполнения этой работы собирают сведения по истории возведения сооружения, обследуют окружающую местность, а также надземные и подземные элементы сооружения, используя проектную и исполнительную документацию, изучают инженерно-геологические условия, характер и значения действующих нагрузок.

При осмотре окружающей местности вблизи мостов особое внимание обращают на состояние береговых участков, русловой и пойменной частей с целью выявления подмывов берегов, размывов дна, изменения русла и т. п.

При обследовании сооружения внимание сосредоточивают на выявлении осадок и кренов опор мостов, элементов подпорных стен, деформаций звеньев водопропускных труб и т. д. Производят детальный осмотр видимых поверхностей элементов сооружения с целью выявления трещин и устанавливают причины их появления.

В случае недостаточных данных в исполнительной документации проводят инженерно-геологическое обследование для уточнения несущей способности и устойчивости против сдвига оснований.

В результате проведенного обследования устанавливают дату постройки сооружения, его первоначальный вид, последующие изменения (реконструкция, усиление), аварийные состояния, если они были, их время и причины; выявляют фактические размеры сооружения и значения действующих нагрузок, а также получают исходные данные, необходимые для расчета несущей способности и осадок основания и фундамента после усиления.

Различные способы усиления оснований и фундаментов можно свести к двум характерным группам. К первой относятся способы усиления, связанные с недостаточной несущей способностью (прочностью) или повышенной по сравнению с нормативной деформируемостью основания. Вторую группу составляют способы усиления фундаментов вследствие их недостаточной прочности или неудовлетворительной долговечности.

Несущую способность грунтов в основании существующих сооружений можно повышать увеличением подошвы фундамента, углублением фундамента, подведением под фундамент столбов или свай с опиранием их на более прочные грунты, искусственным закреплением грунтов.

Площадь подошвы существующих фундаментов мелкого заложения можно увеличить в любых грунтах устройством новых дополнительных частей с боков фундамента без углубления их подошвы (рис.

13.1, а) или подводкой под подошву фундамента железобетонной плиты с небольшим заглублением ее в грунт (рис. 13.1, б). Углубление фундаментов применяют, как правило, только в сухих и маловлажных грунтах для сооружений хорошей сохранности, имеющих достаточно прочную кладку.

Если на уровне подошвы нового фундамента залегают скальные грунты, крупнообломочные отложения, твердые глины, то вместо устройства сплошного фундамента можно в пределах толщи грунтов с недостаточной прочностью ставить столбы или сваи(рис.

13.2). Размеры столбов или свай, их число и расположение в плане определяют расчетом в зависимости от характера и значений действующих нагрузок и физико-механических свойств грунтов основания. При устройстве столбов и свай необходимо проверить прочность существующего фундамента и при необходимости произвести его усиление или же заменить новым.

Наиболее удобным способом повышения несущей способности оснований является искусственное закрепление грунтов цементацией, силикатизацией или смолизацией. Достоинством этого способа является исключение трудоемких работ по устройству котлованов, сооружению дополнительных несущих элементов и включению их в совместную работу с фундаментом.

Усиление кладки фундаментов производят при недостаточной прочности ее, в случаях воздействия на нее агрессивных вод, повреждений свай и т. п.

Дефекты кладки в виде пустот, разрушения материала, трещин и т. п. устраняют нагнетанием в нее цементного раствора.

При значительных повреждениях кладки по периметру фундамента делают железобетонную обойму, а затем нагнетают цементный раствор или специальные пластмассы. Рис. 13.1. Увеличение площади подошвы существующего фундамента а — устройством уширения подошвы; б — подведением плиты; 1 — существующий фундамент; 2 — бетонный или железобетонный элемент уширения; 3 — стальная балка для обжатия элементов уширения; 4 — железобетонная плита

Рис. 13.2. Опирание фундамента на объемлющие столбы 1 — существующий фундамент; 2 — железобетонный элемент, соединяющий существующий фундамент с объемлющими столбами; 3 — столб; 4 — стальная балка для обжатия столбов

12.1Усиление оснований и фундаментовосуществляется при реконструкции зданийили сооружений или ликвидации ихаварийных осадок.

12.2До начала работ по усилению фундаментовнеобходимо проведение подготовительныхмероприятий:

-обеспечение максимального фронта работпо усилению при минимальном времениреконструкции сооружения;

-установка геодезических марок;

-установка настенных маяков на всехтрещинах в несущих конструкциях;

-обеспечение доступа к фундаментам ипри необходимости закладка шурфов.

12.3Техническая эффективность усиленияфундаментов реконструируемых и аварийныхзданий оценивается по материаламгеодезического наблюдения за их осадкамии кренами.

Инструментальноегеодезическое наблюдение за осадкамии кренами производится не менее чем втечение года после завершения всехработ по реконструкции и ликвидацииаварии и приложения всех нагрузок.

12.4Усиление оснований и фундаментоввключает следующие виды работ:

-увеличение опорной площади;

-подводка под колонны нового фундамента;

-устройство под зданием плиты;

-подведение дополнительных опор;

-усиление фундаментов вдавливаемымисваями;

-усиление фундаментов буроинъекционнымисваями;

-применение щелевых (шлицевых) фундаментов;

-закрепление грунтов оснований (цементация,силикатизация, электрохимическоезакрепление и т.п.).

12.5В реконструируемых или аварийныхзданиях, имеющих длительный срокэксплуатации, в подавляющем большинствеслучаев нарушена или отсутствуетгоризонтальная гидроизоляция. Выбортехнологии восстановления горизонтальнойгидроизоляции зависит от химическогосостава подземных вод и наличия блуждающихтоков. Восстанавливаемый гидроизоляционныйслой должен быть непрерывным (безразрывов) на всей изолируемой поверхности,пересекая стену и внутреннюю штукатурку.

12.6Расчет давления на основание существующегоздания при его надстройке определяетсяпо формуле

рнов= рсущ+ рдоп. (12.1)

Вприродном состоянии расчетноесопротивление грунта Rопределяется согласно СНиП 2.02.01. Последлительного воздействия нагрузки отмассы здания на грунт основания онуплотняется, а поэтому на него можноувеличить давление до Rнов.

Тогдаусловие допустимости надстройки (безизменения размеров фундаментов) будет:

Коэффициентmзависит от соотношения pсущ/Rи берется из таблицы 12.1.

ПоказательОтношение (pсущ/R)100, %более 8080-70менее 70Коэффициент m1,31,151,0

Примечание. Коэффициентkзависит от отношения расчетной осадкиsRпри давлении, равном R,к предельной осадке suи принимается по табл.12.2.

Грунты оснований независимо от влажности плотные и средней плотностиЗначения kпри отношении (sR/su) 100, %2070Пески крупные и средней крупности1,41,0Пески мелкие1,21,0Пески пылеватые1,11,0Связные грунты с IL 0,7suувеличение давления на основаниедопускается только в пределах R.При этом должно соблюдаться требованиеsR< suи должны использоваться характеристикиуплотненного грунта.

Читать еще:  Самодельная струбцина для склейки деревянных щитов

12.7Для зданий исторической застройкиконструктивное решение усиленияоснования и фундаментов, а такжетехнология работ принимаются на основеустановления причин, вызвавших деформациюфундаментов.

Глава 18. УКРЕПЛЕНИЕ ОСНОВАНИЙ И УСИЛЕНИЕ ФУНДАМЕНТОВ СУЩЕСТВУЮЩИХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

18.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Укрепление оснований зданий и сооружений делается в следующих случаях:

  • – при ослаблении основания в процессе эксплуатации здания (сооружения), в результате чего появляются недопустимые осадки или прогибы в элементах здания;
  • – при реконструкции здания (сооружения) с существенным увеличением массы здания или полезных нагрузок на здание;
  • – при разработке котлованов или траншей в непосредственной близости от существующего здания (сооружения);
  • – при возведении рядом с существующим зданием нового здания, создающего дополнительную нагрузку на основание существующего.

Фундаменты укрепляют (усиливают) в таких случаях:

  • – при снижении прочности материала фундамента за время эксплуатации здания (сооружения);
  • – при реконструкции здания с существенным увеличением массы здания или при замене старого технологического оборудования новым, создающим увеличение нагрузок на здание;
  • – при появлении трещин в здании (сооружении) в результате неравномерных деформаций основания;
  • – при выравнивании сооружений в связи с их креном.

Могут быть и другие причины, обусловливающие необходимость укрепления (усиления) фундаментов (строительство метро, подземные работы) [2, 11].

В большинстве случаев о необходимости укрепления оснований или фундаментов свидетельствуют внешние повреждения здания или сооружения, определяемые визуально. Трещины на стенах, окнах, перекосы и заклинивания дверей и окон в зданиях являются характерными признаками, свидетельствующими о том, что здание испытывает деформации и что надо установить систематические наблюдения за зданием. У промышленных зданий бывают и другие признаки, свидетельствующие о недопустимых деформациях. Вследствие каркасной конструкции и больших пролетов между колоннами такие здания бывают иногда менее чувствительны к неравномерным деформациям, чем высокоточное оборудование, находящееся в зданиях (например, ускорители, прокатные станы, мостовые краны, прецизионные приборы). У некоторых зданий складского типа случаются аварии из-за потери основанием устойчивости ввиду больших горизонтальных нагрузок, возникающих от односторонней пригрузки основания (например, склады руды, стройматериалов и т.п.). У высотных сооружений типа башен и труб характерным видом деформаций является крен. Нередко крены наблюдаются у таких распространенных сооружений, как силосные башни, колокольни, минареты [4].

При проектировании укрепления оснований и усиления фундаментов следует сначала проанализировать характер деформаций здания и в зависимости от этого направить внимание на изучение возможных причин деформаций.

К апробированным методам укрепления оснований, а также защиты от ослабления грунтов оснований относятся цементация, силикатизация, смолизация, дренаж, противофильтрационные завесы, пригрузки, подпорные стены.

Основные методы усиления фундаментов: защита материала фундамента от выветривания, укрепление фундамента для повышения его прочности, углубление фундамента, увеличение опорной площади, подведение свай, выправление деформаций.

Методы усиления фундаментов

  • Причины разрушения
  • Предварительные работы
  • Методы усиления
  • Цементация и инъектирование
  • Торкретирование
  • Рубашка из железобетона
  • Зависимость от материала изготовления дома
  • Дерево
  • Кирпич
  • В завершение

Владельцы частных домов время от времени сталкиваются с появлением трещин на стенах и основании. Причины у каждого разные. Следствие же в любом случае одно: фундамент просто не выдерживает нагрузки и проседает или лопается. Если оставить проблему, дом рано или поздно просто разрушится.

Поэтому при первых признаках проседания фундамента нужно принимать необходимые меры. Как правило, проблема устраняется усилением основания. Правда, в каждом индивидуальном случае нужно подбирать отдельный метод. О том, как выполняется укрепление фундамента частного дома своими руками и с помощью специалистов, поговорим далее.

Причины разрушения

Фундамент трескается и крошится по разным причинам:

  1. Ошибки в проекте.
  2. Неправильная технология закладки основания.
  3. Использование дешёвых и некачественных стройматериалов.
  4. Изменения в грунте, произошедшие за несколько лет после построения.
  5. Возведение зданий на близлежащей территории.
  6. Реконструкции и перепланировки дома (например, достройка мансарды, замена деревянного пола на наливной).
  7. Наклонный ландшафт.
  8. Плохая гидроизоляция.
  9. Нарушение правил эксплуатации жилья (например, помещение без отопления).
  10. Большой возраст дома.

Стоит упомянуть и природные факторы, которые пользуются вышеописанными причинами и приводят к печальным последствиям.

  1. Подмыв оснований.
  2. Ветровая эрозия.
  3. Выветривания горных пород, из которых состоят материалы оснований.
  4. Оттаивание грунтов (это относится к вечномёрзлым почвам).

Монолитные основания почти не вызывают проблем. Если проблемы всё — таки существуют, как правило, выполняется отвод подземных вод.

Предварительные работы

Чтобы определиться, как усилить фундамент, нужно провести его осмотр. Можно сделать это самостоятельно, но только если вы знаете, что нужно делать. В иных случаях лучше пригласить специалистов.

Основание осматривается с двух сторон:

  1. Наружной (анализируются размеры дома, определяется нагрузка на основание, состояние несущих стен, осматриваются трещины и сколы).
  2. Подземной (определяются конструкционные особенности фундамента, материал и другие характеристики).

Только после этого выполняются проектирование усиления фундаментов. Также необходимо разгрузить основание — частично или полностью, после чего можно приступать к укреплению.

На этом этапе нужно следить за тем, чтобы не возникли перекосы.

Для частичной разгрузки можно взять опоры и подкосы (из дерева или металла), а для полной нужно приобрести металлические балки — обвязки.

Методы усиления

Существуют разные способы усиления всевозможных фундаментов. Например:

  1. Увеличение подошвы.
  2. Подведение новых оснований.
  3. Цементация.
  4. Использование свай, отливов, обойм, торкретбетона.

Методы усиления фундаментов выбирают, исходя из:

  1. Типа и конструкции фундамента.
  2. Степени разрушения.
  3. Материала, из которого построен дом (дерево, кирпич, бетон).
  4. Причин, которые привели к разрушению.

Укрепление фундамента деревянного дома провести легче. Материал легче переносит нагрузки из — за его особенностей строения.

А вот с домами из кирпича или бетона нужно быть намного осторожнее, поскольку здесь ошибка может разрушить стену.

Цементация и инъектирование

  1. Выкапываются шурфы. Их глубина должна быть немногим меньше глубины основания.
  2. В фундаменте сверлят скважины на расстоянии от 25 см до полуметра. Бур не должен доходить до подошвы сантиметров на 30.
  3. Готовится жидкий раствор (соотношение воды и цемента — 0,9 к 1), которым заполняются каналы под давлением 0,2 МПа до отказа.
  4. Далее готовятся более густые растворы, которыми опять наполняют скважины до отказа. Таким образом цемент заполняет трещины и полости.
  5. Через два дня основание считается усиленным.

Усиление фундамента методом инъектирования выглядит немного иначе. Здесь скважины сверлят с разных сторон здания вплоть до твёрдых слоёв грунта. Каналы заполняются раствором, а затем в них же вводят арматурные буроинъекционные сваи, в которые подаётся бетон или смесь из цемента под давлением. Таким образом укрепляется почва под фундаментом, а само основание усиливается железобетонными сваями.

Торкретирование

Усиление фундаментов торкретированием проводится с помощью специальной пушки, которая под давлением наносит раствор на основание. Для большей прочности рекомендуется сначала создать армированную конструкцию. Преимущество состоит в том, что бетон, нанесённый подобным способом, получается очень прочным.

Торкретирование бывает сухим и мокрым. В первом случае можно за один подход нанести толстый слой, имеющий одинаковую плотность и консистенцию.

Такой результат объясняется тем, что состав не затворяется водой, а смешивается с ней в сопле. Но такой подход имеет существенные недостатки: например, большой расход материала и запыление местности.

К тому же, рабочие должны быть высококвалифицированными, поскольку смесь нужно готовить на месте. Поэтому многие прибегают к мокрому способу, когда материал, приготовленный на предприятии, привозят специальными машинами на место. Так расход бетона существенно сокращается, да и потери отскок частичек также небольшой.

Рубашка из железобетона

Этот метод подойдёт для тех, кто желает провести усиление своего фундамента собственноручно. Здесь не нужны ни техника, ни помощники. Всё можно сделать самому. Итак, начнём с углов. Нужно сделать возле них подкопы и очистить фундамент: сверху — от облицовки, снизу — от грунта. Глубина ямы должна быть на полметра глубже основания.

Далее делается каркас из металлических прутьев. Кто — то использует вязальный крючок, кто-то — сварочный аппарат. Экономить на арматуре не стоит. Готовая конструкция опускается в яму, которая заполняется бетоном. Таким образом углы защищены.

Теперь, когда углы защищены, нужно разделить весь периметр возле основания на отрезки по метра полтора. Затем первый такой участок выкапывается на полуметровую ширину. В основании сверлятся дыры, в которые устанавливаются арматурные прутья.

Как и в случае с углами, делается каркас. Готовые детали кладутся в траншею и привязываются к арматуре проволокой. Затем траншея заливается бетоном. Закончив с одним отрезком, приступайте к следующему и так весь периметр.

Сложность проведения работ (как и выбор метода) зависит и от типа основания.

Например, усиление столбчатого фундамента проводится проще. Например, один столб можно заменить буронабивными или выносными сваями. А вот укрепить старый фундамент ленточного типа будет не так просто. Здесь прибегают к торкретированию, железобетонным обоймам, сваям: буронабивным, буро — инъекционным и т.д. Также используется усиление фундаментов цементацией.

Зависимость от материала изготовления дома

Во время укрепления фундамента старого дома нужно учитывать и то, из чего он возведён. Этот фактор влияет и на выбор метода, и на другие особенности. Рассмотрим их поближе.

Дерево

Фактически самая лёгкая ситуация. Дело в том, что деревянный дом можно поднять над основанием с помощью домкратов. В таком положении можно легко проводить необходимые работы. Как укрепить фундамент деревянного дома, нужно решать в каждом индивидуальном случае по — разному.

Где — то нужно заменить сваю, где — то — создать дополнительный монолитный пояс. Можно обшить основание железобетонной рубашкой. И всё это делается проще, если здание находится в приподнятом состоянии. Как видите, укрепить фундамент частного дома из дерева сравнительно несложно.

Кирпич

А вот здесь всё выглядит посложнее. Дело в том, что такое здание не поднимешь, да и с самим материалом нужно быть поосторожнее. Поэтому укрепление фундамента кирпичного дома в большинстве кардинально отличается от деревянного. Какой метод стоит выбрать в данном случае? Всё зависит от многих факторов, таких как степень разрушения, тип фундамента и другие. Всё это нужно учитывать перед тем, как усиливать фундамент под кирпичным домом.

Один из самых надёжных способов — это торкретирование. В таком случае кладка достигается не только прочность, но и водонепроницаемость. Также многие прибегают к цементации, поскольку такой способ более экономичный и по времени, и по финансам. Тем, кто задумывается, как укрепить фундамент кирпичного дома своими руками, можно предложить создание железобетонной подушки — такой вариант используется довольно часто.

Можно продолжать описывать возможные методы, такие как использование свай или расширение подошвы. Все эти способы можно использовать, не допустив возникновение трещин на стенах. Так что укрепление основание старого кирпичного дома вполне возможное, а в некоторых случаях ещё и несложное.

В завершение

Теперь вы знаете, как усилить фундамент вашего частного дома. Для большей понятливости пройдёмся вкратце по вышеизложенному:

  1. Сначала нужно установить причину и степень разрушения.
  2. Перед началом работ необходимо всё спроектировать.
  3. Метод выбирается исходя из множества факторов, таких как уровень проблемы, тип основания, материал, из которого изготовлен дом и другие.
  4. Некоторые способы требуют наличия специалистов и техники.
  5. Основание деревянного дома ремонтировать проще, но и с кирпичным больших проблем тоже не стоит ждать.

Конечно, хорошо, если вы можете провести все необходимые работы собственноручно. Но, если у вас нет необходимых навыков, или нужны специальные агрегаты, лучше обратиться к профессионалам, иначе вся работа пойдёт насмарку вместе с затратами.

Способы усиления оснований и фундаментов

Для принятия решения о необходимости усиления основания или фундамента, выбора оптимального способа усиления, а также метода производства работ производят как можно более подробное обследование существующего сооружения. В процессе выполнения этой работы собирают сведения по истории возведения сооружения, обследуют окружающую местность, а также надземные и подземные элементы сооружения, используя проектную и исполнительную документацию, изучают инженерно-геологические условия, характер и значения действующих нагрузок.

При осмотре окружающей местности вблизи мостов особое внимание обращают на состояние береговых участков, русловой и пойменной частей с целью выявления подмывов берегов, размывов дна, изменения русла и т. п. При обследовании сооружения внимание сосредоточивают на выявлении осадок и кренов опор мостов, элементов подпорных стен, деформаций звеньев водопропускных труб и т. д. Производят детальный осмотр видимых поверхностей элементов сооружения с целью выявления трещин и устанавливают причины их появления.

В случае недостаточных данных в исполнительной документации проводят инженерно-геологическое обследование для уточнения несущей способности и устойчивости против сдвига оснований.

В результате проведенного обследования устанавливают дату постройки сооружения, его первоначальный вид, последующие изменения (реконструкция, усиление), аварийные состояния, если они были, их время и причины; выявляют фактические размеры сооружения и значения действующих нагрузок, а также получают исходные данные, необходимые для расчета несущей способности и осадок основания и фундамента после усиления.

Различные способы усиления оснований и фундаментов можно свести к двум характерным группам. К первой относятся способы усиления, связанные с недостаточной несущей способностью (прочностью) или повышенной по сравнению с нормативной деформируемостью основания. Вторую группу составляют способы усиления фундаментов вследствие их недостаточной прочности или неудовлетворительной долговечности.

Несущую способность грунтов в основании существующих сооружений можно повышать увеличением подошвы фундамента, углублением фундамента, подведением под фундамент столбов или свай с опиранием их на более прочные грунты, искусственным закреплением грунтов.

Площадь подошвы существующих фундаментов мелкого заложения можно увеличить в любых грунтах устройством новых дополнительных частей с боков фундамента без углубления их подошвы (рис. 13.1, а) или подводкой под подошву фундамента железобетонной плиты с небольшим заглублением ее в грунт (рис. 13.1, б). Углубление фундаментов применяют, как правило, только в сухих и маловлажных грунтах для сооружений хорошей сохранности, имеющих достаточно прочную кладку.

Если на уровне подошвы нового фундамента залегают скальные грунты, крупнообломочные отложения, твердые глины, то вместо устройства сплошного фундамента можно в пределах толщи грунтов с недостаточной прочностью ставить столбы или сваи (рис. 13.2). Размеры столбов или свай, их число и расположение в плане определяют расчетом в зависимости от характера и значений действующих нагрузок и физико-механических свойств грунтов основания. При устройстве столбов и свай необходимо проверить прочность существующего фундамента и при необходимости произвести его усиление или же заменить новым.

Наиболее удобным способом повышения несущей способности оснований является искусственное закрепление грунтов цементацией, силикатизацией или смолизацией. Достоинством этого способа является исключение трудоемких работ по устройству котлованов, сооружению дополнительных несущих элементов и включению их в совместную работу с фундаментом.

Усиление кладки фундаментов производят при недостаточной прочности ее, в случаях воздействия на нее агрессивных вод, повреждений свай и т. п. Дефекты кладки в виде пустот, разрушения материала, трещин и т. п. устраняют нагнетанием в нее цементного раствора. При значительных повреждениях кладки по периметру фундамента делают железобетонную обойму, а затем нагнетают цементный раствор или специальные пластмассы

5.2.2. Усиление фундаментов и оснований

Подводка фундаментов — один из наиболее известных и достаточно часто применяемых способов укрепления зданий, заключающийся в увеличении площади подошвы и заглублении фундамента методом частичной или полной замены старой фундаментной кладки. Подводка ленточных фундаментов выполняется участками («захватками»), длина которых зависит от прочности вышележащей кладки (стен, цоколя, фундаментов), наличия в ней проемов, трещин, а также от глубины заложения фундаментов. Сравнительно короткие захватки 1,5— 2 м под глухими стенами, допускающими перенос давления, выполняются обычно без крепления. При подводке фундаментов в сложных условиях (большая глубина, осыпающаяся кладка, сосредоточенная нагрузка) применяется временное крепление захватки в виде стоек, поперечных или продольных рам, распределительных балок и т.д. (рис. 74).

Конструкция временного крепления должна учитывать возможность размещения армокаркасов и опалубки, а также перестановки или демонтажа.

Читать еще:  Применение солнечной энергии как альтернативного источника

Подводимая часть фундамента выполняется обычно из монолитного бетона или железобетона, иногда применяется бутовая кладка. Порядок раскрытия и бетонирования захваток назначается из условия, что каждая раскрываемая и бетонируемая захватка — под защитой смежного участка.

Деревянные стойки, балки и торцевая опалубка извлекаются по окончании бетонирования захватки. Металлическое крепление иногда замоноличивается в бетоне. В этом случае снижается опасность деформаций, вызываемых, например, усадкой бетона или местными неучтенными нагрузками. Усадочные зазоры чеканятся и инъецируются.

Значительную сложность представляет подводка фундаментов под отдельно стоящие столбы, пилоны, нагруженные простенки и т.п. Порядок раскрытия захваток в этом случае должен исключить длительное внецентренное обжатие кладки и основания. Усиливаемые столбы и простенки должны быть максимально разгружены (см. рис. 74).

Подводкой фундаментов укреплены Успенский собор в Рязани, собор Рождества Богородицы и крепостные стены Пафнутьев-Боровского монастыря, многие памятники Кирилло-Белозерского монастыря и др.

Условиями для оптимального применения данного- способа считают:

значительную протяженность укрепляемых конструкций;

ленточный характер фундамента и отсутствие сосредоточенной нагрузки на него;

монолитность укрепляемых стен и фундаментов, регулярную кладку (из

кирпича или белого камня), отсутствие или небольшое количество низкорасположенных проемов и трещин;

небольшое заглубление подводимых фундаментов (до 2—2,5 м);

низкое стояние грунтовых вод;

достаточную несущую способность грунтов основания — не меньше 0,15 МПа.

Важным условием становится и тщательность производства работ, так как даже при незначительном отступлении от технологии могут возобновиться старые деформационные процессы или даже возникнуть новые просадки с трещинообразованием. Необходимость подводки фундаментов под столбы и пилоны должна быть вообще особо аргументирована.

Метод становится нерационален или невозможен:

при глубоком заложении фундаментов, требующем большого объема земляных работ и особого крепления котлована; при малой высоте или большой ширине подводимого фундамента;

при валунной, рыхлой, осыпающейся кладке укрепляемых фундаментов и стен; в аварийных ситуациях, под наклоненными или неустойчивыми стенами и столбами, не имеющими крепления; при высоком уровне грунтовых вод.

Усиление фундаментов с помощью обойм. В тех случаях, когда подводка фундаментов затруднена или существует опасность новых просадочных деформаций (при малоквалифицированном неконтролируемом производстве), существующие фундаменты могут быть усилены и расширены с помощью боковых прикладок в виде отдельных бетонных блоков, лент или обойм. Дополнительные прикладки или обоймы рассчитываются либо на избыточную часть нагрузки (по несущей способности основания), либо на восприятие полной нагрузки, что подразумевает соответствующий контакт между фундаментной кладкой и бетонной конструкцией.

Способ соединения старой и новой частей фундамента зависит от величины передаваемой нагрузки, площади контакта, характера старой кладки и др. Если, к примеру, функции обойм планируются умеренными (до 30% общего давления), а древний фундамент сложен из валунов и бута, то для надежной передачи нагрузки может быть достаточно простого сцеплениия бетона с неровностями кладки. При плотных белокаменных или кирпичных фундаментах используются шпоночные соединения с обоймой в виде бетонного «зуба», поперечных металлических балок или арматурных стержней. Размер «зуба» рассчитывается на отпор грунта по скалыванию менее прочного из соединяемых материалов, а длина и число металлических шпонок — по смятию материала фундамента. Помимо сдвигающего усилия шпоночные соединения испытывают и растягивающие усилия, которые тем выше, чем больше площадь опирания обойм и чем меньше их высота. (Несложный расчет показывает, что только для удержания от поворота обоймы, показанной на рис. 75, при планируемом отпоре грунта 0,1 МПа требуется погасить от 50 до 100 кН растягивающих усилий на каждом метре.) Сложность сквозного поперечного армирования фундаментов, анкеровки арматуры и защиты ее от коррозии не позволяет считать широкие обоймы рациональными и длительно надежными конструкциями.

Наилучшие результаты дают узкие двухветвевые обоймы или одинарные обоймы, замкнутые по ограниченному контуру и не испытывающие крутящего момента.

При необходимости значительно увеличить площадь опирания фундамента могут быть рекомендованы перекрестные обоймы, в которых отпор грунта нагружает и «свободные», не связанные с фундаментами элементы.

Системы перекрестных обойм разработаны для укрепления ряда памятников Новгорода (Знаменского собора 1682 г., Спасской башни кремля 1485 г.). В Москве данный способ успешно применен для усиления надвратной церкви Даниловского монастыря (реставрация 1983—-1985 гг.). В свое время здание, имевшее неравномерную просадочную деформацию объема, было разобрано до половины высоты. Масса надстраиваемой части— около 350 т требовала увеличить площадь фундаментов приблизительно на 30%, что было достигнуто устройством двух незамкнутых одинарных железобетонных обойм, врезанных в фундаменты центральных пилонов и соединенных тремя мощными связевыми балками. Балки рассчитаны на реактивное давление (отпор) грунта, создаваемое концевыми нагрузками.

Следует остановиться на особой разновидности ленточных и замкнутых фундаментных обойм, разгружающих слабые, перегруженные участки основания и передающих избыточное давление на устойчивые зоны. Такие обоймы, выполняющие функции рандбалок, использованы для разгрузки основания под центральными столбами Благовещенского собора в Нижнем Новгороде. В сочетании с системой подземных контрфорсов обойма «подхват» применена для разгрузки фундамента Новобратского корпуса в Соловецком монастыре.

В некоторых случаях конструкция обойм позволяет использовать их в качестве ростверков свайных фундаментов. Сваи могут быть установлены либо заранее, до бетонирования ростверка, либо во вторую очередь, когда обойма уже существует и возникает необходимость ее усиления (см. свайные фундаменты).

Замкнутые железобетонные обоймы могут быть использованы и как сугубо стяжные конструкции в качестве: профилактических бандажей, препятствующих независимому перемещению деформационных блоков разорванных трещинами зданий; подземных антисейсмических поясов; защитных «рубашек», «ящиков» и т.д. для слабых, деструктированных фундаментов и археологической кладки, такие «рубашки» иногда сочетаются с инъецированием разрушенной кладки или устройством распределительных бетонных плит или стяжки по верхнему обрезу (северная галерея Троицкого собора Астраханского кремля, павильон «Грот» усадьбы Кусково).

При всем различии конструкций и назначении обойм они обладают одним общим свойством — не нарушают сложившегося контакта между подошвой фундамента и основанием.

Свайные и комбинированные способы усиления фундаментов. Интересным видом укрепления кладки стен и фундаментов, а также грунта основания можно считать их армирование так называемыми «корневидными», или буроинъекционными сваями. Буроинъекционные сваи, разработанные более 30 лет назад итальянской фирмой «Фондедиле», успешно применяются для укрепления объемов архитектурных памятников и современных зданий при их деформациях, просадках, увеличении нагрузок. Корневидными сваями укрепляют также подпорные стены, набережные, оползни, откосы и стенки глубоких выработок.

Буроинъекционная свая представляет собой шпур диаметром 75—150 мм, армированный 1—3 стержнями и заполненный под давлением 2—4 атм. цементно-песчаным раствором. Бурение производится электрическими станками вращательного бурения на глубину 10—30 м и более под любым углом к вертикали. Бурение каменных стен и фундаментов производится шарошечным долотом, меры предосторожности при бурении рыхлых, неустойчивых кладок приблизительно те же, что и при сверлении шпуров анкерного крепления; при проходке грунтов основания используются обсадные трубы.

Избыточное давление, создаваемое при опрессовке сваи, позволяет заполнить раствором не только ствол сваи, но и пересекаемые им пустоты, раковины, трещины и пустые швы. Таким образом, заполнение сваи, пробуренной через кладку цоколя или фундамента, способствует замоноличиванию и укреплению этой кладки.

В зависимости от габаритов укрепляемого сооружения, вида нагрузки и деформации буроинъекционные сваи могут быть применены как жесткие сжатые, сжато-изгибаемые и растянутые стержни. Возможные варианты расположения свай показаны на рис. 76.

Буроинъекционные сваи хорошо сочетаются с косвенным армированием кладки, железобетонными обоймами и другими скрытыми и открытыми конструкциями укрепления. Одно из основных достоинств буроинъекционных свай — их «лояльность» к сложившейся статике (система «памятник—среда»).

Несущая способность буроинъекци-онной сваи зависит от ее рабочей схемы (свая—стойка или висячая свая), геологии участка, качества заполнения и опрессовки. Например, интервал «возможностей» сваи диаметром 152 мм и длиной около 10 м может составлять от 50 до 250 кН. Предварительно рассчитанная несущая способность сваи проверяется контрольными испытаниями.

Применение буроинъекционных свай нерационально в следующих случаях: при укреплении валунных фундаментов, так как бурение затруднено, а «заделка» сваи в теле фундамента (как и его инъецирование) осуществляется некачественно из-за несоответствия физико-механических свойств нагнетаемого раствора и непористого материала валунов; при укреплении археологических руин или других конструкций из слабого, осыпающегося материала, не выдерживающего динамику бурения; при неблагоприятной геологии участка и необходимости чрезвычайно глубокого бурения.

Ростверки с применением буронабивных свай. Буронабивные сваи могут применяться для создания фундаментных конструкций, частично дублирующих старые фундаменты или полностью их разгружающих. Конструкция сваи образуется при заполнении бетоном специально пробуренной в грунте (и армированной сварным каркасом) скважины диаметром более 200 мм. В отличие от корневидных свай буронабивные проходят только через грунт и только снаружи здания на расстоянии не менее 1—1,5 м от линии укрепляемых стен. Передача нагрузки на вынесенный свайный фундамент осуществляется с помощью поперечных балочных конструкций, которые тем сложнее и протяженней, чем шире расставлены оси свай. Способ применим, таким образом, к сооружениям относительно небольшой ширины (до 6 м): крепостным стенам, пилонам, столбам, контрфорсам, малым башням и колокольням, узким зданиям (рис. 77).

Ограничивающим фактором служит и определенная сложность при проходке ригеля (под фундаментом и сквозь фундамент) и размещении буровых машин. Предпосылкой к применению способа может стать очень большая линейная (или сосредоточенная) нагрузка на фундамент в сочетании с плохой геологией участка.

В проекте укрепления аварийного участка прясла Новгородского кремля (между Спасской и Княжей башнями) использованы буронабивные сваи-стойки диаметром 400 мм, длиной 8 м, заложение по обе стороны стены группами по четыре сваи и объединенные мощным (2×1,5 м) железобетонным ригелем в уровне существующих фундаментов. Длина балок между внутренними рядами свай около 6,5 м, шаг 7—7,5 м, полная нагрузка на сваю около 400 кН. Необходимость укрепления прясла была вызвана его нарастающими просадками и креном вследствие изменения гидрорежима участка и разрушения (гниения) древнего бревенчатого ядра кремлевского вала. При выборе варианта проекта было учтено то обстоятельство, что устройство «плавающих» ленточных фундаментов или висячих свай не гарантирует от новых просадок при разрушении органики основания; инъекционные же способы укрепления были отвергнуты как исключающие возможность археологических изысканий в этой части кремля.

Вдавливаемые сваи, как и буронабивные, используются при необходимости восприятия очень больших нагрузок укрепляемого сооружения при неблагоприятной геологии участка. Метод задавливания свай состоит в погружении свай под фундаменты или стены здания с помощью домкрата, упирающегося через распределительную траверсу в кладку фундамента. Вдавливающей сваю нагрузкой служит, таким образом, масса здания. Максимальное усилие, развиваемое домкратом, должно соответствовать состоянию равновесия между несущей способностью сваи (по материалу сваи и грунту) и приходящейся на нее нагрузкой.

Вдавливаемые сваи представляют собой металлические или железобетонные секционные конструкции, наращиваемые по мере погружения секций. Домкрат крепится (подвешивается) к траверсе (наддомкратной балке), которая заделывается концами в кладку смежных участков (рис. 78).

Размеры траверсы, конструкция и шаг свай зависят от мощности используемого домкрата и состояния нагружающей конструкции. Так, при укреплении Потешного и Большого Кремлевского дворцов в Москве по проекту Э.М. Генделя использовался 350-тонный домкрат для задавливания металлических трубчатых свай диаметром 351 мм с шагом 2—3 м).

В отличие от описанных выше способов укрепления фундаментов, являющихся медленными или профилактическими в отношении передачи нагрузок, задавливание свай представляет активный процесс передачи нагрузки, влияющий на статику здания и состояние его конструкций уже при производстве работ. Именно вследствие своей активности метод задавливания свай требует особо строгого соответствия между расчетными жесткостями и нагрузками, а также постоянного контроля при производстве. Например, при недостаточной высоте наддомкратной балки или при «отказе» сваи работающий домкрат способен приподнять нагружающий сваю участок здания с образованием поперечных трещин. Известными недостатками способа являются также большой расход металла и необходимость устройства глубокой траншеи вдоль фундамента (не менее 2,5 м от поддомкратной балки при высоте секции сваи 1 м).

Усиление фундамента и основания под ним

Усиление фундамента предусмотрено для продления срока службы конструкции и придания эстетичного внешнего вида сооружению.

Причиной дефектов фундамента может стать движение и пучение грунта.

Как усилить старый прохудившийся фундамент, как заделать трещины и щели в фундаменте и стенах, каким способом усилить грунт под фундаментом — читайте в этой статье.

Техническое обследование зданий

Техническое обследование зданий необходимо для выявления причин появления дефектов (трещин, щелей) и проходит в нескольких этапов:

  1. Сбор информации (время строительства, сроки эксплуатации), определение общего состояния строительных конструкций (планировка, коммуникационное оснащение), изучение микроклимата, влажность почвы, угол постройки и прочее.
  2. Замерочные работы: замер трещин и надколов; состояние несущей конструкции, характеристики материала; характер осадки фундамента, грунтов.
  3. Расчеты с учетом типа разрушений, отклонений от размеров, коррозии, предусмотренных сроков службы материала, нормативных нагрузок, температуры, осадки почвы и т. д.

После выявления дефектов и причин их появления подбирается индивидуальный способ усиления с учетом типа фундамента и вида дефектов.
Усиливают как сам фундамент, так и грунт под ним. Усиление грунта повышает его несущую способность и не дает проседать.

Способы усиления грунтов под фундаментом

Грунт наполняют инъекциями, образующими монолитную массу. Прочность на сжатие возрастает, водопроницаемость уменьшается.

Цементация

В глинистую почву вводят трубы шириной 20-70 мм, внизу которых рассверлены отверстия по 6 мм. Закачивают бетон под давлением 7 атм, повышая его до 9 атм.

Силикатизация

Нагнетание химреагентов (силиката натрия концентрацией 50% или хлористого кальция с удельной массой 1,26-1,28 т/м³) в подвижные грунты.

Битумизация

Заполнение трещин непучинистых грунтов (песок, скальные породы) горячим битумом через инъекторы, находящиеся в вырытых скважинах.

Смолизация

Проводится углублением внутрь фундамента смеси смолы и соляной кислоты. Образующийся гель соединяет собой песочную массу.

Углубленное крепление оснований

Вертикальная установка свай с подъемом по мере наполнения котлованов для опор — уплотнение осуществляется путем увеличения объема монолитных свай.

Термальная обработка оснований

Вырытые вертикально глинистые скважины обжигают нихромными электронагревателями.

Способы укрепления оснований

Способы укрепления конструкций зависят от характера разрушений и причин, состава материала.

Инъецирование

Выполняется жидким стеклом (силикатизация) или бетонной смесью (цементирование).

  • вскрытие конструкции;
  • организация скважин;
  • размещение инъекторов, связывание их с соответствующей установкой.

Скважины пробивают на расстоянии 0,8-1 м. Окружность отверстия должна быть на 2 мм больше инъектора, он фиксируется на бетонной основе.

Расширение бетонной обоймой

Конструкции здания укрепляют бетонными обоймами (с добавлением гравия) захватками длиной 2-2,5 м с вырыванием траншей с обеих сторон фундамента. Толщина обоймы — 15 см. Усиление обоймой проводят через 7 дней после предыдущего ремонта. Расстояние между участками 2-2,5 м.

Стены крепятся к обоймам с помощью армированной проволоки (8-10 мм). Она проводится через отверстия, образованные через 1-1,5 м со сдвигом в сторону. Соединяют их стержнями окружностью 2 см, создавая единую систему.

Фундамент электроразрядный

К выступающим из стен фундамента металлическим стержням фиксируют арматуру бетонной обоймы. Ее расширяют к низу, образуя подушку под фундамент. Ставят арматуру и бревна для опалубки. Заливают бетон.

Скважина с бетоном подвергается высокому электроразряду. Образуется электрогидравлический удар, при котором создается тело сваи или корня анкера; бетонируется и засыпается грунтом.

Уширение подошвы

При подаче сборных бетонных подушек выкапывается траншея для их погружения. После заливается цементной смесью с щебнем 1: 3.

Подводка и углубление

Монтаж начинается с максимально поврежденных зон здания. Обработка происходит через один участок (размер 1, 5м). Кирпичную кладку проводят на цементном растворе, которым потом замазываются щели.

Монтаж фундамента сваями

Составные сборные сваи «Мега» предполагают необходимость рытья траншеи под основанием. Сваи устанавливаются вдавливанием. Распределительную систему обеспечивает монолитный ростверк (плита или балка).

Замена фундаментов

Через стены фундамента проводят швеллеры. Стыки рельсов сваривают пластинами. Поперек конструкции устанавливают болты окружностью 25 мм. После замены фундамента остается зазор 20 мм, зачеканивают раствором на расширяющемся цементе.

Если внимательно соблюдать все инструкции, можно успешно укрепить старый фундамент дома и основание под ним, тем самым значительно продлить срок службы сооружения.

Читать еще:  Как правильно выполнить монтаж блок-хауса

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:

  1. Стену дома, получившую наклон, «разбивают» на захватки длиной до одного метра
  2. 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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.

Укрепление фундамента: когда надо делать и какие применяются методы усиления основания дома

Со временем разрушается фундамент практически у каждого строения. Но если при этом сам дом в хорошем техническом состоянии, то проще укрепить фундамент и цоколь, чем строить весь дом с нуля. Но прежде чем выполнять укрепление фундамента старого дома следует выяснить причины повреждения основания, выбрать способ усиливающий основание и повышающий его надёжность.

Прежде чем укреплять фундамент важно разобраться с причиной его разрушения – это может быть подмывание или проседание грунта Источник soveti-po-remontu.ru

Главные причины повреждения фундамента

Усиление основания дома потребуется, если фундамент повреждён, а происходит это по следующим причинам:

ветхость здания;

проектирование выполнено с ошибками;

нарушение технологий закладки фундамента;

добавление дополнительных пристроек отрицательно повлияло на конструкцию;

изменение состояния грунта, повышение уровня грунтовых вод из-за продолжительного выпадения осадков;

проведение застройки окружающей местности, прокладка коммуникаций при масштабных земляных работах;

выполнение непредусмотренной при проектировании перепланировки строения, и, не учитывая дополнительную нагрузку на фундамент;

неправильное устройство водостока с последующим подмыванием здания;

существенная вибрация грунта от близлежащей автомагистрали или при взрывных работах;

из-за большой массы строения из кирпича происходит разрушение его основания, в связи с чем требуется укрепление фундамента кирпичного дома.

Неправильный расчет фундамента для большого дома приводит к быстрому износу основания Источник tkpanel.ru

Подготовительные мероприятия и диагностика перед укреплением фундамента

Каким способом будет проводится укрепление фундамента частного дома зависит от причин, повлекших несоответствие фундамента. Поэтому, предварительно проводится диагностика, предполагающая два действия:

установку маячков на трещинах стен;

обследование фундамента в местах разрушения.

Действия эти выполнить не сложно, а полученные сведения помогут определить способ усиления основания.

Установление маячков

Установление маячков позволит выяснить:

продолжается разрушение или прекратилось;

в случае продолжения, по какому направлению идёт усадка и как быстро;

по каким причинам появились трещины.

Процесс предполагает установку на трещины вверху и внизу маленьких цементных или гипсовых лотков (маркеров). Материал должен быть настолько хрупким, чтобы в случае передвижек, он мог лопнуть. На каждую трещину нужно использовать как минимум два маячка.

Состояние маячков периодически проверяется. Если несколько недель положение маркеров не изменилось, значит, осадка остановилась.

При расширении трещин, можно увидеть какая часть дома просаживается.

Определить с какой стороны требуется срочный ремонт, поможет строительный маячок Источник m-stone.ru

Рытьё шурфа

В местах, где расширяются трещины, начинают отрывание фундамента в пределах глубины его залегания, не более. Длина траншеи должна быть небольшая, а ширина – позволять использовать внутри лопату.

В качестве страховки необходимо использование подпорок для поддержания стен при раскопках.

Если на дне траншеи будет вода, то потребуется водоотведение в виде создания дренажной системы.

Определение причин и методов укрепления основания

Собрав сведения при наблюдении за маячками, а также во время рытья шурфа, выясняются причины потрескивания фундамента и стен. Определив причину, можно понять каким способом лучше укрепить фундамент частного дома.

Высыпание цемента

По мере откапывания основания происходит оценка его состояния. Бетон может посыпаться из-за нарушения технологий и его неправильного составления. Изменение кислотности в воде может послужить причиной разъедания стройматериала. В таком случае потребуется водоотвод, удаление осыпающихся частей и укрепление осыпающегося раствора.

Вымывание грунта

Если во время рытья шурфа обнаружилась пустота, это значит, что происходит вымывание грунта из под дома. Тогда в траншее вскоре появится вода, а для исправления ситуации потребуется устройство дренажной системы.

Появление воды в траншее верный признак размывания фундамента грунтовыми водами Источник pogreb-podval.ru

Потом выполняется гидроизоляция, пустоту засыпают грунтом, утрамбовывают, устанавливают отмостку.

Проседание непрочного грунта

В случае значительного проседания при песчаной или супесчаной почве, потребуется укрепление самого грунта. Тогда бурятся скважины, доходящие ниже основания (подошвы), туда заливают цементный или другой укрепляющий раствор.

При явных разломах и сдвигах основания, потребуется долить фундамент или усилить при помощи свай. К подобным повреждениям приводят грунтовые подвижки, изменение загруженности здания (из-за пристроек, цементных стяжек).

Способы укрепления основания дома

Все здания подразделяются на: кирпичные, каменные, деревянные. К примеру деревянный дом можно поднять или передвинуть. Это неприменимо, если встает вопрос как укрепить фундамент кирпичного дома или каменного. Все дома отличаются цоколем, характером ремонтных работ, проводимых в соответствии с проектом постройки.

Укрепление свайного фундамента

Перед тем, как усилить фундамент, нужно определить какие неисправности имеют сваи здания (просели, провалились, изменили форму).

Усиление фундамента дома буронабивными сваями Источник pinterest.pt

Для выяснения забивают сваю около фундамента, чтобы определить достаточную глубину нахождения основных свай. Потому, что в начале строительных работ заглубление свай могло не достигнуть точки промерзания грунта, и не было упора при их вкручивании. При изменении форм свай, их заглубляют до твёрдого грунта. При обвале, под сваями размещают деревянные или металлические подкладки.

Замена отдельных свай

Чаще всего для старых деревянных построек использовался свайный бревенчатый фундамент. Под долголетним воздействием влаги на эти элементы основания, они повреждались и становились менее прочными. Чтобы произвести замену таких бревенчатых свай, здание приподнимается домкратами, извлекается бревно, а на его место устанавливается новая свая.

Перед поднятием строения, подкладывают прочные доски для упора домкрата, чтобы он не углублялся в землю от нагрузки, а поднимал здание. Между строением и домкратом тоже должна быть прослойка из древесины.

На дно отверстия от извлечённого старого бревна заливают бетон для укрепления новой сваи. Потом, в течение нескольких дней раствор должен засыхать, после этого устанавливается новая опора.

Чтобы сваи не «ушли» в сторону нужно дождаться полного высыхания раствора Источник miremonta.ru

Такой метод подходит, если нужно заменять только отдельные брёвна (2-4 шт.), для замены всего основания используют буронабивные или винтовые сваи. Поэтому перед заменой тщательно изучают состояние фундамента, чтобы вскоре не пришлось и его менять.

Обновление нижних венцов

Усиление фундамента старой деревянной постройки часто выполняется в виде обновления её нижних венцов. Со временем под воздействием осадков и грунтовых вод древесина приходит в негодность.

Определить в каком состоянии находится нижняя часть здания можно по внешним признакам брёвен, лежащих на фундаменте. Если происходит гниение, перекос – требуется замена нижних венцов дома.

Для защиты брёвен от неблагоприятного воздействия внешней среды, влаги, вредителей, древесина пропитывается антисептиками и антипиренами.

Железобетонная опора к ленточному фундаменту

Чтобы укрепить ленточный фундамент выполняется армированная доливка в следующей последовательности:

Обкапывают фундамент здания.

Убирают старый бетон, расшивают отверстия, просверливают основание.

Вставляют в отверстия арматуру.

Предварительное армирование перед доливкой фундамента Источник domvpavlino.ru

    Убирают насколько можно выступающие части бетона.

    На арматурные прутья приваривают каркас.

    Делают опалубку (деревянную конструкцию) и заливают бетоном.

    Усиление кирпичного фундамента

    С целью укрепления кирпичного основания изготавливаются бетонные блоки (быки) для наращивания на углы цоколя, чтобы увеличить площадь опоры и усилить конструкцию.

    После крепления бетонных блоков профессионалы иногда могут увидеть, что этого не хватает для усиления. Тогда потребуется комплексное укрепление прямых участков фундамента. Этот процесс отличается от крепления блоков:

    стены обкапываются не более чем на 2 м, чтобы не появились трещины и обвал фундамента;

    при укреплении фундамента частного дома допускается соединение старого бетона с новым, всё также перевязывается с отдельными участками;

    устанавливается гидрозащита между блоков, чтобы не появлялись глубокие трещины, не попадала вода, не расшатывалось, не разрушалось основание.

    Буроинъекционный способ укрепления

    Буроинъекционные сваи являются разновидностью буронабивных и используются в случаях, когда требуется повышенная прочность свай, а также для предотвращения осыпания почвы со стенок скважины. Изготавливаются буроинъекционные и буронабивные сваи по аналогичной технологии.

    Схема буроинъекционного укрепления фундамента Источник klub-masterov.ru

    Буроинъекционный метод пользуется популярностью у профессионалов и применяется он с помощью специалистов и спецтехники:

    через старое основание бурятся скважины с наклоном, с диаметром не более 25 см, до глубины нахождения твёрдых слоёв грунта;

    в отверстия заливается раствор, закрепляется арматурный каркас.

    Теперь у старого строения появляется укрепление в виде дополнительных свай.

    Бетонное усиление

    Для укрепления основания используют монолитный каркас, что позволяет заливать бетон сбоку здания:

    по всему периметру строения выкапывается траншея;

    цоколь очищается от земли и бетона;

    сверлятся отверстия для установки анкерных стержней;

    в траншее собирают несъёмную опалубку для закрепления там объёмного каркаса;

    стягивают его с помощью шпилек и строительных анкер;

    на всё пространство заливается раствор, которым заполняют все щели;

    после высыхания бетона делается гидроизоляция, возводится прочная отмостка.

    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector