Ремонт фундамента: варианты реконструкции и способы усиления

Содержание

Технологии усиления и ремонта фундаментов

На данный момент еще не придуманы настолько совершенные технологии возведения фундаментов, которые гарантировали бы его расчетный срок эксплуатации.

Учитывая, что с каждым днем экология становится все хуже, то даже прочные металлы и бетоны неизбежно разрушаются и этот процесс нужно или приостановить, или хоть замедлить на некоторое время. Понятно, что причин деформации фундаментов бывает множество, но стоит отметить ключевых из них:

  • Человеческий фактор. К этим факторам можно отнести ошибки в расчетах допустимых нагрузок на фундамент, неправильно подобранные технологии с учетом типа почвы, а также ошибочный выбор и монтаж строительных материалов;
  • Климатический фактор: разрушение материала фундамента за счет воздействия агрессивных грунтовых вод, кислотных и щелочных дождей;
  • Техногенный фактор. Это строительство поблизости от здания автомобильных и железнодорожных магистралей с интенсивным движением и отсутствием средств защиты от воздействия вибрации.

Фактически, ремонт и усиление любого фундамента нужно начинать делать, если:

  • Обнаружена просадка, деформация или разрушение несущей кладки, снижение его гидроизоляционных свойств или возникновение просадки только одного угла здания;
  • Обнаружено снижение устойчивости фундаментов и грунтов;
  • Увеличивается скорость деформации и разрушения грунтов под воздействием различных факторов;
  • Возникло непредвиденное и неконтролируемое перемещение элементов несущих конструкций независимо от арматурного пояса.

Основные причины деформации фундаментов, при которых реконструкция неизбежна:

  • Возникшее неравномерное уплотнение слабых грунтов, возникшее из-за изменения гидрологического режима территории или возникшей неравномерной нагрузки самих почв на подошву;
  • Нарушение структуры грунтов впоследствии неправильного осушения болотистых территорий или проведения глубинных бурильных работ;
  • Динамическое воздействие примышленных предприятий, транспортных магистралей, промышленного сейсмического влияния;
  • Понижение уровня грунтовых вод;
  • Локальное повреждение подземной части основания грунтовыми водами с агрессивными составляющими, а также нарушение внешней гидроизоляции цоколя;
  • Нарушение правил застройки поселений, когда по соседству со старыми зданиями возводятся новые с нарушениями технологического процесса;
  • Непредусмотренное типов и характеристиками основания дополнительное возведение подземных этажей и мансардных уровней. В результате на фундамент ложится более высокая нагрузка, чем расчетная;
  • Промерзание почвы выше расчетного уровня.

Понятно, что причин для деформации и повреждения основания существует множество. Но, прежде чем приступать к реставрации основания, нужно точно определиться с причиной и сначала ее устранить. А уже потом заниматься непосредственно ремонтом и усилением поврежденного фундамента, причем часто оба технологических процесса делают одновременно. Но, перед началом работ по усилению фундаментов, нужно провести тщательный, правильный и многогранный расчет технологии ремонта, чтобы затем повторно не проводить одни и те же работы.

Технологии проектирования ремонта фундаментов

Учитывая, что необходимость в усилении фундаментов возникает в следующих случаях:

  • При обнаружении опасных деформаций грунтов и искусственном или естественном износе материала оснований. В таких случаях сначала делается усиление грунта, устранение подвижек и фиксирование пластов, а уже потом нужно приступать к ремонту основания. Как правило, эта проблема особенно часто возникает в зданий старой постройки, памяток архитектуры. И проводить проектирование усиления нужно с учетом особенностей такого здания, чтобы не допустить в процессе реставрации дальнейшего разрушения несущих элементов.
  • Когда проведено необдуманное вмешательство в конструкцию возведенного дома, особенно при строительстве подвалов и мансардных этажей;
  • При строительстве на соседних участках.

Особенность фундаментов старых домов в том, что нет чертежей, а возведение проводилось самим подрядчиком. Поэтому, реставрация таких оснований довольно сложная и проектирование усиления всегда начинается из работ по обследованию наземных и цокольных конструкций, а затем способом откопки шурфов.

Что такое шурфирование оснований? Это получение подробной информации о фундаменте путем откопки шурфов с одной или (чаще) нескольких сторон от подошвы основания. В некоторых случаях такие шурфы могут иметь глубину до 4-5 метров, что часто практиковалось древними архитекторами при возведении массивных зданий с натурального камня.

После получения всех данных шурфования выполняются подробные чертежи, подбирается оптимальный тип строительных материалов, и отбираются образцы почвы.

Можно также получить подробную информацию о фундаменте способом бурения скважин и отбора образцов. Такой способ позволяет обнаружить и обследовать скрытые конструкции в фундаменте, например, деревянные сваи, ростверки, а также их конструкционные особенности.

Усиление фундамента лучше сразу совмещать с капитальным ремонтом здания, ведь тогда можно одновременно обработать все несущие стены и перекрытия, подобрать иной строительный материал и под его параметры выбрать способ усиления фундамента.

Строительная практика часто показывает, что при ремонте фундамента заселенного дома приходится использовать специальные пневматические домкраты и устранение пустот в несущих слоях с максимальной безопасностью для окружающих.

Как рассчитать усиление фундамента

Провести расчет качественного усиления иногда не так просто, ведь тут учитывается не только выбор технологии, но и результаты проведенных изысканий. Поэтому, главным этапом всегда становится сбор нагрузок, которые передаются на подошву основания со стороны почвы, самого здания и внешних факторов.

Классические методы ремонта и усиления фундаментов

Как правило, все они сводятся к увеличению полезной площади подошвы основания, благодаря чему снижается давление на почву. В таких случаях практикуется несколько методов:

  • Бурение скважин ниже глубины промерзания почвы, но не ниже нижней кромки несущей подошвы основания. Затем под него закачивается под давлением бетон, который заполняет поры грунта и подошвы, равномерно растекается по всей поверхности и там застывает.
  • Также можно провести углубление подошвы основания и заменить поврежденные и разрушенные деревянные, металлические конструкции на современные минеральные соединения. Такая технология считается оптимальной, когда будет строиться подвал или увеличивается его глубина. В таких случаях рекомендуется расширение проводить с помощью бетонных плит или натурального камня. Полученная подошва будет иметь трапециевидную форму, поэтому существенно усилит новый фундамент.
  • Установка монолитных плит под подошву. Такая технология дорогая, оправдывает себя в случае ремонта основания, поврежденного впоследствии влияния подвижек почвы от метрополитена, железнодорожных линий и промышленных комплексов. Плиты производятся из железобетона, устанавливаются в специально предусмотренные штробы на уровне нижней кромки подвального помещения. Плитные конструкции в таком случае принимают на себя нагрузку равномерно из существующим фундаментом.
  • Кирпичная или бетонная кладка в стороне от основного фундамента с целью смещения центра тяжести от поврежденного фрагмента. Практикуется в случаях наличия дома небольшой массы и если на строительной площадке есть возможность проводить земляные работы. В таких случаях по внешней стороне от поврежденного участка выкапывается траншея на глубину подошвы, устанавливается деревянная опалубка. Внутри опалубки предусматривается песчано-гравийная подушка, тщательно трамбуется и устанавливается арматурный пояс. Заполняется опалубка жидким бетоном, кирпичом или натуральным камнем, дополнительно покрывается гидроизоляционным слоем. Часто практикуется при реставрации старых оснований в сельской местности, когда нет смысла демонтировать старое здание и возводить новое.

Традиционные технологии себя оправдывают, когда ремонт или реставрация фундамента проводится на сухих и прочных почвах. Они не подходят для усиления оснований на влагонасыщенных почвах, ведь тогда приходится новые конструкции монтировать выше уровня подошвы и залегания грунтовых вод и такое усиление часто становится не эффективным.

В процессе реконструкции здания существенно увеличиваются нагрузки на основание, поэтому и нужно проводить реконструкцию и усиление одновременно. В таких случаях практикуют использование бетонных или железобетонных обойм.

Процесс усиление старого фундамента

Технология простая, но трудоемкая:

  1. Проводится расчет типа обойм, их размера и материала наполнения.
  2. Затем в четко указанных местах непосредственно в фундаменте бурятся скважины (шпуры).
  3. В готовые отверстия устанавливают арматуру, обвязывают ее с арматурой старого основания с целью увеличить полезную площадь перекрытия подошвы.
  4. Также в шпуры монтируют поясную вертикальную арматуру, которая защищает конструкцию от смещения.
  5. Готовые элементы заливают бетоном под давлением.
Читайте также:  Ремонт унитаза: виды неисправностей и методы устранения проблем

Если обойма делается в фундаменте с бутового камня, тогда сначала нужно вырыть траншею и отверстия делать аккуратно перфоратором или ударной дрелью. В отверстия устанавливают стяжки, затем конструкция заливается бетоном. За счет неровной поверхности кладки, сцепление бетона и бутового камня будет максимальным.

Технология подведения свай

Такая технология предусматривает ремонт фундамента за счет переноса части или всей массы здания на новый фундамент, возведенный под основной подушкой. Фактически, это пересадка старого основания на новые железобетонные сваи, а грунт закрепляется с помощью инъекции строительного раствора.

Но такая технология себя оправдывает, если под основанием обнаружен прочный слой почвы на относительно небольшой глубине. В иных случаях нужно использовать другие методы усиления фундамента здания.

Тут также нужно помнить, что сваи для усиления конструкций отличаются от обычных свай, на которых возводятся дома. Тут используются специальные буронабивные и инъекционные сваи, а также сваи вдавливания.

Особенность технологии в том, что нужно использовать малогабаритную технику, а если есть доступ до строительной площадки, то и вид ремонта можно подобрать.

Как использовать буронабивные сваи

Как правило, в условиях заселенного города часто ограничен доступ до строительной площадки. Поэтому, если есть достаточно места для подвода тяжелой техники, тогда стоит использовать буронабивные сваи, ведь они устанавливаются на расстоянии не менее 2.5 метра от стены.

Но при установке свай часто возникает сильная вибрация грунта, а это может привести к дальнейшему разрушению основания. Также стоит помнить, что поперечные балки громоздкие и требуют расхода большого количества металла.

Технология установки свай:

  1. Сначала проводится подготовка строительной площадки, она тщательно выравнивается.
  2. Затем монтируются и открываются шурфы, в которые подводят и вдавливают металлические трубы, которые между собой сваривают арматурой.
  3. Трубы заливают бетоном.

Преимущество технологии очевидно, ведь можно трубы установить на глубину до 25 метров, а на месте определяется их несущая способность, а реконструкция основания будет проведена за считанные недели.

Использование инъекционного усиления

Ключевое отличие инъекционной технологии от буронабивной – это использование бетона, подаваемого под большим давлением. Когда бетон попадает на нижнюю часть сваи, он выдавливает грунт и заполняет полученную полость. В результате происходит надежное уплотнение грунта под основанием с одновременным формированием новой подушки.

Вариантов бурения существует большое количество, тип и способ подбирается исходя от ситуации на строительной площадке, а также типа фундамента. Все сваи имеют наклонную конструкцию, пробивают фундамент и углубляются до уровня прочного грунта. Также допускается бурение с двух сторон с небольшим интервалом.

Инъекционное закрепление оправдано при ремонте зданий, возведенных на песчаных грунтах. Ведь в таких случаях происходит локальное насыщение грунта строительными растворами, которые улучшают механические характеристики почвы.

Как произвести ремонт ленточного фундамента своими руками, его восстановление и замена основания

28.10.2018 293 Просмотров

Ленточный фундамент является основным и наиболее распространенным типом опорной конструкции.

Он универсален и устойчив к большинству неблагоприятных воздействий, имеет оптимальное соотношение несущей способности и собственной массы.

Простота и надежность делают ленту пригодной к строительству практически на любых грунтах, способной удерживать постройки больших и малых размеров и высоты.

Конструкция основания отработана до мелочей, но сложные или изменчивые условия эксплуатации значительно увеличивают степень износа ленты.

При появлении признаков разрушения или повреждения фундамента требуется незамедлительный ремонт.

Срок службы ленточного фундамента

Срок службы ленты зависит от ее размера, типа конструкции, условий эксплуатации и прочих факторов.

Но в первую очередь на продолжительность эксплуатации влияет материал, из которого состоит фундамент:

  • Монолитный бетон — до 150 лет.
  • Сборные основания из штучных материалов (кирпич и т.п.) — 30-50 лет.
  • Сборные основания из ФБС (железобетонных фундаментных блоков) — 50-75 лет.

Преимущество бетонных лент обусловлено монолитной структурой, отсутствием швов, стыков и других слабых мест.

Примерно половину срока службы продолжается кристаллизация бетона, после чего начинается длительная стадия разрушения материала.

Сборные типы ленты имеют меньший срок службы из-за разрушения материала и большого количества стыков.

Подвижки грунта расширяют щели, в которые проникает влага. Она замерзает, расширяется и начинает разрывать ленту изнутри.

При всей эффективности современных гидроизоляционных материалов, обеспечить неподвижность всех элементов относительно друг друга и отсутствие трещин невозможно.

Армирование или соединение блоков между собой в данном случае также не дает достаточного эффекта, что существенно сокращает срок службы.

Как понять, что требуется ремонт?

Необходимость ремонта основания достаточно легко обнаружить визуально. Для опытного человека это не составляет труда, поскольку все свидетельства возникновения проблемы проявляются достаточно наглядно и видны невооруженным глазом.

Признаки деформации или разрушения ленты:

  • Оседание дома целиком или отдельных участков, выражающиеся в погружении в грунт или наклоне постройки.
  • Появление в стенах или видимой части фундамента (цоколе) явных трещин.
  • Отслоение штукатурки, краски, перекос фасадных панелей.
  • Оконные и дверные проемы перекошены, отчего створки плохо закрываются.

Если в доме имеется подвал, для обнаружения появившихся проблем можно спуститься туда и внимательно осмотреть поверхность стен. Подземная часть конструкции дома страдает в первую очередь и следы деформации заметнее всего именно здесь.

При отсутствии подвала следует обойти дом по периметру и оценить состояние цокольной части. Если дом отделан сайдингом, следует попытаться обнаружить перекосы или выпуклые места на панелях, свидетельствующие о нарушении геометрии плоскостей.

Причины разрушения

Причин деформаций или повреждений ленты может быть много:

  • Наличие недоработок или ошибок в проекте.
  • Изменение уровня залегания грунтовых вод, ошибки в данных геологоразведки или последствия техногенного вмешательства.
  • Нагрузки морозного пучения, имеющие неравномерный и резко меняющийся характер.
  • Использование неподходящих или некачественных строительных материалов.
  • Строительство дополнительных элементов постройки, увеличивающих нагрузку на основание.
  • Образование пустот или промоин под лентой.

В большинстве случаев проблемы возникают комплексно, поскольку они тесно связаны друг с другом.

Основной источник возникновения повреждений — грунтовые воды, меняющие уровень, внезапно поднимающиеся или исчезающие вследствие прохождения сложных сезонных процессов в слоях грунта.

Значительное воздействие также оказывает увеличение веса дома или пристройка дополнительных помещений, изменяющие баланс нагрузок и перераспределяющие усилия, приложенные к ленте.

Диагностика проблемы

Диагностические мероприятия производятся с помощью сложных приборов или инструментов, выполняются длительные и подробные исследования состояния ленты, подвижки или смещения ее относительно продольной или поперечной оси.

Можно определить состояние и самостоятельно, методами визуального осмотра видимой поверхности ленты. Если необходимо провести исследование в динамике, то выполняются следующие действия:

Установка маяков. Используется гипсовый раствор, слой которого наносят на поверхность ленты в проблемных или вызывающих сомнения местах. Обычно обследуются возникшие трещины. Размеры маяка находятся в пределах 100-120 мм длины и 39-50 мм ширины, при толщине 3-5 мм.

Устанавливают по нескольку маяков на крайние стороны трещин, чтобы имелась возможность отследить их развитие.

На поверхности маяков ребром мастерка проводят линию. После 3 недель выдержки маяки осматривают и делают выводы о состоянии ленты, происходит ли дальнейшее распространение трещины и с какой скоростью.

При обнаружении серьезных проблем или заметных изменениях размеров трещин производят шурфение. В проблемных участках ленты на всю ее высоту удаляется грунт на ширину около 1 метра.

Обнажившаяся поверхность фундамента позволит получить наиболее полную информацию о размерах и возможных причинах проблемы, даст возможность предположить дальнейший ход событий.

Обычно роют по нескольку шурфов, чтобы максимально полно изучить состояние бетона, гидроизоляции, песчаной подушки и т.д.

Способы починки

Восстановление ленты может быть произведено по различным технологическим условиям. Выбор наиболее подходящего варианта зависит от характера повреждения, величины и динамического состояния трещины.

Основным требованием к принимаемым мерам является эффективность, высокое качество результата. Все работы следует выполнять максимально тщательно, внимательно следить за соблюдением технологии, не допуская никаких отклонений и не пропуская никакие этапы работ.

Ремонт ленты — трудоемкая, ответственная и сложная задача, решать которую следует под руководством опытного специалиста, или поручить выполнение ремонта бригаде профессиональных строителей.

Ремонт трещин

Перед тем, как начинать работы, следует определить причину появления трещин.

Специалисты различают несколько типов:

  • Волосяная. Подавляющее большинство таких трещин образуются при неравномерном высыхании штукатурки и никаких проблем для ленты не создают.
  • Горизонтальная. Такие трещины появляются во время эксплуатации ленты. Они считаются не опасными.
  • Усадочная. Эти трещины свидетельствуют о слабой несущей способности грунта, некачественном уплотнении песчаной подушки или иных проблемах. Если они обнаружены, необходимо обследование и принятие срочных мер по ремонту фундамента.
Читайте также:  Ремонт ванной комнаты: интересные идеи и последовательность работ

Необходимо учитывать, что любые трещины, даже те, что не составляют опасности для фундамента, должны быть тщательно заделаны. Рано или поздно в них проникнет вода и разрушит материал изнутри, поэтому принимать меры следует в любом случае.

Для исправления незначительных недостатков используются два метода:

  • Заделка трещин цементным раствором. Можно использовать готовые смеси, которые приобретаются в магазине. Раствор наносят на поверхность и втирают его для максимально глубокого проникновения внутрь. Если размер трещин слишком мал, можно расширить ее мастерком или зубилом.
  • Заливка эпоксидной смолой. Этот способ хорош тем, что смола имеет высокую текучесть и способна заполнить трещину большой глубины. Перед заполнением трещины следует подготовить ее и обязательно высушить строительным или бытовым феном. На влажную поверхность смола не пристанет, поэтому перед нанесением надо подождать около получаса, чтобы проверить качество просушки.

Усадочные трещины простой заделкой не ремонтируются, так как никакого эффекта в данном случае не будет.

Необходимо использовать более радикальные методы.

Как поднять оседающее основание

Подъем оседающей ленты позволит прекратить развитие трещины и исключить разрушение стен дома. Для выполнения работ необходимо откопать весь проблемный участок ленты (обычно освобождается угол или половина фундамента) от грунта и закрепить откос траншеи щитами.

Затем можно применить два способа:

  • Создать перенапряженные бетонные обоймы, принимающие нагрузку на себя и поднимающие старую ленту относительно прежнего положения.
  • Использовать специальные химические реагенты, увеличивающие свой объем и приподнимающие ленту. Производятся инъекции в подстилающий песчаный слой, после чего подушка максимально уплотняется и расширяется, поднимая ленту.

Первый способ считается проще и надежнее, тогда как второй вариант сложен и требует точного расчета, участия специального оборудования и бригады профессионалов.

В любом случае, решение необходимо принимать только после консультации с представителями строительных фирм.

Как нарастить

Наращивание имеет два направления — в ширину или в высоту. Для ремонта ленты обычно используется увеличение ширины, при котором заполняются трещины и укрепляется основание.

Работы выполняются поэтапно:

  • Освобождается от грунта проблемный участок ленты.
  • Поверхность тщательно очищается от слоя гидроизоляции, просушивается, наносятся насечки.
  • На внешнем участке сверлят отверстия, в которые вставляются арматурные стержни. К ним приваривается арматурный каркас для дополнительного слоя бетона.
  • Устанавливается опалубка, заливается бетон.
  • После затвердения поверхность тщательно гидроизолируют и выполняют завершающие работы.

Как заменить свайный фундамент на ленточный

Чаще всего производят замену или дополнение ленты сваями.

Если возникла необходимость в обратных действиях (например, сваи разрушаются или понадобилось повысить несущую способность основания), то придется производить сложный комплекс работ по установке дома на временные несущие конструкции, созданию опалубки и армпояса и заливке ленты.

Под нижнюю обвязку дома подводятся металлические балки, способные выдержать его вес. С помощью мощных домкратов постройку приподнимают и вывешивают по горизонтали.

Затем под несущими стенами устанавливают опалубку и армпояс, который необходимо механически связать со сваями.

Если использовать их больше не предполагается, этот пункт можно пропустить. Затем в опалубку льют бетон, равномерно распределяя его по всей длине.

Полезное видео

Также мы предоставляем вам видео, в котором вы узнаете как заменить сваи (столбчатого основания) на ленточный фундамент своими руками, а также что делать если основание треснуло и как выполнить его восстановление под существующим домом:

Заключение

Ремонтные работы на ленточном фундаменте, как правило, свидетельствуют о наличии серьезных проблем как с самой лентой, так и с подстилающим грунтом.

Все решения и методы исправления проблем необходимо согласовать с профессиональными строителями, имеющими опыт подобных работ.

Самостоятельно ремонтировать ленточное основание не следует, так как результатом может стать окончательное разрушение основания и потеря дома.

32. Реконструкция и усиление фундаментов. Особенности строительных работ в условиях реконструкции. Причины, вызывающие необходимость реконструкции фундаментов и усиление оснований.

Несмотря на все увеличивающийся объем реконструкции зданий и сооружений самого различного назначения, до сегодняшнего дня нет нормативных документов, определяющих порядок расчета оснований и фундаментов в различных вариантах реконструкции. К наиболее распространенным случаям реконструкции можно отнести:

увеличение нагрузки на существующие фундаменты (надстройки, использование более тяжелых конструкций и пр.);

устройство новых фундаментов на пятне застройки старого, разбираемого при реконструкции;

пристройку новых зданий и сооружений к старым, существующим;

усиление либо переустройство оснований и фундаментов.

Несущая способность должна был достаточной, чтобы не про. исходила потеря устойчивости основания, а неравномерности осадки оснований не должны превышать предельно допустимых величин для нормальной эксплуатации здания после реконструкции Проектирование производится по двум предельным состояниям.

Целью расчета по первому предельному состоянию является обеспечение несущей способности и ограничение развития чрезмерных пластических деформаций в период дальнейшей эксплуатации здания после реконструкции.

Этот расчет производится исходя из общего условия

Для пылевато-глинистых грунтов с мягко- и текучепластичной консистенцией, ленточных суглинков и глин, пылевато-глинистых грунтов, содержащих растительных остатков до 10% от веса минеральной части, а также при реконструкции сооружений со сроком эксплуатации менее 15 лет необходимо провести проверку оснований по несущей способности (по первому предельному состоянию).

Прогноз дополнительных осадок оснований реконструируемых зданий рекомендуется осуществлять специальным расчетом в 2 этана: первый этап – расчет исходной осадки (до реконструкции) с учетом напряженно-деформированного состояния (НДС) основания; второй этап – определение дополнительной осадки фундамента после реконструкции.

Способы усиления оснований и фундаментов.

В процессе длительной эксплуатации зданий и сооружений происходят деформации конструкций, вызываемые различными причинами. При строительстве зданий на слабых грунтах основными причинами деформаций являются неравномерные осадки.

Последние вызывают разрушения самих фундаментов, стен, колонн, перекрытий.

Выбор технологии усиления оснований и фундаментов зависит от рассмотренных факторов, а также от вида предполагаемых работ по консервации, реставрации либо реконструкции. Реконструкция может быть связана с увеличением нагрузок на существующие фундаменты. Основополагающими являются факторы, связанные с конструктивными особенностями здания, состоянием грунта в основании и оснащенностью организаций, осуществляющих работы. Современным оборудованием можно выполнять работы по усилению оснований и фундаментов технологично, быстро, надежно, с минимальным использованием ручных операций.

Принятое решение должно обеспечить надежную, длительную дальнейшую эксплуатацию, соответствующую данному при проектировании геотехническому прогнозу, с учетом экономики, экологии, безопасности ведения работ.

Рассмотрим и проанализируем традиционные и современные новые технологии усиления оснований и фундаментов. Предварительно оценим причины, обусловливающие необходимость усиления оснований и фундаментов. Согласно обобщенной классификации Б.И.Далматова это, прежде всего, увеличение нагрузки на фундаменты; разрушение кладки фундамента или снижение его гидроизолирующих свойств; ухудшение условий устойчивости фундаментов либо грунтов в их основании; увеличение деформативности грунтов; непрерывное развитие недопустимых перемещений конструкций.

В литературе рассматриваются, как правило, традиционные способы усиления. Однако в последние 20 лет развиваются новые технологии, особенно интенсивно в ФРГ, Англии, Франции, Италии, Швеции, Финляндии.

Традиционные способы усиления фундаментов.

Рассмотрим традиционные варианты усиления фундаментов, связанные с увеличением площади подошвы, с позиций геотехники и технологичности применительно к слабым, водонасыщенным грунтам, где такие уширения наиболее вероятны. Выполняемые уширения подошвы фундамента без предвари-тельной опрессовки малоэффективны. Они вступают в работу лишь при увеличении нагрузки, когда появляются дополнительные осадки. К сожалению, последние могут быть предельными для старого здания, требующего усиления. Это наглядно видно на схеме уширения подошвы фундамента с эпюрами давления в плоскости подошвы (рис. 15.4).

Строй-справка.ру

Отопление, водоснабжение, канализация

В результате истечения срока эксплуатации сооружений, необходимости использования новых технологий при интенсификации или переориентации производства в цехах промышленных зданий, изменения условий эксплуатации строений, прокладки новых подземных коммуникации, возведения зданий рядом с уже существующими, а также развития незатухающей дополнительной осадки требуется оценка обеспечения фундаментами дальнейшей нормальной эксплуатации, а в необходимых случаях — реконструкция и усиление оснований и фундаментов.

Усиление фундаментов необходимо выполнять в следующих условиях:
при увеличении нагрузки на фундаменты, возможной при реконструкции, капитальном ремонте и надстройке зданий;
при разрушении конструкции фундамента при ее расположении в агрессивной среде;
при увеличении деформативности и ухудшении условий устойчивости оснований в результате дополнительного увлажнения или ухудшения свойств грунтов в силу изменения инженерно-геологических условий;
при развитии недопустимых осадок, происходящих, как правило, в результате ошибок, допущенных при проектировании вследствие неправильной оценки несущей способности и деформативности основания или при строительстве и вызвавших нарушение природной структуры грунта.

Читайте также:  Как распилить и правильно уложить шифер?

В настоящее время используют следующие методы усилия оснований и фундаментов: изменение условий передачи давления по подошве фундамента на грунты оснований; повышение прочности конструкции фундамента; увеличение несущей способности грунтов, слагающих основание; пересадка фундаментов на сваи; изменение условий передачи давления по подошве фундамента на грунт оснований с помощью увеличения опорной площади, заглубления фундамента, устройства под зданием фундаментной плиты и введение дополнительных опор.

При недостаточной несущей способности основания увеличивают площадь фундаментов. Уширение выполняют двумя способами: без обжатия грунтов основания и с предварительным Обжатием.

В первом случае уширение производится с помощью дополнительных частей (банкетов), которые могут быть односторонними (при внецентренной нагрузке) или двусторонними (при центральной). Фундаменты под колонны чаще всего усиливают по всему периметру. Банкеты и существующие фундаменты должны быть жестко соединены, для чего используют штрабы (рис. 14.4, а) либо специальные металлические и железобетонные балки (рис. 14.4, б, в).

Ширина банкета в нижней части должна быть не менее 30 см, в верхней—20 см.

При необходимости ряд одиночных фундаментов может быть превращен в ленточный, а несколько ленточных фундаментов — в сплошную железобетонную плиту. Иногда уширение ленточных и отдельных фундаментов выполняют с применением арматуры, располагаемой в банкетах (рис. 14.5, а, б).

При уширении без обжатия (рис. 14.4 и 14.5, а) уширенная часть фундамента вступает в работу только после значительного увеличения внешней нагрузки, когда появятся дополнительные осадки, причем уширения воспримут только часть дополнительной нагрузки, значительная же ее часть будет по-прежнему передаваться через подошву старого фундамента, что вполне допустимо, поскольку выпор грунта из-под старой подошвы затруднен вследствие при-грузки основания уширениями фундамента (рис. 14.5, а).

При уширении фундамента с обжатием основания (рис. 14.5, б) вдоль боковых граней фундамента разрабатывают траншею и бетонируют примыкающие к граням фундамента банкеты отдельными участками по длине омоноличивания с кладкой. Затем устанавливают в проемах фундаментов пакеты из стальных балок для упоров в них гидравлических домкратов. Домкраты обжимают основание под новыми частями фундамента. До перестановки домкратов банкеты расклинивают, сохраняя тем самым напряжения под их подошвой. После перестановки домкратов пространство между банкетами и стальными пакетами заливают бетоном. В этом случае уширения будут воспринимать большую часть дополнительного давления по сравнению с предыдущим случаем (рис. 14.5, е).

Для усиления фундаментов совместно с обжатием грунтов можно применять плоские гидравлические домкраты (рис. 14.6, а), представляющие собой плоские резервуары из двух тонких (1…3 мм) металлических листов, имеющих по периметру валик круглого сечения диаметром 20…80 мм (рис. 14.6, б). В домкраты рекомендуется нагнетать твердеющие жидкости (эпоксидную смолу, цементный раствор), которые фиксируют созданное напряженное состояние.

Для предварительного уплотнения грунтов применяют и другой метод, заключающийся в установке с двух сторон существующего фундамента дополнительных железобетонных блоков уши рения, нижняя часть которых стягивается гибкими анкерами из арматурной стали, пронизанными сквозь них и существующие фундаменты (рис. 14.7). Верхнюю часть блоков разжимают с помощью домкратов или забивных клиньев. В результате блоки, поворачиваясь вокруг нижней закрепленной точки, обжимают грунт основания, а затем в этом положении щели между фундаментами и блоками заполняются бетоном. Такой способ особенно удобен, если у усиливаемого фундамента отсутствуют развитые консоли.

В случае необходимости значительного увеличения площади фундаментов может быть предложен другой метод, сущность которого заключается в укладке на щебеночную подготовку дополнительных железобетонных плит (рис. 14.8). Плиты располагают в виде двух (или более) лент, уложенных в продольном направлении, перпендикулярном существующим поперечным стенам. На каждой ленте дополнительного фундамента устанавливают опалубку и арматуру нажимных рам, которые состоят из нижних горизонтальных ригелей сечением 40 ж 60 см, лежащих на новых фундаментах, и наклонных стоек упоров такого же сечения. Рамы передают усилия на пояса-обвязки поперечных стен, по которым ведется кладка кирпичных стен надземных стен здания. Для образования замкнутого контура нажимных рам над ними, в плоскости перекрытия над техническим подпольем, устраивают монолитные участки железобетона в виде полос шириной 60 см, высотой, равной высоте сборных плит перекрытия.

К увеличению глубины заложения фундаментов прибегают реже из-за значительной трудоемкости. Однако этот способ применяют в случае необходимости увеличения глубины подвала, переноса подошвы фундамента на более плотные нижележащие слои грунта и т. д.

Для ленточных фундаментов эту процедуру выполняют в такой последовательности (рис. 14.9). Сначала в несущей стене прорубают отверстия, через которые пропускают разгружающие балки, устанавливаемые на бетонные тумбы или специальные опоры. Учитывая возможность осадки грунта, целесообразно опирать балки на домкраты, что позволяет регулировать положение опор при увеличении деформации основания.

Работы по увеличению глубины заложения ведут отдельными захватками длиной 2,5…3 м.

При заглублении фундамента под колонну применяют подкосы (рис. 14.10) или специальную конструкцию — «ножницы» (рис. 14.11).

Подводка под здание фундаментной плиты снижает давление по подошве и используется при существенном возрастании нагрузок или значительных неравномерных осадках и слабых грунтах оснований. Плиту толщиной до 25 см укладывают на щебеночную подготовку (рис. 14.12); сечение ее второстепенных балок 30×40 см, главных — 50×100 см. Шаг второстепенных балок около 2,5 м. Глубина заделки плиты в существующие стены 30…40 см, ее целесообразно устраивать не на уровне уже существующих фундаментов, а на 75…80 см выше.

Введение дополнительных опор целесообразно при сплошной замене перекрытий и при больших (более 7,5 м) пролетах. Необходимо соблюдать условие равномерности осадок существующих и вновь возводимых опор, имея в виду, что осадки уже построенных опор стабилизировались и практически равны нулю.

Повышение прочности конструкций фундаментов достигается с помощью устройства железобетонных или металлических (с последующим обетонированием) обойм (рис. 14.13, а) или инъецированием в кладку фундамента цементного раствора (рис. 14.13, б). Иногда оба способа используются одновременно.

Увеличение несущей способности грунтов основания осуществляется с помощью методов закрепления грунтов, рассмотренных в гл. 12. Обычно закрепление осуществляют с помощью инъекторов, погружаемых в грунт под подошвой фундамента (рис. 14.13, в). Применение набивных свай при усилении фундаментов может быть рекомендовано при высокой деформируемости грунтов, наличии подземных вод, осложняющих процесс уширения, и при значительном увеличении внешних нагрузок. Несущую способность и число свай определяют расчетом. Недостатком такого способа является его сложность из-за необходимости подводки набивных свай. Сваи формируются в грунте обычно из подвальных помещений с помощью обсадных труб либо в предварительно пробуренных скважинах (рис. 14.14, а — д).

Кроме набивных свай в последнее время все большее распространение получают вдавливаемые сваи, состоящие из отдельных сборных железобетонных элементов квадратного (20 х 20, 30 х 30) или круглого (со сквозным каналом) поперечного сечения длиной 80… 100 см. Эти звенья последовательно вдавливаются в грунт с помощью домкратов (рис. 14.15).)

Рис. 14.16. Изготовление свай в грунте с помощью высоконапорной струи: 1,2 — образование скважин струей; 3,4 — заполнение скважин раствором твердеющего материала

Наиболее эффективной при усилении фундаментов является струйная технология., позволяющая создавать несущие конструкции в грунте. Она основывается на использовании энергии водяной струи для прорезки в грунте полостей, заполняемых бетонной смесью.

Главным элементом устройства для образования щелей, скважин или полости является струйный гидромонитор, имеющий на боковой поверхности водяные сопла, в нижней — отверстия для подачи бетона, в верхней — подводящие трубопроводы и пггангу для опускания монитора в скважину. Высоконапорная струя воды под большим давлением способна разрезать грунты и другие твердые материалы, а при добавке в струю абразивного материала даже железобетон. Для увеличения разрушающего воздействия струя поступает под защитой воздушного потока или подаваемых одновременно водяного и воздушного потоков.

При опускании монитора в лидерную скважину можно выполнять вертикальные разрезы, разрушая и удаляя грунт высоконапорными струями с последующим заполнением полостей раствором вяжущего материала, получая в грунте плоские элементы (типа щелевых фундаментов). Вращая монитор в грунте с одновременным подъемом, можно получить цилиндрические элементы — сваи (рис. 14.16). Часто струйную технологию используют при реконструкции для устройства цементно-грунтовых свай.

Струйная технология имеет большие преимущества: не вызывает динамических воздействий, может применяться при работе в стесненных условиях, так как не имеет громоздкого оборудования (рис. 14.17) при высокой производительности, и может оказаться незаменимой при укреплении грунтов оснований деформирующихся зданий, устранении кренов, ликвидации неравномерных осадок и т. д.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector