Уширение фундамента



Содержание страницы

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.

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.

Усиление фундаментов путем уширения подошвы

Усиление фундаментов путем уширения подошвы предполагает увеличение опорной площади существующего фундамента за счет присоединения к его боковым граням дополнительных железобетонных или бетонных элементов. При уширении подошвы происходит перераспределение нагрузки на большей поверхности основания, что дает возможность повысить нагрузку на фундамент, снизить осадку, уменьшить вероятность потери несущей способности основания. Уширение подошвы также применяется для выравнивания эпюры контактных давлений, стабилизации крена фундамента.

Не рекомендуется производить увеличение площади подошвы фундамента на слабых, структурно-неустойчивых и водонасыщенных грунтах, а также при высоком уровне грунтовых вод.

Уширение подошвы фундамента осуществляют: при одно- и двухстороннем уширении — наращиванием, с трех и четырех сторон фундамента — при помощи железобетонных рубашек или обойм.

Наращивание для усиления ленточных фундаментов представляет собой железобетонные или бетонные, сборные (банкеты) или монолитные элементы, примыкающие к боковой грани фундамента. Наращивание устраивают вдоль всей длины фундамента либо под наиболее загруженными участками. Ширина подошвы наращивания принимается не менее 200 мм, отношение ширины наращивания к высоте не менее 1/5.

Обойма представляет собой конструктивный элемент усиления фундамента в виде монолитной железобетонной оболочки, охватывающей фундамент с четырех сторон. Применяется при усилении столбчатых фундаментов.

Совместная работа элементов уширения подошвы с усиливаемым фундаментом обеспечивается:

— устройством бетонных шпонок, выступов в углублениях существующего фундамента или несущих конструкций здания;

— устройством анкеров, заделанных в теле существующего фундамента;

— устройством сквозной арматуры;

— сваркой арматуры элементов уширения с оголенной арматурой усиливаемого фундамента;

— при помощи специальных опорных элементов: подкосов, разгружающих металлических или железобетонных балок.

Для обеспечения прочного сцепления между новым и старым бетоном поверхность существующего фундамента очищают от грунта, старой гидроизоляции, химических веществ, а также от рыхлого раствора, бетона, промывают и просушивают, выполняют насечку поверхности контакта. Устройство наращивания с выступами, заходящими в горизонтально пробитые штрабы стены (рис. 17.1, а), рекомендуется применять при толщине стен не менее 510 мм и при удовлетворительном их состоянии. Выступы наращивания заходят в стену на глубину не менее 120 мм. Допускается вдоль стены выступы делать прерывистыми. Длина одного выступа должна быть не менее 500 мм, разрыва — не более 500 мм.

Усиление ленточного фундамента может производиться железобетонным наращиванием с выступами в двух уровнях, (рис. 17.1, б). Выступы нижнего уровня подводят под частично разобранную подошву фундамента. Такое конструктивное решение применяют при низкой прочности материала фундамента, наличии значительных дефектов и повреждений.

Для обеспечения совместной работы усиливаемого фундамента и элементов усиления применяют арматурные стержни, устанавливаемые в сквозные отверстия в теле фундамента и стен (сквозные анкеры) (рис. 17.1, в), анкеры или дюбели из стержневой арматуры диаметром 12.20 мм. Анкеры заделывают в фундаменте цементным раствором на глубину не менее 150 мм. Дюбели с закаленным острым концом забивают в швы между камнями кладки на глубину не менее 100 мм.

Одновременно вместе с усилением фундамента может производиться его инъецирование. В этом случае вместо анкеров в отверстия, пробитые на глубину не менее 1/2 ширины фундамента, устанавливают инъекционные трубки (рис. 17.1, г), которые выводят за пределы опалубки. Инъецирование производят после схватывания бетона наращивания.

При усилении фундаментов уширением, основание дополнительных элементов должно быть подготовлено путем втрамбовывания щебня или гравия на глубину 50.60 мм. При наличии в основании слабофильтрующих водонасыщенных грунтов предусматривают песчано-гравийную подготовку толщиной не менее 100 мм.

Дополнительные элементы устраиваются из тяжелого бетона класса не ниже условного класса бетона усиливаемого фундамента и не ниже рекомендуемого [8] в зависимости от условий эксплуатации.

Для усиления столбчатого фундамента может применяться железобетонная обойма, подводимая под элементы перекрытия подвала (рис. 17.2, а).


Обеспечение совместной работы при усилении ленточных фундаментов наращиванием может быть выполнено с помощью продольных металлических балок (рис. 17.4, а). Такой способ обеспечения совместной работы рекомендуется использовать при отсутствии значительных поверхностных разрушений. Стальные балки в виде швеллеров стягивают болтами, установленными с шагом 500.750 мм. К полкам балок крепят плоские металлические зубья шириной не менее 50 мм, толщиной 10 мм, с шагом 250 мм. Зубья заводят в предварительно очищенные от раствора швы кладки. Глубина заделки зуба в стене принимается в зависимости от состояния кладки и должна быть не менее 30 мм.

Наращивание с обеспечением совместной работы с существующим фундаментом при помощи поперечных балок (рис. 17.5) применяют в случае значительного увеличения опорной площади (более 400 мм с каждой стороны). Балки изготавливают из прокатных профилей, площадь поперечного сечения которого определяется расчетом.

Опорные балки устанавливают с тем же шагом, что и подкосы при одностороннем наращивании, и замоноличивают мелкозернистым бетоном.

В случае если вылет свободной части наращивания превышает 0,9 h (где h — высота наращивания), в уровне подошвы фундамента устанавливают поперечную арматуру, заанкеренную в фундаменте. Если шаг балок в продольном направлении превышает 2h, то наращивание армируется в продольном направлении в верхней зоне.

При усилении столбчатых фундаментов под кирпичные столбы поперечные балки устанавливают в горизонтальных штрабах и стягивают болтами. Балки выполняют перекрестными из двух пар швеллеров, сваренных между собой. При устройстве элементов уширения ослабленную зону кирпичных столбов омоноличивают на высоту не менее 250 мм от края ослабления.

Крепление поперечной балки к железобетонной колонне выполняют путем ее приварки к оголенной арматуре колонны (рис. 17.6), аналогично опорным хомутам (см. тему 12). Наращиваемые части фундамента при бетонировании выводят выше ослабленной зоны колонны не менее чем на величину, равную большей стороне поперечного сечения колонны.

При усилении ленточных фундаментов в качестве поперечных балок могут использоваться железобетонные балки. Ширина балки назначается не менее 200 мм, высота в зоне заделки балки в стене не менее 300 мм.

По длине ленточного фундамента наращивание может быть выполнено переменного сечения (рис. 17.7). В этом случае подошва наращивания дополнительно армируется сварными сетками.

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.

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.

Методы устранения дефектов фундамента

Рассмотрим основные методы устраниния дефектов фундамента.

Усиление фундамента

Целью операции является уширение или углубление фундамента либо перенос части нагрузки от веса стен на выносные опоры.
Все работы должны осуществляться по следующей схеме: при угрозе обрушения стены после раскопки фундамента она должна быть предварительно укреплена разгрузочными балками, фундамент нужно откапывать не полностью, а захватками и не одновременно.

Захватки откапывают через одну. Работы на новой захватке нельзя начинать пока не будет зарыта предыдущая. Ширина и длина захватки определяется размерами конструктивных материалов, применяемых для усиления, и обычно не превышает 1-2 м. Например, если проводят усиление фундамента, в нижнем основании которого использованы сборные железобетонные подушки, длина захватки не должна превышать 60-70 см, так как длина такой подушки может быть 1,2 или 2,4 м. Если использована подушка длиной 1,2 м, то при открытии захватки длиннее 1,2 м при углублении фундамента она просто упадет вниз. Грунт в отрытых захватках на площадке, где будет размещено усиление, должен быть в нетронутом естественном состоянии.

Усиление фундамента: а — простое уширение фундамента; б — углубление и уширение фундамента; в — уширение фундаментажелезобетонными балками; г, д — перенос нагрузки от веса стены на буронабивные (или забивные) сваи, выполненные с двух сторон (г) или с одной стороны (д); е — перенос нагрузки от веса стены на монолитные железобетонные приливы; ж, з — переустройство ленточного фундамента в плитный ниже подошвы фундамента (ж) или в уровне подушек со шпоночными связями (з); 1 — стена; 2 — усиливаемый фундамент (материал фундамента на рисунках изображен условно); 3 — поперечная разгружающая балка (двутавр или швеллер); 4 — выборка паза под шпоночное зацепление; 5 — монолитный бетон; 6 — продольная разгружающая балка (двутавр или швеллер); 7 — болт; 8 — арматурный каркас (по расчету); 9 — усиливающая монолитная подушка; 10 — усиливающие железобетонные балки; 11 — буронабивные сваи; 12 — монолитные железобетонные приливы (балки); 13 — усиливающая монолитная железобетонная плита.

Дефекты и повреждения фундамента

1. Увлажнение от грунтовых и атмосферных вод и промерзание стен под окнами первого этажа

Причины повреждений фундаментов:

  • повреждение гидроизоляции при деформации фундаментов и стен;
  • старение гидроизоляции;
  • некачественное устройство или отсутствие гидроизоляции;
  • повреждение облицовки цоколя или применение в качестве облицовки неморозостойкого материала (а);
  • поднятие уровня грунтовых вод (естественное или искусственное в результате подтопления) выше расчетного (б);
  • разрушение отмостки или подсыпка грунта вокруг здания выше расположения горизонтальной гидроизоляции либо низкое расположение гидроизоляции (ниже на 10-14 см от отмостки) и отсутствие второй гидроизоляции по цоколю.

Способы устранения:
Введение гидроизоляции в цоколь взамен разрушенной или отсутствующей . Пробивают отверстие в цоколе высотой в 2-3 кирпича кладки, выравнивают цементным раствором и укладывают гидроизоляцию из двух слоев на битумной мастике, каждый слой должен иметь свободный конец не менее 20 см. Пробитое отверстие закладывают кирпичом.

2. Выщелачивание бетонных конструкций фундамента либо кристаллизационное разрушение бетона

а) воздействие на бетон мягкой (щелочной) воды;
б) воздействие на бетон соленой воды.

а) Отвести от фундаментов агрессивные воды или понизить их уровень устройством дренажной системы;
б) Восстановить и защитить конструкцию от агрессивной воды. Для этого нужно сделать выемку грунта захватками по 0,8 м до основания фундамента, очистить пораженные места и закидать их цементно-песчаным раствором (1:3), а также устроить защитную рубашку из пропитанного битумом кирпича с прослойкой рубероида на асфальтовой мастике. После окончания всех работ выемку нужно заполнить жирной глиной.

Восстановление фундамента: 1 — жирная глина; 2 — кирпич, пропитанный битумом; 3 — три слоя рубероида на мастике; 4 — цементный раствор.

3. Расслоение кладки фундамента

Причины повреждений:

а) отсутствие перевязки в каменной кладке;
б) недостаточная прочность кладки;
в) перегрузка фундамента (в связи с надстройкой и т. п.).

Обычно делают уширение фундамента или перенос части нагрузки на выносные балки с восстановлением фундамента

4. Разрыв фундамента по высоте

Причины повреждений:

Морозное пучение вследствие неправильного конструирования и возведения фундамента (засыпка пазух смерзающимися грунтами, склонными к пучению, подтопление фундамента при поврежденной отмостке или поднятие уровня грунтовых вод).

Удаление пучинистого грунта вдоль фундамента и цементирование места разрыва. Вместо пучинистого грунта пазухи нужно заполнить непучинистым грунтом. После этого следует восстановить отмостку. При необходимости конструкция оборудуется дренажной системой и устраивается утепленная отмостка, пазухи засыпаются дренажным материалом.

5. Трещины в плите фундамента или неравномерная его осадка

Причины повреждений фундаментов:

а) неправильное соотношение размеров ступеней подошвы фундамента;
б) недостаточная ширина фундамента;
в) увеличение нагрузки на фундамент в связи с надстройкой;
г) снижение несущей способности основания в связи с его увлажнением.

Способы устранения повреждений фундаментов:

Усиление фундамента путем его уширения одним из способов, указанных выше

Все вышеперечисленные способы восстановления фундаментов касаются непосредственно самих фундаментов. Существуют и другие способы, в которых усиливается не фундамент, а грунт основания под ним. Эти способы предполагают закачивание в грунт под фундаменты цементных, силикатных или смоляных растворов либо электрохимическое или термическое закрепление грунтов. Хотя эти способы и менее трудоемки, они требуют специального оборудования и в нашей статье не приводятся.
И еще одно замечание: заделку трещин на зданиях, особенно кирпичными замками, нужно проводить после стабилизации процесса осадки. Для определения времени окончания осадки на трещины здания устанавливают маяки.

Как правило, их ставят на очищенную поверхность конструкции перпендикулярно трещине. На маяки наносят дату установки и наблюдают за ними в течение 20 дней. В журнале со схемой установки маяков отмечают дату появления на маяках разрывов и их ширину. После разрыва маяка на его месте устанавливается новый. Журнал впоследствии может пригодиться при привлечении специалистов.

Ремонт фундамента кирпичного дома своими руками: выявление причин, выбор способа реставрации

Некоторые дома остаются нерушимыми столетиями. Жизнь других не превышает десятка лет. Бывают случаи, когда разрушение зданий начинается еще до завершения строительства. Основной причиной такого различия, как правило, является качество фундамента. Что же делать, если здание уже возведено и со временем стали видны первые признаки разрушения его основания? Ремонт фундамента кирпичного дома можно осуществить своими силами. Для этого изначально необходимо определиться с причинами, которые вызвали это разрушение.

Содержание

Основные причины разрушения основания ↑

Среди причин разрушения фундамента кирпичного дома выделяют три основных — деятельность человека, недочеты при возведении фундамента и влияние природного фактора. В первом случае, в процессе эксплуатации строения человеком может быть допущено замачивание фундамента водопроводной водой. При этом грунт и основа строения подмокает и промерзает в зимний период. Неграмотная конструкция фундамента или некачественный раствор могут также стать причинами его разрушения.

Последний фактор проявляется, в основном, сезонным пучением грунтов, при которых здание может подыматься в зимний и опускаться в теплый период года. И если первого и второго фактора можно избежать, то с третьим, в любом случае, приходиться считаться, особенно, тогда, когда речь идет о столбчатом фундаменте.

[include id=»1″ title=»Реклама в тексте»]

При существенных перепадах температур, которые характерны нашим широтам, в следствии пучения грунтов нередки случаи, когда наружный фундамент за сезон подымается до 10 см, внутренний же при этом остается на месте.
Но намного страшнее для зданий с любым видом фундамента — оседание строения в грунт под своим собственным весом.

Первые признаки разрушения фундамента ↑

Явным свидетельством того, что с фундаментом происходит что-то неладное, являются трещины и впадины у его основания.

В процессе усадки фундамент может дать трещину, которая не будет прогрессировать и потребует только косметического ремонта. Для этого достаточно наклеить поперек трещины бумажную ленту и понаблюдать за её целостностью в течении 10 дней. Если по истечении этого времени лента останется целостной, в трещину достаточно затолкать битые кирпичи и забетонировать. В противном случае, станет ясно, что фундамент и в дальнейшем будет поддаваться разрушению, а потому необходимо вплотную заняться его восстановлением.

Ремонт фундамента своими руками можно произвести только для ленточного и столбчатого (свайного) типов. Ремонт железобетонных и бетонных конструкций потребует специфических знаний и навыков, а также наличия специальной дорогостоящей строительной техники, а потому произвести его своими силами вряд ли будет возможным.

Единственное к чему можно прибегнуть в этом случае — это его усиление. Схемы с пояснениями приведены ниже:

Ремонт фундамента с помощью укрепления постелистого камня ↑

Основой каждого фундамента служит постелистый камень. Именно с него и начинается посадка и столбчатого, и ленточного фундамента. При этом виде разрушения стараются максимально быстро остановить оседание. Для этого на трещины выставляются бумажные или гипсовые маяки в виде лент и указывают на них дату установки. При быстрой усадке маяки разорвутся в течении нескольких суток.

Следующий шаг — рытье наклонной ямы (35°) рядом с ленточным или столбчатым фундаментом вплоть до глубины укладки постелистого камня. После этого в яму необходимо вставить асбестоцементную или металлическую трубу с диаметром от 15-20 см и её посредством залить тощий цементный или бетонный раствор, пока грунт полностью не насытится им. После этой процедуры необходимо прекратить какие-либо работы на один-два часа и понаблюдать будет ли грунт впитывать излишки раствора. В случае ухода раствора в грунт, возобновляют наполнение ямы через несколько суток.

[include id=»2″ title=»Реклама в тексте»]

Как правило, для полного насыщения грунта раствором необходимо повторять процедуру два-три раза. Спустя двое суток после итогового этапа наполнения на трещины снова устанавливаются маяки. В случае их движения, необходимо снова продолжить наполнение грунта раствором.

Если же положение маяков изменилось незначительно приступают к следующему этапу укрепления фундамента. Вдоль ленточного фундамента или по периметру свай столбчатого фундамента следует вырыть канаву шириной 20-35 см. На дно и по внешнему краю канавы укладывают доски в виде опалубки. Между кирпичами или камнями фундамента вбиваются металлические штыри, к которым прикрепляют металлическую сетку. Получается своеобразная арматура, которую заливают раствором бетона с мелким наполнителем щебня и гравия. Эта конструкция поможет значительно укрепить несущую способность данного угла дома и распределить его нагрузку по горизонтали и тем самым остановить оседание.

Такой способ дополнительного укрепления более приемлем для столбчатого фундамента. Укрепив таким образом две вертикальные сваи, под ними можно проложить деревянную или железобетонную сваю в горизонтальном положении, которая поможет увеличить несущую способность этой части фундамента еще в 2-3 раза.

Как реставрировать треснувший фундамент ↑

В случае появления трещин в области цокольной части стен и перекоса одной или нескольких несущих конструкций, в первую очередь необходимо определить характер разрушения фундамента и подобрать оптимальный способ его усиления.

Если фундамент поддается разрушению по всему периметру, вследствие изменения нагрузки или повышенной влажности, по периметру ленточного или свай столбчатого фундамента следует вырыть траншею.

Затем необходимо тщательно очистить поверхность от старой штукатурки и грязи и на некотором расстоянии от стены закрепить металлическую сетку с помощью анкеров, предварительно вбитых в цоколь и фундамент. Это конструкцию бетонируют, тщательно послойно трамбуя.

Фундаменты выполненные из бутовой кладки, монолитного бетона, бутобетона и грунтобетона укрепляют при помощи железобетонной уширенной обоймы. Её тщательнейшим образом при помощи сквозной анкеровки связывают со старой кладкой с расчетом на то, что новые выполненные участки фундамента будут работать со старой частью совместно.

Иногда приходится увеличивать несущую способность фундамента в его слабых участках. Для этого вдоль этих частей фундамента укладывают новый фундамент. В дальнейшем он будет забирать часть нагрузки со старого фундамента благодаря анкерам, которые проходят сквозь него и крепятся к металлическим и железобетонным сваям, проходящим через цокольную часть строения.

Принцип замены фундамента частями ↑

В случаях, когда фундамент приходит в негодность полностью, приходится производить его замену на абсолютно новый. Для этого необходимо полностью разгрузить старый фундамент и сохранить устойчивость дома. Существует несколько способов проделать это. Сделать это можно при помощи временных деревянных «стульев», установив их перпендикулярно лежням фундамента. Строение можно зафиксировать также при помощи каменных столбов, которые временно вводятся под стены. Они способствуют передаче нагрузки от перекрытия на грунт. Можно также применить раскосы. Они поддерживают цокольную стену и передают нагрузку от неё к грунту под углом.

Перед тем, как приступить к замене фундамента, на стене необходимо установить маяки, чтобы заметить возможную деформацию, вызванную ремонтными работами. Только после этого можно приступить к рытью котлована. Фундамент необходимо выкладывать участками длиной не более двух метров.

Во время углубления фундамента, стены необходимо укрепить при помощи подкосов. После этого фундамент подкапывают и очищают участок под ним от грунта. Стенки углубления укрепляют при помощи досок с распорами в виде опалубки и приступают к подготовке основания нового фундамента. Подошва старой кладки тщательно очищается от щебня и грунта. В ветхих местах её разбивают. Старую и новую кладку «сшивают» при помощи жесткого цементного раствора и щебенки.

Только после завершения подводки фундамента на одном участке, можно переходить к следующему. При необходимости работы по устройству фундамента можно проводить одновременно и на нескольких участках. Это допускается делать в тех случаях, когда расстояние между рабочими зонами не меньше 5-6 м.

В конце немного о том, о чём необходимо подумать сначала ↑

В отдельных случаях бывает так, что все ремонтные работы, которые проводились в целях укрепления фундамента, не приводят к желаемому результату. На стенах всё так же возникают трещины, подвал затапливает водой, а строение проседает в старых или новых местах. В этом случае стоит принять решение об изменении конструкции фундамента, который потянет за собой реконструкцию стен, перекрытий и т.д.

Таких нежелательных последствий можно избежать если прибегнуть к консультации специалиста еще до начала работ. Ремонт же можно проводить самостоятельно. А вот дельный совет от профи ещё никому никогда не оказался лишним.

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о